Раннепротерозойские габброидные массивы Кааламо и Велимяки в Северном Приладожье: термодинамическое моделирование кристаллизации и тренды эволюции пород

Авторы

  • Роман Леонидович Анисимов Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
  • Марина Евгеньевна Петракова Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
  • Шаукет Каимович Балтыбаев Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

DOI:

https://doi.org/10.21638/spbu07.2023.204

Аннотация

Массивы Кааламо и Велимяки расположены в юго-восточной части Раахе-Ладожской зоны сочленения Карельского кратона и Свекофеннского складчатого пояса Фенноскандинавского щита. Изученные массивы прорывают толщи раннепротерозойских метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород ладожской серии и кристаллизовались субсинхронно.  Несмотря на одинаковый возраст и сходное тектоническое положение, породы массивов резко отличаются вещественным составом, особенно содержанием щелочей. При помощи пакета программ «MELTS» и «Magma Chamber Simulator» было проведено термодинамическое моделирование магматической кристаллизации и показано, что породы массивов не образуются при фракционной кристаллизации единой родительской магмы за счет допустимого изменения таких параметров кристаллизации, как давление, содержание воды в расплаве и фугитивности кислорода. Для расчетов было использовано 85 силикатных анализов пород кааламского и велимякского комплексов. Увеличение общего давления приводит к смещению тренда составов в более щелочную область, увеличение содержания воды в расплаве наоборот смещает тренд в менее щелочную область. Уменьшение фугитивности кислорода смещает тренд в более щелочную область. Сдвиг тренда составов остаточного расплава в субщелочную область происходит и в случае, если происходила контаминация расплава, но только на большой глубине, где существовали условия для выплавок заметных объемов боковых пород. Сделан вывод, что влияние контаминации на уровне формирования магматической камеры (в верхней коре) незначительно и существенно не влияет на тренды изменения составов пород. Габброиды массивов образовались либо из разных расплавов, либо их родоначальный расплав был общим, но впоследствии отделившаяся магма массива Велимяки претерпела контаминацию и обогатилась щелочами на большой глубине - до достижения уровня верхней коры.

Ключевые слова:

палеопротерозой, Свекофеннский пояс, габброиды, термодинамическое моделирование, MCS, MELTS

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
 

Библиографические ссылки

Алексеев, И. А. (2008). Геология и рудоносность массива Вялимяки (Северное Приладожье). Дис. … канд. геол.-минерал. наук. Санкт-Петербургский государственный университет.

Алексеев, И. А. и Котова, И. К. (2010). Геологическое строение и рудоносность массива Вялимяки (Северное Приладожье). В: В. С. Абушкевич, Н. А. Алфимова, под ред., Сборник трудов молодых ученых ИГГД РАН. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 47–82.

Алексеев, И. А. и Кулешевич, Л. В. (2017). Благороднометалльная минерализация массива Вялимяки (Северное Приладожье, Карелия). Труды Карельского научного центра РАН, 2, 60–72. https://doi.org/10.17076/geo115

Анисимов, Р. Л., Кириллова, П. А., Петракова, М. Е., Балтыбаев, Ш. К. (2021). Раннепротерозойские кааламский и велимякский магматические комплексы Северного Приладожья: источники и эволюция магм. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, 18, 20–25. https://doi.org/10.31241/FNS.2021.18.004

Балтыбаев, Ш. К., Глебовицкий, В. А., Козырева, И. В., Конопелько Д. Л., Левченков, О. А., Седова, И. С., Шульдинер, В. И. (2000). Геология и петрология свекофеннид Приладожья. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та.

Богачев, В. А., Иваников, В. В., Козырева, И. В., Конопелько, Д. Л., Левченков, О. А., Шульдинер, В. И. (1999а). U-Pb цирконовое датирование синорогенных габбро-диоритовых и гранитоидных интрузий Северного Приладожья. Вестник СПбГУ, 3, 23–31.

Богачев, В. А., Иваников, В. В., Филиппов, Н. Б. (1999б). Выделение петролого-геохимических эталонов магматических комплексов как индикаторов палеогеодинамических обстановок в Ладожской структурной зоне для геодинамического анализа при ГДП-200 [отчет]. СПб.: Фонды СЗРГЦ.

Борисова, Е. Б. и Балтыбаев, Ш. К. (2021). Петрохимические критерии появления ставролита в метапелитах при среднетемпературном метаморфизме низких и средних давлений. Петрология, 29 (4), 536–551.

Иващенко, В. И., Лавров, О. Б., Кондрашова, Н. И. (1998). Рудная минерализация малых интрузий кааламского типа СЗ Приладожья. Геология и полезные ископаемые Карелии, 1, 51–57.

Иващенко, В. И. и Голубев, А. И. (2011). Золото и платина Карелии: Формационно-генетические типы оруденения и перспективы. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

Лавров, О. Б. и Кулешевич, Л. В. (2016). Перспективы поисков платиноидов в массивах Кааламского дифференцированного комплекса (Северное Приладожье, Карелия). Отечественная геология, 3, 46–56.

Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения) (2020). Петрозаводск: Карельский научный центр РАН.

Лобач-Жученко, С. Б., Чекулаев, В. П., Байкова, В. С. (1973). Эпохи и типы гранитообразованиия в докембрии Балтийского щита. Л.: Наука.

Макарова, Г. В. (1967). Отчет о геолого-съемочных работах масштаба 1 : 50 000, проведенных Сортавальской партией в Сортавальском районе КАССР в 1964–65 гг. [отчет]. Петрозаводск: Фонды КГЭ.

Макарова, Г. В. (1971). Отчет о геолого-поисковых работах на медь, никель и кобальт, проведенных Тохмайокской партией в Северном Приладожье КАССР в 1969–70 гг. [отчет]. Петрозаводск: Фонды КГЭ.

Саранчина, Г. М. (1948). Петрология Велимякской интрузии и связанное с нею рудопроявление. Известия Карело-Финской научно-исследовательской базы АН СССР, 2, 32–42.

Саранчина, Г. М. (1949). Петрология Кааламской интрузии (юго-западная Карелия). Известия Карело-Финской научно-исследовательской базы АН СССР, 2, 57–80.

Светов, А. П., Свириденко, Л. П., Иващенко, В. И. (1990). Вулкано-плутонизм свекокарелид Балтийского щита. Петрозаводск: КарНЦ РАН.

Свириденко, Л. П., Семенов, А. С., Никольская, Л. Д. (1976). Кааламский массив габброидов и плагиогранитов. В: К. О., Кратц, под ред., Интрузивные базит-ультрабазитовые комплексы докембрия Карелии. Л.: Наука, 127–140.

Шарпенок, Л. Н., Костин, А. Е., Кухаренко, Е. А. (2013). TAS-диаграмма сумма щелочей — кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород. Региональная геология и металлогения, 56, 40–50.

Asimow, P. D. and Ghiorso, M. S. (1998). Algorithmic Modifications Extending MELTS to Calculate Subsolidus Phase Relations. American Mineralogist, 83, 1127–1131.

Bohrson, W. A., Spera, F. J., Ghiorso, M. S., Brown, G. A., Creamer, J. B., Mayfield, A. (2014). Thermodynamic model for energy-constrained open-system evolution of crustal magma bodies undergoing simultaneous recharge, assimilation and crystallization: the magma chamber simulator. Journal of Petrology, 55, 1685–1717. https://doi.org/10.1093/petrology/egu036

Ghiorso, M. S. and Gualda, G. A. R. (2015). An H2O-CO2 mixed fluid saturation model compatible with rhyolite-MELTS. Contributions to Mineralogy and Petrology, 169 (6), 53. https://doi.org/10. 1007/s00410-015-1141-8

Ghiorso, M. S., Hirschmann, M. M., Reiners, P. W., Kress, V. C. (2002). The pMELTS: An revision of MELTS aimed at improving calculation of phase relations and major element partitioning involved in partial melting of the mantle at pressures up to 3 GPa. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 3 (5), 1–36. https://doi.org/10.1029/2001GC000217

Ghiorso, M. S. and Sack, R. O. (1995). Chemical Mass Transfer in Magmatic Processes. IV. A Revised and Internally Consistent Thermodynamic Model for the Interpolation and Extrapolation of Liquid-Solid Equilibria in Magmatic Systems at Elevated Temperatures and Pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology, 119, 197–212.

Gualda, G. A. R., Ghiorso, M. S., Lemons, R. V., Carley, T. L. (2012). Rhyolite-MELTS: A modified calibration of MELTS optimized for silica-rich, fluid-bearing magmatic systems. Journal of Petrology, 53, 875–890. https://doi.org/10.1093/petrology/egr080

Haсkman, V., ed. (1929). Sortavalan seudun kivilaajikartta, scale 1:150 000: geologisen toimikunnan julkaisema.

Kärenlampi, K., Heinonen, J. S., Kontinen, A., Hanski, E., Huhma, H. (2021). Geochemical and thermodynamic modeling of the petrogenesis of A1-type granites and associated intermediate rocks: A case study from the central Fennoscandian Shield. Geochemistry, 81 (2), 1–22. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2020.125734

Whitney, D. L. and Evans, B. W.(2010). Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95, 185–187. https://doi.org/10.2138/am.2010.3371

Загрузки

Опубликован

11.05.2023

Как цитировать

Анисимов, Р. Л., Петракова, М. Е. и Балтыбаев, Ш. К. (2023) «Раннепротерозойские габброидные массивы Кааламо и Велимяки в Северном Приладожье: термодинамическое моделирование кристаллизации и тренды эволюции пород», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 68(2). doi: 10.21638/spbu07.2023.204.

Выпуск

Том 68 № 2 (2023)

Раздел

Статьи

Лицензия

Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)