Главная  /  Статьи  /  

ОСТРОВОДУЖНЫЕ ФЕРРОКОРДИЕРИТ–АЛЬМАНДИНОВЫЕ ПЛАГИОРИОЛИТЫ ГОРЫ КАСТЕЛЬ, ГОРНЫЙ КРЫМ

УДК 551.24+.25+.22+.21/552.11(477.9)

ОСТРОВОДУЖНЫЕ ФЕРРОКОРДИЕРИТ – АЛЬМАНДИНОВЫЕ ПЛАГИОРИОЛИТЫ ГОРЫ КАСТЕЛЬ, ГОРНЫЙ КРЫМ

 

Э.М. СПИРИДОНОВ

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

119991, Россия, г. Москва, МГУ, Воробьевы горы, 1;

e-mail: ernstspiridon@gmail.com

 

Дайковые плагиориолиты допозднеюрского возраста содержат реститовый гранат (ситовидные срастания спессартин-альмандина и кварца) и феррокордиерит. Гранаты такого облика и состава и с такой зональностью – от центра к краям в них растет содержание Mg и снижается содержание Mn, - типичны для железистых метапелитов амфиболитовой фации.Состав пород, при палингенезе которых возник расплав плагиориолитов горы Кастель, вероятно, отвечал кордиерит-альмандиновым плагиогнейсам. Оценка параметров формирования этих метаморфических пород по составу граната и кордиерита ~ 550° Cи 4 кбар, т.е. это метаморфиты амфиболитовой фации умеренного давления. Высказано предположение, что Горно – Крымская тектоническая зона возможно была заложена на древнем кристаллическом фундаменте, на зрелой континентальной коре, вероятном продолжении на юг структур Украинского щита Русской платформы. Впервые в Крыму описан феррокордиерит - секанинаит. Часть граната и кордиерита замещены высоко железистым хлоритом (дафнит) и пумпеллиитом-(Fe), часть биотита, титаномагнетита и ильменита – хлоритом, эпидотом, пумпеллиитом-(Fe) и минералом, промежуточным по составу между титанитом и вюяньятитом. Итак, плагиориолиты подверглись метаморфизму в условиях пренит-пумпеллиитовой фации.

    Ключевые слова: реститовые альмандин и феррокордиерит, хлорит - дафнит, пумпеллиит-(Fe), титанит – вюяньятит, палингенез, фундамент складчатой области Горного Крыма

 

THE ISLAND ARC FERROCORDIERITE-ALMANDINEPLAGIORHYOLITES OF THE MOUNT KASTEL, MOUNTAIN CRIMEA

 

                                                                E.M. SPIRIDONOV

LomоnosovMoscow State University

119991, Russia, Moscow, MSU, Vorobyovy gory, 1;

e-mail: ernstspiridon@gmail.com

 

 

PlagiorhyolitesofthePre-Late Jurassic dykecontain restitegarnet(cribroseintergrowthsofalmandine-spessartineandquartz) and ferrocordierite. Garnets of such shape and composition and with such kind of zonality –the content of Mg increases and the content of Mn decreasesfrom the center to the edges– are typical for ferriferous metapelites of amphibolite facies. Composition of the rocks, during palingenesis of which the melt of plagiorhyolites of the Mount Kastel formed, was probably corresponded cordierite-almandine plagiogneisses. Assesmentofparametersof these metamorphic rocks forming according garnet and cordierite compositions is ~ 550° C and 4 kbar, so they are metamorphites of amphibolite facies of moderate pressure. There is an assumption, thatMountain Crimea.tectonic zone was possibly formed on the ancient crystalline basement, on the mature continental crust, possible continuation of the structures of Russian Platform to the south. Ferrocordierite - sekaninaite was described in Crimea for the first time. A part of garnet and cordierite was replaced by highly ferriferous chlorite (daphnite) and pumpellyite-(Fe), a part of biotite, titanomagnetite and ilmenite – by chlorite, epidote, pumpellyite-(Fe) and mineral with intermediate composition between titanite and vuagnatite. Thereby, plagiorhyoltes have been subjected by metamorphism of prehnite-pumpellyite facies.

Keywords: restite garnet – almandine and ferrocordierite – sekaninaite, chlorite – daphnite, pumpellyite-(Fe), titanite – vuagnatite, palingenesis, basement of folded area of the Mountain Crimea.

 

Горный Крым – часть грандиозного Альпийско – Гималайского складчатого пояса [13]. Горный Крым - представляет собой мезозойское (киммерийское) покровно-складчатое сооружение, состоящее из двух структурных зон – северной Лозовской зоны смятия и южной Горно-Крымской тектонической зоны [2, 5, 7]. Существуют различные представления о типе фундамента складчатой области Горного Крыма. Лучший знаток геологии Крыма - Михаил Владимирович Муратов полагал, что под мезозойскими складчатыми сооружениями Горного Крыма продолжаются структуры выделенной им в северной части Крыма эпигерцинской Скифской плиты [7]. Некоторые геологи полагали наличие коры океанического типа [10, 14]. Определённый интерес для решения данной проблемы могут представлять результаты изучения гранатовых плагиориолитов горы Кастель в окрестностях Алушты.

 

 

В Крыму эти своеобразные породы (рис. 1, 2) получили название «форелевый камень» [9].

 

Магматические образования Горного Крыма

 

Магматические образования развиты в Горном Крыму относительно не широко, слагая значительно менее 10 % объёма складчатого комплекса [4]. Горный Крым – складчатая область с редуцированной историей геологического развития. Типичные образования океанической стадии развития складчатых областей - офиолитовая формация и её наиболее яркие представители - альпинотипные гипербазиты (дунит-гарцбургитовый комплекс) мезозойского возраста в Крыму достоверно не установлены. Малые тела апогипербазитовых антигоритовых серпентинитов вскрыты в скважине Р-1 в районе г. Симферополя под мезозойскими отложениями [14]. Уровень метаморфизма данных серпентинитов отвечает фации зелёных сланцев. Условия метаморфизма мезозойских осадочных и вулканических толщ и интрузивных образований Крыма отвечают цеолитовой и низкотемпературной части пренит-пумпеллитовой фаций [11]. Судя по степени метаморфизма вскрытых скважиной Р-1 антигоритовых серпентинитов, это фрагменты домезозойских офиолитов. Мелкие тела интрузивных пикритов и ассоциирующих оливиновых габброидов под Балаклавой, выявленные В.И. Лысенко (филиал МГУ в Севастополе) более 15 лет назад, ошибочно отнесены к офиолитовой формации [10]. Аналогичные породы ранее были вскрыты в ряде глубоких скважин в районе Симферополя и описаны В.В. Плошко как ассоциация пикритов и кварцевых диабазов [8]. По геологическим соотношениям, составу горных пород и минералов (оливин – железистый хризолит – гиалосидерит, хромшпинелиды, обогащённые Ti и Zn), это образования островодужной пикрит-габбро-норит-долеритовой формации - Первомайско-Аюдагского интрузивного комплекса [12]. Таким образом, наличие в Горном Крыму мезозойской офиолитовой формации и представление об океанической природе фундамента складчатой области Горного Крыма реально не доказаны.

Значительную часть складчатого комплекса Горного Крыма слагают образования островодужной стадии - толщи среднетриасового –раннеюрского возраста шельфовой глинисто-терригенной эскиордынской серии и более глубоководной флишевой таврической серии, сложно дислоцированные, местами филлитизированные. Они несогласно перекрыты конгломерато – песчано – глинистыми, зачастую угленосными, отложениями среднеюрского возраста, которые заметно дислоцированы Терригенные толщи пересечены и контактово метаморфизованы небольшого размера плутонами раннебайосских кварцевых габбро-норит-долеритов и кварцевых габбро-норит-диоритов до пикритовых габбро-долеритов и пикритов, с одной стороны, и до кварцевых диоритов, плагиогранитов и гранофировых гранитов, - с другой. Это Первомайско – Аюдагский интрузивный комплекс, который выделили Э.М.Спиридонов и Т.О. Фёдоров [12], наиболее древние из среднеюрских магматических образований Горного Крыма. Они прорваны жерловинами лавовых брекчий базальтов и дайками базальтов и андезитов позднебайосской бодракско-карадагской вулканический серии. К Первомайско-Аюдагскому комплексу принадлежит большая часть интрузивных образований Горного Крыма. Эти интрузивы внедрялись механически активно, дополнительно сминая, раздвигая и пронизывая дислоцированные толщи рамы интрузивов. Можно полагать, что внедрение мантийных базитовых магм данного комплекса сопровождало и завершило процесс раннебайосской складчатости.

В позднем байоссе на юге Горного Крыма возникла вулканическая островная дуга, в значительной части субмаринная. Цепочка вулканических массивов бодракско-карадагской серии и субвулканических тел бодракско-карадагского комплекса протягивается от Балаклавы – Севастополя на западе до Карадага на востоке [3, 4, 7]. Вулканиты имеют типичные остороводужные петрогеохимические характеристики, что впервые показано в работе [12] и подтверждено новейшими исследованирями [18]. Вулканиты позднего байосса запада Крыма наименее щелочные, по составу близки к толеитовым, среди них минимальна доля кремнекислых пород. Вероятно, они возникли во внешней «приокеанической» зоне островной дуги. Вулканиты востока Крыма – Карадага наиболее щелочные по составу, среди них немало шошонитов – латитов, повышена доля кремнекислых пород. Вероятно, они возникли в тыловой, «приконтинентальной» зоне вулканической островной дуги [12]. С вулканитами карадагской серии связаны проявления колчеданного оруденения.

Одно из наиболее интересных магматических образований Горного Крыма – дайка гранатовых плагиориолитов на южном склоне горы Кастель [4, 9]. Дайка сечёт интенсивно дислоцированную толщу флиша таврической серии T2-J1. Судя по тому, что эти плагиориолиты в заметной степени захвачены эпигенетичным низкоградным метаморфизмом пренит-пумпеллиитовой фации, а возраст этого метаморфизма отвечает началу поздней юры [11], вероятный возраст плагиориолитов – конец средней юры. Это одно из своеобразных островодужных магматических образований Горного Крыма.

Островодужный этап развития Горного Крыма завершили покровно-складчатые дислокации примерно на границе средней и поздней юры [5], которые сопровождались внедрением мелких интрузивов плагиогранитоидов и даек гранитоид-порфиров [12].

Более молодые, послеостроводужные, субсеквентные вулканиты мелового балаклавского базальт-андезит-дацит-риолитового комплекса развиты на западе Горного Крыма. С балаклавским вулканическим комплексом связаны зоны аргиллизации и кварцево-жильные проявления с пиритом, сфалеритом, самородным золотом и антимонитом.

 

Материалы и методы исследования

Изучены образцы форелевого камня, полученные от Ю.А. Полканова (Симферополь) (рис. 1) и от Л.Ф. Копаевич из коллекции музея Крымского полигона МГУ (образец № Ю-411) (рис. 2). Образцы изучены микроскопически и с помощью электронного микрозонда. Фотографии в режиме электронного микроскопа и химический анализ минералов выполнила Н.Н. Коротаева с помощью аналитического комплекса с комбинированной системой микроанализа на базе СЭМ JeolJSM-6480 LV(лаборатория локальных методов исследований кафедры петрологии геологического факультета МГУ).

Гранатовые плагиориолиты горы Кастель

Плагиориолиты - светлосерые фельзитовые породы с мелкими вкрапленниками плагиоклаза и кварца, с относительно редкими вкраплениями до 2 мм розовато-красного граната (см. рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Плагиориолиты г. Кастель с вкраплениями розово-красного граната. Часть граната и почти весь кордиерит замещены железистым хлоритом (тёмно-зелёные пятна). 47х45 мм. Колл. Ю.А. Полканова. Фотография Э.М. Спиридонова.

 

Рис. 2. Плагиориолиты г. Кастель с вкраплениями розово-красного граната и бурого феррокордиерита. Колл. геологического музея Крымского полигона МГУ, обр. № Ю-411. 52х43 мм. Фотография Э.М. Спиридонова.

 

Участки пород, в заметной степени метаморфизованные, окрашены в зеленоватый цвет, часть граната в них замещена тёмно-зелёным железистым хлоритом (рис. 1). Валовый химический состав пород дайки, мас. %: SiO2 75,06; P2O5 0,07; TiO2 0,10; Al2O3 14,15; FeO 1,59; MnO 0,26; MgO 0,11; CaO 2,43; Na2O 4,86; K2O 1,15;ппп0,35; сумма100,22 %. По составу - это типичные островодужные плагиориолиты, обогащённые глинозёмом, высокожелезистые и высококальциевые, с резким преобладанием натрия над калием.

Породы слагают вкрапленники – таблицы плагиоклаза и округлые кристаллы кварца и связующая масса из микролитов плагиоклаза, мелких и мельчайших выделений кварца, биотита, титаномагнетита, апатита, ильменита. Размер вкрапленников плагиоклаза до 3 мм. Центральные зоны вкрапленников сложены низко калиевым высококальциевым андезином состава Ca48,3-41,3Na51,2-58,1K0,4-0,6(n=6). Внешние зоны – каймы вкрапленников сложены натровым андезином состава Ca39,6-38,3Na58,4-59,5K2,0-2,2(n=4). Микролиты цементирующей массы слагает олигоклаз, изредка калиевый олигоклаз состава Ca19,3Na69,8K10,9. Размер редких вкрапленников кварца до 2 мм. В связующей массе немало мелких выделений титаномагнетита, который испытал окислительный отжиг и превращён в агрегат магнетита (матрица) с массой тонких пластинчатых ламеллей ильменита. Валовый состав титаномагнетита, определённый на микрозонде, мас. %: TiO26,22; Fe2O348,58; Al2O36,65; V2O30,08; FeO35,97; MnO1,30; ZnO0,18; MgO0,20; сумма 99,18 %; Cr, Ni– не обнаружены; содержания Fe2O3и FeO рассчитаны по стехиометрии. Особенность титаномагнетита – крайне низкие содержания ванадия, что исключает даже небольшое участие расплава базитового состава. Состав титаномагнетита плагиориолитов Кастели в миналах, мол. %:  шпинель MgAl2O41,1; герцинит FeAl2O413,0; ганит ZnAl2O40,5; кулсонит FeV2O4 0,2; ульвошпинель Fe2TiO417,.4; магнетит FeFe2O463,7; якобсит MnFe2O44,1.

Вкрапления макроскопически розово-красного граната размером от долей до 1.5 мм, придающие камню сходство со спинкой форели, под микроскопом выглядят как амёбовидные неправильной формы ситовидные кварц – гранатовые срастания (рис. 3-4).

 

Рис. 3. Неправильной формы реститовые порфиробласты – ситовидные срастания спессартин-альмандинового граната (белый) (левый - табл. 1, ан. 1-5) и кварца (чёрный) в тонкокристаллической матрице плагиориолитов. Фотография в отражённых электронах.

 

Рис. 4. Амёбовидной формы реститовые порфиробласты – ситовидные срастания спессартин-альмандинового граната (белый) (табл. 2, ан. 6--9) и кварца (чёрный) в тонкокристаллической матрице плагиориолитов. Левый порфиробласт граната замещён железистым хлоритом - дафнитом. На фоне кварца и хлорита стали заметны мелкие кристаллы короткопризматические кристаллы апатита (белые). Фотография в отражённых электронах.

 

Структура этих срастаний гранобластовая, количество граната и кварца в них примерно равны. Такую форму и структуру нередко имеют порфиробласты граната в бедных калием метапелитах [1, 6, 16]. Гранат описываемых срастаний по составу однотипно плавно зональный (табл. 1-2).

 

Таблица 1. Химический состав реститового альмандина(мас.%). Реликтовый кварц-гранатовый порфиробласт 1. Дайка плагиориолитов горы Кастель

 

 

Компоненты

1

(центр)

2

(пром. зона)

3

(пром. зона)

4

(пром. зона)

5

(край)

SiO2

35,11

35,41

36,22

36,48

36,22

TiO2

0,17

0,22

0,18

0,14

0,17

Al2O3

19,91

20,19

20,53

20,65

20,63

Fe2O3

2,54

2,62

1,49

0,90

1,27

FeO

28,10

30.05

33,39

33,71

33,33

MnO

10,97

9,21

5,89

4,82

4,35

MgO

1,21

1,26

1,86

2,6

2,78

СаО

0,61

0,70

0,59

0,60

0,61

сумма

98,62

99,66

100,15

99,76

99,36

Число  атомов в формуле в расчете на 8 атомов металлов

Fe2+

1,961

2,076

2,280

2,297

2,276

Mn

0,775

0,644

0,407

0,332

0,300

Mg

0,150

0,155

0,226

0,299

0,339

Ca

0,055

0,062

0,052

0,052

0,053

Fe3+

0,049

0,063

0,035

0,020

0,.032

Al VI

1,888

1,887

1,933

1,956

1,944

Fe3+

0,101

0,099

0,056

0,035

0,046

Ti

0,011

0,014

0,011

0,009

0,010

Si

2,930

2,923

2,958

2,973

2,958

Al IV

0,070

0,077

0,042

0,027

0,042

Содержания миналов, мол. %

спессартин

26

21

14

11

10

пироп

5

5

8

10

11

альмандин

64

68

76

77

76

андрадит и

иные

5

6

2

2

3

Примечание. Электронный микрозонд Camscan. Аналитик Н.Н. Коротаева. Количества FeOи Fe2Oрассчитаны по стехиометрии.

 

Таблица 2. Химический состав реститового альмандина(мас.%). Реликтовый кварц-гранатовый порфиробласт 2. Дайка плагиориолитов горы Кастель

 

 

Компоненты

6

(центр)

7

(пром. зона)

8

(пром. зона)

9

(край)

SiO2

35,46

35,87

35,75

36,41

TiO2

0,28

0,18

0,18

0,28

Al2O3

20,53

20,50

20,32

19,88

Fe2O3

2,95

2,24

1,93

1,30

FeO

29,77

32,29

32,27

32,92

MnO

9,38

6,87

6,62

5,38

MgO

1,47

1,72

1,78

2,58

СаО

0,59

0,58

0,59

0,61

сумма

100,44

100,15

99,44

99,36

Число атомов в формуле в расчете на 8 атомов металлов

Fe2+

2,038

2,207

2,221

2,257

Mn

0,650

0,475

0,462

0,373

Mg

0,179

0,210

0,219

0,315

Ca

0,052

0,051

0,052

0,054

Fe3+

0,081

0,057

0,046

0,001

Al VI

1,882

1,907

1,915

1,906

Fe3+

0,101

0,082

0,074

0,080

Ti

0,017

0,011

0,011

0,014

Si

2,902

2,932

2,943

2,985

Al IV

0,098

0,068

0,057

0,015

Содержания миналов, мол. %

спессартин

22

17

16

12

пироп

6

7

7

11

альмандин

68

74

75

75

андрадит и

иные

4

2

2

2

Примечание. Электронный микрозондCamscan. Аналитик Н.Н. Коротаева. Количества FeOи Fe2O3рассчитаны по стехиометрии.

 

Таблица 3. Химический состав (мас. %) реститовогоферрокордиерита - секанинаита. Дайка гранатовых плагиориолитов горы Кастель

 

 

Компоненты

 

10

 

11

Число атомов в формуле в расчете на 11 атомов металлов

 

10

 

11

SiO2

46,78

47,03

Fe2+

1,124

1,012

TiO2

следы

следы

Mn

0.054

0,082

Al2O3

32,11

32,17

Mg

0,624

0,642

Fe2O3

2,11

2,82

Fe3+

0,121

0,155

FeO

12,70

11,52

Са

0,007

0,013

MnO

0,60

0,92

Na

0,070

0,096

MgO

3,96

4,10

Al VI

2,953

2,924

СаО

0,06

0,12

Fe3+

0,047

0,076

Na2O

0,34

0,47

Si

4,949

4,941

сумма

98,66

99,25

AlIV

1,051

1,059

Примечание. Электронный микрозонд Camscan. Аналитик Н.Н. Коротаева. Количества FeOи Fe2Oрассчитаны по стехиометрии.

 

В центре срастаний - это спессартин-альмандин с 66-68 % минала альмандина Fe3Al2Si3O12, 24-26 % минала спессартина Mn3Al2Si3O12, 4-5 % минала пиропа Mg3Al2Si3O12. Квнешней части срастаний содержание марганца (минала спессартина) в гранате плавно снижается, а содержание магния (минала пиропа) плавно растёт. Гранат внешней части срастаний - это Mn- Mgальмандин с 75-77 % минала альмандина, 8-10 % спессартина, 9-11 % пиропа (табл. 1, 2). Гранаты такого облика (порфиробласты), такого состава и с такой зональностью типичны для железистых метапелитов амфиболитовой фации [1, 6,17,19, 21, 22]. Итак, ситовидные кварц-гранатовые срастания в плагиориолитах горы Кастель – не вкрапленники, а реститы, тугоплавкие остатки от плавления протолита, состав которого вероятно не слишком сильно отличался от состава выплавки – плагиориолитов. Вероятно, это были породы типа альмандиновых плагиогнейсов.

В кварц-гранатовых срастаниях присутствует небольшое количество мелких короткопризматических кристаллов гидроксилфторапатита (рис. 4). Его состав, мас. %: CaO51,28 и 47,46; Na2O0,31 и 0,36; MnO2,16 и 3,13; FeO1,67 и 3,95; Y2O30,26 и 0,30; Ce2O30,28 и 0,32; Nd2O30,25 и 0,39; P2O541,59 и 41,31; SiO20,39 и 0,34; F2,92 и 2,38; сумма – O= F299,88 и 98,95; формулы – (Ca4,64Mn0,15Fe0,12Na0,05Y0,01Ce0,01Nd0,01)4,99 [(PO4)2,.98(SiO4)0,03]3,01(F0,78OH0,22)1 и (Ca4,36Fe0,28Mn0,23Na0,06Y0,01Ce0,01Nd0,01)4,96 [(PO4)3(SiO4)0,03]3,03(F0,65OH0,35)1. Таким образом, апатит в ассоциации со спессатин – альмандиновым гранатом весьма богат марганцем и железом, содержит около 1 % суммы лантанидов и иттрия; некоторая часть групп POзамещена SiO4

Вкрапления макроскопически бурого кордиерита размером 0.5-3, обычно 1.5-2.5 мм распределены в плагиориолитах неравномерно, в одних участках с поперечником до 30-50 мм их почти нет, в других примерно того же размера их содержание около 3 %, в отдельных линзовидных участках рамзером до 70х30 мм их содержание достигает 5-7 %. Под микроскопом они представляют собой реликты кордиерита в агрегатных срастаниях железистого хлорита ижелезистого пумпеллиита. По составу кордиерит высокожелезистый, его состав отвечает (Fe2+1,01-1,12Mg0,62-0,64Fe3+0,11-0,16Mn0,05-0,08Na0,07-0,10Ca0,01)2(Al2,92-2,95Fe3+0,05-0,08)3 [(Si4,94-4,95Al0,05-0,06)6O18], fобщ. = 67,5-68,5 (табл. 3). Феррокордиерит = секанинаит по [20] описан в Крыму впервые. Помимо реститовых кварц-гранатовых срастаний и феррокордиерита, пдагиориолиты содержит мелкие кристаллы реститового циркона со следами растворения на внешней стороне кристаллов и с лакунами внутри (рис. 5).

 

Рис. 5. Реликтовые реститовые кристаллы циркона (светлые), частично растворённые, с мелкими лакунами, обросшие биотитом. Плагиориолиты горы Кастель. Фотография в отражённых электронах.

 

Вероятный состав пород, при палингенезе которых возник расплав плагиориолитов Кастели с реститовыми кварц-гранатовыми срастаниями, феррокордиеритом и цирконом, возможно, отвечал кордиерит-альмандиновым плагиогнейсам. Оценка параметров формирования этих метаморфических пород по составу реститовых граната и кордиерита ~ 550° Cи 4 кбар [6, 15,17,19], т.е. это метаморфиты амфиболитовой фации умеренных давлений.

 

Продукты низкоградного метаморфизма плагиориолитов

Плагиориолиты Кастели слабо тектонизированы и весьма неоднородно захвачены эпигенетичным низкоградным метаморфизмом. В отдельных участках практически весь феррокордиерит и заметная часть граната замещены хлоритом и пумпеллиитом, биотит, титаномагнетит и ильменит – хлоритом, эпидотом, пумпеллиитом и минералом, промежуточным по составу между титанитом и вюяньятитом. В других участках практически весь гранат свежий (рис. 3),  в соседних - замещена часть граната (рис.4). Столь неравномерная степень замещения – характерная черта низкотемпературного метаморфизма.

Из метаморфогенных минералов наиболее распространён хлорит. Хлорит, заместивший спессартин-альмандин, высоко железистый и содержит >1 % Mn, его состав, мас. %: SiO222,76 и 24,40; Al2O319,41 и 18,84; FeO37,78 и 39,73; MnO1,03 и 1,63; MgO4,76 и 4,81; ZnO0,29 и следы; сумма 86,03 и 89,41; формулы – (Fe2+3,70Al1,34Mg0,83Mn0,10Zn0,02)6[(Si2,66Al1,34)4O10](OH)8 и (Fe2+3,76Al1,27Mg0,81Mn0,16)6 [(Si2,76Al1,24)4O10](OH)8, f= 81,2 и 82,8. По классификации М. Хея – это редкий тип хлорита – дафнит. Хлорит, заместивший феррокордиерит, беднее марганцем, - масс. %: SiO223.35; Al2O318.71; FeO38.55; MnO0.96; MgO4.75; ZnO0.22; сумма 86.54; формула – (Fe2+3.76Al1.30Mg0.83Mn0.09Zn0.02)6 [(Si2.73Al1.27)4O10] (OH8.97О0.03)8, f= 82.3. По классификации М. Хея – это дафнит. Распространённый метаморфогенный минерал – пумпеллиит-(Fe), его состав, мас. %: SiO236,27 и 37,05; TiO2следы и 0,10; Al2O323,42 и 24,06; FeO8,68 и 9,60; MnO0,10 и 0,26; MgO1,10 и 0,84; СаO22,20 и 21,75; Na2Oследы и 0,22; Y2O3 0,22 и 0,18; сумма 91,99 и 94,06; формулы – (Са1,97Mn0,01Y0,01)1,99(Fe2+0,59Al0,28Mg0,14)1.01Al2[(OH0,71O0,29)1/OH/H2O/SiO4/Si2O7] и (Са1,89Na0,03Mn0,01Y0,01)1,.95(Fe2+0,64Al0,30Mg0,10)1,05Al2[(OH0,70O0,30)1/OH/H2O/SiO4/Si2O7], f= 81,7 и 86,8. Состав метаморфогенного эпидота, мас. %: SiO237,49; Al2O323,25; Fe2O313,50; FeO0,15; MnO0,37; MgOследы; СаO22,85; сумма 97,61; формула – (Са1,96Mn0,03Fe2+0,01)2(Al2,19Fe3+0,.81)3 [O/OH/SiO4/Si2O7]. Состав метаморфогенного минерала, который микроскопически не отличим от титанита, мас. %: SiO232,79; TiO220,23; V2O30,28; Al2O313,63; FeO2,49; MnOследы; MgO0,16; CaO27,97; Y2O30,36; сумма 97,82; формула (Са0,93Y0,01)0,94(Al0,50Ti0,48Fe2+0,06V0,01)1,05[Si1,01O4/(O0,56OH0,44)1], промежуточный между титанитом CaTi[SiO4/O] и вюяньятитом CaAl[SiO4/OH] [20], с незначительным преобладанием минала вюяньятита. Этот минерал обнаружен в Крыму впервые.

Таким образом, плагиориолиты подверглись метаморфизму в условиях пренит-пумпеллиитовой фации.

 

Заключение

Одно из интереснейших островодужных магматических образований Горного Крыма – дайка плагиориолитов горы Кастель допозднеюрского возраста, секущая дислоцированную толщу флиша таврической серии T2- J1. Плагиориолиты Кастели содержат вкрапления реститовых феррокордиерита и ситовидных срастаний спессартин-альмандина с кварцем. Гранаты такого облика и состава и с такой зональностью – от центра к краям в них растёт содержание Mg и снижается содержание Mn, - типичны для железистых метапелитов амфиболитовой фации. Состав пород, при палингенезе которых возник расплав плагиориолитов Кастели, вероятно, отвечал кордиерит-альмандиновым плагиогнейсам; оценка параметров их формирования по составу граната и кордиерита ~ 550° Cи 4 кбар.

В плагиориолитах Кастели часть граната и феррокордиерита замещены высоко железистыми хлоритом – дафнитом и пумпеллиитом, часть биотита, титаномагнетита и ильменита – хлоритом, эпидотом, пумпеллиитом-(Fe) и минералом, по составу промежуточным между титанитом и вюяньятитом. Таким образом, плагиориолиты подверглись метаморфизму в условиях пренит-пумпеллиитовой фации.

Фактические данные - реститовые гранат (спессартин-альмандин) и кордиерит амфиболитовой фации метаморфизма в юрских плагиориолитах горы Кастель, - позволяют предположить, что основная структурная зона складчатой области Горного Крыма - Горно – Крымская могла быть заложена на древнем кристаллическом фундаменте, на зрелой континентальной коре, продолжении на юг структур Украинского щита Русской платформы.

Автор благодарен Ю.А. Полканову и Л.Ф. Копаевич за предоставленные для изучения образцы гранатовых плагиориолитов, Н.Н. Коротаевой за высокое качество электронных фотографий и микрозондовых анализов.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 16-05-00241).

 

Литература

1. Авченко О.В. Петрогенетическая информативность гранатов метаморфических пород. М.: Наука. 1982. 103 с.

2. Геология СССР. Том VIII. Крым. Часть 1. Геологическое описание. М.: Недра. 1969. 576 с.

3. Левинсон-Лессинг Ф.Ю.Вулканическая группа Карадага в Крыму. Л: изд. АН СССР. 1933. 150 с.

4. Лучицкий В.И.Петрография Крыма. Петрография СССР. Серия 1. Региональная петрография. Выпуск 8. М.-Л.: изд. АН СССР. 1939. 98 с.

5. Милеев В.С., Барабошкин Е.Ю., Розанов С.Б., Рогов М.А.Тектоника и геодинамическая эволюция Горного Крыма // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2009. Т. 84. Вып. 3. С. 3–21.

6.   Миясиро А.  Метаморфизм и метаморфические пояса. М.: Мир. 1976. 536 с.

7. Муратов М.В. Геология Крымского полуострова. Руководство по учебной геологической практике в Крыму. Том II. М.: Недра. 1973. 192 с.

8. Плошко В.В.  Ассоциация пикритов и кварцевых диабазов Крыма // Докл. АН СССР. 1979. Т. 244. С. 442-445.

9. Попов С.П.  Минералогия Крыма.  М.: изд. АН СССР. 1938. 352 с.

10. Промыслова М.Ю., Дёмина Л.И., Бычков А.Ю., Гущин А.И., Царёв В.В. Природа магматизма района мыса Фиолент (Юго-Западный Крым) // Вестн. МГУ. Геология. 2014. № 6. С. 14-22.

11. Спиридонов Э.М.Метаморфические и метасоматические образования Горного Крыма. В кн.: Геологическое строение Качинского поднятия Горного Крыма. Т. II.  М.: МГУ. 1989. С. 136-152.

12. Спиридонов Э.М., Фёдоров Т.О., Ряховский В.М.Магматические образования Горного Крыма. Статьи 1 и 2 // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1990. Т. 65. Вып. 4. C. 119-134. Вып. 6. C. 102-112.

13. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов. М.: Научный Мир. 2001. 606 с.

14. Юдин В.В., Гошовский С.В., Еременко Г.К.  Геологическая интерпретация скважины Симферопольская-1. В кн.: Геодинамика, сейсмичность и нефтегазоносность Черноморско-Каспийского региона. Симферополь: ДОЛЯ. 2005. С. 87-98.

15. Hensen B.J.,Green D.H.  Experimental study of the stability of cordierite and garnet in pelitic compositions of high pressures and temperatures. III. Synthesis of experimental data and geological applications // Contrib. Mineral. Petrol. 1973. Vol. 38. P. 151-166.

16. Johnson S.E. Porphyroblast microstructures. A review of current and future trends // Amer. Mineral. 1999. Vol. 84. P. 1711-1726.

17. Kepezhinskas K.B., Khlestov V.V. The petrogenetic grid and subfacies for middle temperature metapelites // J. Petrol. 1977. Vol. 18. P. 114-143.

18. Meijers M.J.M., Vrouwe B., van Hinsbergen D.J.J., Kuiper K.F., Wijbrans J., Davies G.R.,Stephenson R.A., Kaymakcı N., Matenco L.Ю., Saintot A.JurassicarcvolcanismonCrimea: implicationsforthepaleo-subductionzoneconfigurationoftheBlackSearegion// Lithos. 2010.Vol. 119. P. 412-426.

19. Philpotts A.R., Ague J.J.  Principles of igneous and metamorphic petrology.  Cambridge University Press. 2009. 667 p.

20. Strunz H., Nickel E.H. Strunz mineralogical tables.  Stutgart: 2001. 870 s.

21. TracyR.J., Robinson P., Thompson A.B. Garnet composition and zoning in the

determination of temperature and pressure of metamorphism: central Massachusetts // Amer. Mineral. 1976. Vol. 61. P. 762-775.

22. Wolf M.B., Wylley P.J. Garnet growth during amphibolite anatexis: implications of a granatiferous restites // J. Geol. 1993. Vol. 101. P. 353-373.


Другие статьи