Лекция 12 Продукты регионального метаморфизма Зоны метаморфизма Ультраметаморфизм

Лекция 12. Продукты регионального метаморфизма Зоны метаморфизма Ультраметаморфизм Гнейс Сенд Ривэ, Зимбабве Состав метаморфитов: Глинистые Кварц-полевошпатовые Карбонатные Средние и основные Магнезиальные http: //jfmoyen. free. fr/IMG/jpg/TN_F 1010019. jpg

12 -2 Зоны регионального метаморфизма Закон Лепсиуса: Нефелин + альбит (±Mg, Fe) глаукофан (или жадеит) Ильменит + анортит титанит + роговая обманка Авгит + анортит гранат + кварц Оливин + анортит гранат Устанавливаются по минеральным парагенезисам. Эпизона - гидроксилсодержащие низкотемпературные силикаты: тальк, хлорит, мусковит (серицит), серпентин Мезозона - роговая обманка, эпидот, цоизит, кианит, ставролит Катазона – безводные высокотемпературные минералы: пироксены, кордиерит, гранаты, силлиманит; лепидо-, немато- и диабластические структуры, гнейсовидные текстуры, пластические деформации, полная перекристаллизация. Древние щиты и их фрагменты в орогенных поясах.

12 -3 Метаморфизм глинистых пород Низкая ступень: а) филлиты (мусковит, хлорит, кварц). Акцессории: турмалин, рутил, эпидот, титанит и рудные минералы. Шелковистая поверхность по сланцеватости (серицит). б) слюдяные сланцы (мелко-среднезернистые, мусковит, хлорит, кварц + альбит, эпидот и кальцит). Акцессории: титанит, турмалин, апатит, магнетит. Средняя и высокая ступении: кристаллические сланцы и гнейсы (гранат, ставролит, кианит, калиевый полевой шпат, биотит, роговая обманка, плагиоклаз и андалузит). Акцессории: турмалин, апатит, циркон, магнетит, графит. При повышенном содержании калия – биотит-мусковит-ортоклаз-кварц-плагиоклаз. Если Al 2 O 3>К 2 О - мусковит+альмандин (по мусковиту), кианит и силлиманит, реже ставролит (Fe). При повышенных содержаниях кальция - андрадит, гроссуляр и эпидот. Директивные текстуры. Фация: альмандиново-амфиболитовая (550 -750°С, 4‑ 8 кб). Типичные парагенезисы: андалузит-биотит-плагиоклаз, кианитставролит-альмандин-мусковит, силлиманит-кварц.

12 -4 Кристаллический сланец гранат-мусковит-кварц-биотитовый 3 1 2 4 1 см 1 – альмандин, 2 – мусковит, 3 – кварц, 4 - биотит

12 -5 Ставролит-биотитовый кристаллический сланец 20 см

12 -6

13 -7 Кианит- двуслюдяной кристаллический сланец (Борисовские сопки, Ю. Урал) Фото: А. А. Евсеев http: //www. webois. org. ua/jewellery/foto 08/m-kyan 1. jpg

12 -8 Метаморфизм кварц-полевошпатовых пород Низкая ступень: кварц-альбитовые сланцы (мусковит, хлорит). Средняя ступень: кварц-полевошпатовые кристаллические сланцы. Акцессории: циркон, апатит, титанит. Высокая ступень: а) Гнейсы. Катагнейсы. Гранито-гнейсы и гнейсо-граниты. Парагнейсы и ортогнейсы. Биотит, амфибол и пироксен без реликтовых примесей, с включениями циркона и апатита. Гранат и ставролит - c обильными включениями кварца, биотита, плагиоклаза и магнетита. Спиральные фигуры в гранате (разворот кристаллов во время их роста). Полосчатые текстуры. б) гранулиты (голубовато-молочный кварц, полевой шпат, гранат, ортопироксен, кианит, силлиманит и титанистая роговая обманка. Гранулитовая структура. Акцессорный рутил. Развиты в докембрийских гнейсовых комплексах. Фация: гранулитовая (700 -800°С).

12 -9 Кристаллический сланец альмандин-ставролит-мусковитовый (Пеледуй, Мамский р-н, В. Сибирь, Россия) 2 см Фото: А. А. Евсеев. http: //geo. web. ru/druza/33_fo_127. htm

12 -10 Конвекционная текстура в метаморфитах Беломорья Фото: А. Б. Кирмасов (МГУ). Беломорский подвижный пояс (750 Со, >5 Кбар)

Чарнокит (массив Лоуи, 12 -11 Восточная Антарктида) 67 О 39. 5 ЮШ 70 О 32. 1 ВД 980+/-20 Ма G Q Район работ 32 -ой Советской Антарктической Экспедиции, станц. «Союз» . Земля Мак-Робертсона, залив Прюдс, горы Принц-Чарльз F 1 см F - К-Na пол. шпат (желтое и красное), Q – кварц (св. -cерое), G – гиперстен (т. -серое) 1 см Q F G G F Q 1 см Фото: Дмитрий Зотов http: //www. polarpost. ru/forum/viewtopic. php? f=3&t=872 1 см Из коллекции ПМГРЭ (Мосолов В. Н. , Н. Н. Ржевский)

12 -12 Метаморфизм карбонатных пород Низкая ступень: известковые сланцы (кальцит-доломит-кварц). . Рассланцевание. Средняя ступень: мраморизованные известняки (тремолит, кальцит, кварц, алюмосиликаты - диопсид, гроссуляр-андрадит). Высокая ступень: мраморы (кальцит, плагиоклаз, флогопит, графит) Метаморфизм основных и средних пород Низкая ступень: зеленые сланцы (хлорит, актинолит, клиноцоизит, эпидот, альбит, серицит и соссюрит). Акцессорные – магнетит, апатит и титанит. Зеленокаменные породы: альбит-хлоритэпидотовый, актинолит-хлорит-альбит-эпидот-кальцитовый, альбит-эпидот-хлоритовый сланцы. Средняя ступень: а) гнейсовидные бескварцевые породы (по диоритам и габбро); б) амфиболиты (роговая обманка, плагиоклаз + гранат, диопсид, биотит). Акцессорные: титанит и апатит. Орто- и параамфиболиты. Высокая ступень: пироксеновые гранулиты (гиперстен, диопсид, плагиоклаз, иногда – альмандин). Акцессорные – рутил и магнетит. Эквивалентны норитам и габбро.

12 -13 Мрамор декоративный http: //www 1. newark. ohio-state. edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/Jerusalem-Ls. htm http: //kamenen. com/catalog/element 664. html http: //dic. academic. ru/dic. nsf/ruwiki/1034476 http: //kamenen. com/catalog/element 658. html

12 -14 Фото: А. А. Евсеев Мрамор «руинный» (Окр-ти Флоренции, Италия ) http: //geo. web. ru/druza/l-Florenc. htm

12 -15 “Руинный” мрамор (Флоренция, Италия) 1 см Фото: А. А. Евсеев http: //geo. web. ru/druza/m-Cc_5_5342_ruin. JPG

12 -16 Мрамор в цементе конгломерата (Приморье, Россия)

12 -17 Метаморфизм магнезиальных пород 1 Низкая ступень: магнезиальные сланцы. Изменения дунитов и перидотитов - с поглощением воды и углекислого газа (тальк, хлорит, тремолит, антофиллит, серпентин). Средняя ступень: магнезиальные амфиболиты (антофиллит и куммингтонит), нет плагиоклаза! Высокая ступень: а) пироксен-оливиновые гранулиты (форстерит, энстатит + хромит, реже пироп и коричневая шпинель - пикотит). Линзы среди метаморфитов. Образование: 1) форстерита и энстатита по серпентину: Mg 3[Si 2 O 5](OH)4 Mg 2 Si. O 4 + Mg. Si. O 3 + 2 H 2 O 2) шпинели и диопсида по доломитовому мергелю: 2 Ca. Mg(CO 3)2+Al 2[Si 2 O 5](OH)4 Mg. Al 2 O 4+Ca. Mg[Si 2 O 6]+Ca. CO 3+2 H 2 O+3 CO 3 Регрессивный метаморфизм: антофиллит, тальк и серпентин по оливину и пироксену

12 -18 Сланец тальковый (формация Алламур, Зап. Техас, США) 2 см http: //www 1. newark. ohio-state. edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/Allamoore%20 talc. htm

12 -19 Амфиболит (Швеция) 1 см Фото: von Matthias Bräunlich http: //www. kristallin. de/gesteine/Gedrit_Skyshyttan-d_v. jpg http: //www. kristallin. de/Metamorphite/Amphibolite. htm

12 -20 Амфиболит http: //comunitadigeologia. multiply. com/photos/photo/9/1

12 -21 Метаморфизм магнезиальных пород 2 б) эклогиты (альмандин-пироп (Mg, Fe)3 Al 2[Si. O 4]3, омфацит = диопсид Ca. Mg[Si 2 O 6] + жадеит Na. Al[Si 2 O 6], КПШ, кварц). Линзы среди глаукофановых сланцев, амфиболитов, гнейсов и слюдистых сланцев. Регрессивный метаморфизм: гиперстен, плагиоклаз, диопсид, амфибол. Генезис дискуссионный: а) метаморфические (кора), б) магматические (мантия). в) глаукофановые сланцы (глаукофан Na 2 Mg 3 Al 2[Si 4 O 11]2·(OH, F)2, рибекит, жадеит Na(Al, Fe)[Si 2 O 6], лавсонит Ca. Al 2[Si 2 O 8]2· 2 H 2 O, мусковит, хлорит, эпидот, тремолит, кварц, титанит). Локально развиты среди эпидотовых амфиболитов и хлорит-эпидотовых сланцев. Характерно отсутствие биотита. Генезис: а) метасоматический, б) регрессивно-метаморфический. Парагенезисы: глаукофан-мусковит-хлорит, лавсонит-хлорит-эпидот, жадеит-глаукофан-альбит.

12 -22 Эклогит Рутил Гранат Омфацит http: //en. wikipedia. org/wiki/File: 100_5860. JPG

12 -23 Эклогит (р-н Маобей, пров. Донхай, Китай) Омфацит Гранат Рутил

12 -24 Эклогит (гнейсовый массив Мюнхеберг, Бавария, Германия) “Christmas rocks” Пироп-альмандин – 30% Омфацит – 70% Вмещающие: амфиболиты, гнейсы, мраморы 4 см Фото: James St. John http: //www 1. newark. ohio-state. edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/Eclogite%20 stuff/Eclogite. htm

12 -25 Глаукофановый сланец (Уорд-Крик, Калифорния ) http: //0. tqn. com/d/geology/1/0/V/S/1/rocpicblueschist. jpg http: //geology. about. com/od/rocks/ig/metrockindex/rocpicblueschist. htm 1 см Фото: Andrew Alden http: //0. tqn. com/d/geology/1/0/B/W/glauc-jenner. jpg

12 -26 Глаукофановый сланец (о-в Сифнос, Эгейское море) Пироп Глаукофан Кианит ? Эпидот ? Амфибол ? Пироксен ? Лавсонит 1 см Фото: Tony Peterson http: //www 1. newark. ohio-state. edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/Siphnos-blueschist/Glaucophane-schist. htm

12 -27 Ультраметаморфизм Крайняя степень метаморфизма, при которой появляется магматический расплав – мигма (частичный анатексис). Мигматиты - магматический материал (гранит, аплит, пегматит) и метаморфический субстрат (остаток, не перешедший в расплав). Разновидности: Ленточные (lit-par-lit) - ритмическая последовательность тонких (несколько мм) слойков субстрата и новообразований. Ветвистые Сетчатые Очковые Плойчатые (птигматитовые) Теневые (небулиты).

12 -28 Мигматит (р. Вигеойс, Южный Лимузен, Франция) Лейкосома (кварц, плагиоклаз, мусковит. Начальный расплав – мигма) Мезосома (темноцветные минералы + биотит, плагиоклаз, кианит, кварц) Меланосома 1 cm Фото: Доминика Россье (преимущественно темноцветные минералы) http: //membres. lycos. fr/Volcanogeol/metamorphisme/vi/image 012. jpg

12 -29 Мигматит (Ю-З Швеция) СОСТАВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ По генезису: Палеосома - метаморфизованный реликтовый материал исходной породы Неосома - новообразованный материал, состоящий из лейко-, мезо- меланосомы По цветовому индексу: Лейкосома – материал, перешедший в расплав и вновь раскристаллизованный (обычно кварц-полевошпатовый) Мезосома – частично измененная палеосома Меланосома - меланократовая меланосома 20 см Фото: von Matthias Bräunlich http: //www. kristallin. de/Metamorphite/Migmatite-druck. htm

12 -30 Протерозойский птигматит Ладоги Меланосома Лейкосома Фото: С. Трусов (МГУ) Берег Ладожского озера (район г. Питкяранта)

12 -31 Главные метаморфические породы Виды метаморфиз ма Ступени мета морфиз -ма Низ. Динамически й (катакласти -ческий) Сре д Выс. Низ. Термальный (контактовый ) Сре д Выс. Низ. Динамотермальный региональны й Сре д Выс. Пелитовый Глины, аргиллиты, глинист. сланцы Слюдистоглинистые сланцы Глинистослюдис-тые сланцы Пятнистые сланцы Узловатые сланцы Силлиманитовы е сланцы, роговики Аспидные сланцы, филлиты Слюдистые сланцы - Кварцполевошпатовы й Аркозы, гранитоиды, риолитоиды Какириты, брекчии, катаклазиты Милониты, ультрамилонит ы Филлониты, псевдотахилит ы (+мусковит) в цементе (+кордиерит) в цементе Q-пшп роговики, бухиты Кварцальбитов. сланцы Кристаллически е сланцы Гнейсы, гранулит, мигматиты Классы Карбонатны й Основной Известняки, доломиты Граувакки, базиты, андезиты Магнезиальны й Серпентиниты, дуниты, перидотиты Известковые сланцы - - - - - Известковые роговики - Мраморы Известковые сланцы Пир. -плаг. роговики Зеленые сланцы Мраморизованные известняки Амфиболиты Мраморы Эклогиты Антофиллитовые сланцы Бруситовые сланцы Оливинпирокс. роговики Магнезиальны е сланцы Пироксеноливиновые гранулиты Эклогиты

12 -32 Джеспилит - железистый кварцит (Fe-руда) КМА, Курская обл. , Россия http: //geo. web. ru/druza/m-UVK-06_XLII. htm

12 -33 Джеспилит (п-ов Эйр, обл. Клив, Ю. Австралия 1 см Серое – кварц, черное – гематит. http: //www 1. newark. ohio-state. edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/BIFs. htm

12 -34 Джеспилит ("Тигровое железо") (гр. Хамерслей, З. Австралия) 2 см http: //www 1. newark. ohio-state. edu/Professional/OSU/Faculty/jstjohn/BIFs. htm