Geological position and mineral composition of kyanite amphibolites of the Chupinskiy paragneiss belt (Belomorian province of Eastern Fennoscandia)
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.207Abstract
The Lyagkomina occurrence of kyanite amphibolites (the Belomorian Province of the Fennoscandian Shield) is confined to an amphibolite boudin among kyanite-garnet-biotite and garnet-biotite gneisses of the Chupa Sequence. The main rock types at the Lyagkomina occurrence are meso- and melanocratic garnet-kyanite amphibolites with large kyanite (more than 1 cm in length) and kyanite-garnet amphibolites with small kyanite. There are also leucocratic garnet-biotite-amphibole-plagioclase rocks with kyanite, melanocratic epidote-staurolite-amphibole rocks, zoisite plagioclasites with staurolite and kyanite. The country gneisses around the boudin were metasomatically altered: quartz disappears in kyanite gneisses, and amphibole appears in garnet-biotite gneisses. Calcic amphiboles in the kyanite amphibolites are represented by high-alumina tschermakite; biotite - by intermediate-alumina phlogopite; garnet belongs to the pyrope-almandine series with a high grossular content. Plagioclases have an intermediate and basic composition. Intermediate plagioclases are common in kyanite amphibolites without staurolite and in kyanite amphibolites with staurolite rims, while the basic plagioclases are found in staurolite amphibolites. Many rocks are characterized by reaction structures, representing the change of the mineral assemblages. Metasomatic zoning has been reconstructed in the occurrence with a regular sequence of the mineral assemblages: Hbl + Grt + Pl + Qtz ± Bt (garnet amphibolite) → Hbl + Grt + Pl + Ky + Qtz ± Bt → Hbl + Grt + Pl + Ky ± Bt → Hbl + Grt + Pl + Ky + St ± Bt → Hbl + Grt + Ky + Pl + St + Czo ± Bt → Hbl + Grt + Pl + St + Czo ± Bt → Hbl + St + Czo + Pl ± Bt. In the described series, the alumina content increases and the Mg content of the main rock-forming minerals decreases, and desilication of the rock occurs. The described mineral zoning was formed during metamorphism as a result of the reaction between the initial amphibolite and fluid flow in the shear zone (i. e., at synmetamorphic metasomatism). Petrological and isotope data indicate that the Lyagkomina kyanite amphibolites are genetically related to the occurrences of corundum-bearing rocks in the Belomorian Province of the Fennoscandian Shield.
Keywords:
Belomorian province, metasomatism, kyanite, staurolite, amphibolites, corundum-bearing rocks
Downloads
References
Балаганский, В. В., Алексеев, Н. Л., Хухма, Х., Азимов, П. Я., Левский, Л. К., Пинькова, Л. О. (2011). Происхождение базальных сланцев сумия и возраст метавулканитов лопия на границе архея и протерозоя в Кукасозерской структуре, Северо-Карельская зона карелид, Балтийский щит. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 19 (4), 3–20.
Бибикова, Е. В., Богданова, С. В., Глебовицкий, В. А. и др. (2004). Этапы эволюции Беломорского подвижного пояса по данным U-Pb цирконовой геохронологии (ионный микрозонд NORDSIM). Петрология, 12 (3), 227–244.
Бибикова, Е. В., Шёльд, Т., Богданова, С. В., Другова, Г. М., Лобач-Жученко, С. Б. (1993). Геохронология беломорид: интерпретация многостадийной геологической истории. Геохимия, 10, 1393–1411.
Бушмин, С. А. (1978). Метасоматиты месторождения Хизоваара (Северная Карелия). Известия АН СССР. Серия геологическая, 7, 127–138.
Бушмин, С. А., Азимов, П. Я., Лебедева, Ю. М., Морозов, М. В. (2005). Минеральная зональность метасоматических пород в метаморфическом комплексе амфиболитовой фации высоких давлений (Винчинская структура, западный фланг Беломорского подвижного пояса). В: Беломорский подвижный пояс и его аналоги. Материалы конференции. Петрозаводск: Институт геологии КарНЦ РАН, 125–129.
Володичев, О. И. (1990). Беломорский комплекс Карелии. Геология и петрология. Ленинград: Наука.
Глебовицкий, В. А. (ред.) (2005). Ранний докембрий Балтийского щита. Санкт-Петербург: Наука.
Корпечков, Д. И. (2009). Климовское корундовое проявление, Северная Карелия: некоторые петрографические особенности. В: Материалы XX Рос. конф. молодых ученых, посвящ. памяти чл.-кор. АН СССР К. О. Кратца. Петрозаводск: Институт геологии КарНЦ РАН, 94–97.
Лутковская, Т. А. (1971). К вопросу образования кианита на месторождении Лягкомина. В: Минералогия и геохимия докембрия Карелии. Ленинград: Наука, 68–78.
Миллер, Ю. В., Львов, А. Б., Мыскова, Т. А., Милькевич, Р. И. (1995). Позиция раннепротерозойских друзитов в покровно-складчатой структуре Беломорского подвижного пояса. Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География, 4 (28), 63–71.
Миллер, Ю. В., Милькевич, Р. И. (1995). Покровно-складчатая структура Беломорской зоны и ее соотношение с Карельской гранит-зеленокаменной областью. Геотектоника, 6, 80–93.
Московченко, Н. И., Турченко, С. И. (1975). Метаморфизм кианит-силлиманитового типа и сульфидное оруденение. Ленинград: Наука.
Серебряков, Н. С., Аристов, Вс. В. (2004). Условия локализации проявлений коллекционного корунда в породах чупинской толщи беломорского комплекса Северной Карелии. Изв. вузов. Геология и разведка, 4, 36–42.
Серебряков, Н. С., Астафьев, Б. Ю., Воинова, О. А., Пресняков, С. Л. (2007). Первое локальное Th-U-Pb датирование циркона метасоматитов Беломорского подвижного пояса. Доклады Академии наук, 413 (3), 388–392.
Скублов, С. Г., Азимов, П. Я., Ли, С. Х., Глебовский, В. А., Мельник, А. Е. (2017). Полиметаморфизм чупинской толщи Беломорского подвижного пояса (Фенноскандия) по данным изотопно-геохимического (U-Pb, REE, O) исследования циркона. Геохимия, (1), 3–16.
Степанова, А. В., Степанов, В. С., Слабунов, А. И. (2011). Достижения и проблемы в изучении основного магматизма Беломорской провинции Фенноскандинавского щита. В: Геология Карелии от архея до наших дней. Институт геологии КарНЦ РАН, 79–90.
Федькин, В. В. (1975). Ставролит. Москва: Наука.
Ходоревская, Л. И., Варламов, Д. А. (2018). Высокотемпературный метасоматоз в Кийостровском базит-ультрабазитовом расслоенном массиве Беломорского пояса. Геохимия, (6), 541–558.
Arnold, J., Powell, R. and Sandiford, M. (2000). Amphibolites with staurolite and other aluminous minerals: calculated mineral equilibria in NCFMASH. Journal of Metamorphic Geology, 18 (1), 23–40. https://doi.org/10.1046/j.1525-1314.2000.00236.x
Berger, J., Femenias, O., Ohnenstetter, D., Plissart, G. and Mercier, J.‐C. C. (2010). Origin and tectonic significance of corundum-kyanite-sapphirine amphibolites from the Variscan French Massif Central. Journal of Metamorphic Geology, 28 (3), 341–360. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2010.00866.x
Bindeman, I. N. and Serebryakov, N. S. (2011). Geology, Petrology and O and H isotope geochemistry of remarkably 18O-depleted Paleoproterozoic rocks of the Belomorian Belt, Karelia, Russia, attributed to global glaciation 2.4 Ga. Earth and Planetary Science Letters, 306 (3–4), 163–174. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2011.03.031
Bindeman, I. N., Serebryakov, N. S., Schmitt, A. K., Vazquez, J. A., Guan, Y., Azimov, P. Ya., Astafiev, B. Yu., Palandri, J. and Dobrzhinetskaya, L. (2014). Field and microanalytical isotopic investigation of ultradepleted in 18O Paleoproterozoic “Slushball Earth” rocks from Karelia, Russia. Geosphere, 10 (2), 308–339. https://doi.org/10.1130/GES00952.1
Encarnación, J. P., Essene, E. J., Mukasa, S. B. and Hall, C. H. (1995). High-Pressure and -Temperature Subophiolitic Kyanite-Garnet Amphibolites Generated during Initiation of Mid-Tertiary Subduction, Palawan, Philippines. Journal of Petrology, 36 (6), 1481–1503. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.petrology.a037262
Hawthorne, F. C., Oberti, R., Harlow, G. E., Maresch, W. V., Martin, R. F., Schumacher, J. C. and Welch, M. D. (2012). Nomenclature of the amphibole supergroup. American Mineralogist, 97 (11–12), 2031–2048. https://doi.org/10.2138/am.2012.4276
Helms, T. S., McSween, H. Y., Laolka, T. C. and Jarosewich, F. E. (1987). Petrology of a Georgia Blue Ridge amphibolite unit with hornblende-gedrite-kyanite-staurolite. American Mineralogist, 72 (11–12), 1086–1096.
Hietanen, A. (1959). Kyanite-garnet gedritite near Orofino, Idaho. American Mineralogist, 44 (5–6), 539–564.
Kretz, R. (1983). Symbols for rock-forming minerals. American Mineralogist, 68 (1–2), 277–279.
Kuyumjian, R. M. (1998). Kyanite-staurolite ortho-amphibolite from the Chapada region, Goias, central Brazil. Mineralogical Magazine, 62 (4), 501–507. https://doi.org/10.1017/002646198547873
Leake, B. E., Woolley, A. R., Arps, C. E. S., Birch, W. D., Gilbert, M. C., Grice, J. D., Hawthorne, F. C., Kato, A., Kisch, H. J., Krivovichev, V. G., Linthout, K., Laird, J., Mandarino, J., Maresch, W. V., Nickel, E. H., Rock, N. M. S., Schumacher, J. C., Smith, D. C., Stephenson, N. C. N., Ungaretti, L., Whittaker, E. J. W. and Youzhi, G. (1997). Nomenclature of amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names. Mineralogical Magazine, 61 (405), 295–310. https://doi.org/ 10.1180/minmag.1997.061.405.13
Leake, B. E., Woolley, A. R., Birch, W. D., Burke, E. A. J., Ferraris, G., Grice, J. D., Hawthorne, F. C., Kisch, H. J., Krivovichev, V. G., Schumacher, J. C., Stephenson, N. C. N. and Whittaker, E. J. W. (2004). Nomenclature of amphiboles: Additions and revisions to the International Mineralogical Association's amphibole nomenclature. Mineralogical Magazine, 68 (1), 209–215. https://doi.org/10.1180/0026461046810182
Locock, A. J. (2014). An Excel spreadsheet to classify chemical analyses of amphiboles following the IMA 2012 recommendations. Computers & Geosciences, 62, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2013.09.011
Purtscheller, F. and Mogessie, A. (1984). Staurolite in garnet amphibolites from Sölden, Ötztal old crystalline basement, Austria. Mineralogy and Petrology, 32 (4), 223–233.
Selverstone, J., Spear, F. S., Franz, G. and Morteani, G. (1984). High-pressure metamorphism in the SW Tauern Window, Austria: P-T paths from hornblende-kyanite-staurolite schists. Journal of Petrology, 25 (2), 501–531.
Yavuz, F. (2007). WinAmphcal: A Windows program for the IMA-04 amphibole classification. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 8 (1), 1–12. https://doi.org/10.1029/2006GC001391
Ward, C. M. (1984). Magnesium staurolite and green chromian staurolite from Fiordland, New Zealand. American Mineralogist, 69 (5–6), 531–540.
Downloads
Additional Files
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
