ИСТИНА

Гранулитовый комплекс Лимпопо (ЮАР) является классическим примером складчатого пояса высокометаморфизованных пород, сформировавшегося на границах двух кратонов (Каапвааль с юга и Зимбабве с севера), в ходе их коллизии в неоархейское время (2.72 млрд. лет). Контактом Южной Краевой Зоны (ЮКЗ) пояса Лимпопо с кратоном Каапавааль служит система зон пластических деформаций Хоут-Ривер, по которой гранулиты надвигались на кратон, а породы гранит-зеленокаменные поясов кратона одновременно погружались, испытывая проградный метаморфизм. Этот метаморфизм приводил к формированию флюидов и гранитных магм в подножии ЮКЗ, в последствии взаимодействовавшие с вышележащими гранулитами. Задачей данной работы являлось петрологическое исследование образцов гранат-двуслюдяных кварцито-сланцев зеленокаменного пояса Гиани, контактирующего с ЮКЗ, как возможных источников гранитных магм. На основе структурно-текстурных признаков и композиционных параметров в двух образцах кварцито-сланцев (SL22 и K5), отобранных в поясе Гиани на разных расстояниях от контакта с ЮКЗ, были выделены три парагенезиса биотита, мусковита и граната, отвечающие последовательным кинематическим условиям метаморфической эволюции пород. В порфиробластах граната проявлена характерная «седловидная» зональность по XMg, отражающая как прогрессивную, так и регрессивную стадии эволюции пород. Для биотита эти стадии отражены в закономерных вариациях XMg и содержании TiO2, а для мусковита – в вариациях содержаний селадонитовой и парагонитовой составляющих. Синкинематическую стадию характеризует парагенезис ядер порфиробластов гранатов и листочков мусковита и биотита, формирующих сланцеватость. Он отвечает начальному этапу прогрессивной стадии метаморфизма и фиксирует для образца SL22 значения Т = 490 ± 20 °C и Р = 2.8 ± 0.5 кбар, а для образца К5 - значения Т = 480 ± 20 °C и Р = 5 ± 0.5 кбар. Второй парагенезис фиксирует максимальные значения Т и Р, близкие, вероятно, к пику метаморфизма: 540 ± 20 °C и 5.3 ± 0.5 кбар для SL22 и 540 ± 20 °C и 6.5 ± 0.5 кбар для К5. Посткинематическая стадия проявилась в образовании краевых зон гранатов и листочков мусковита и биотита, секущих сланцеватость. Этот парагенезис отражает снижение температуры на регрессивной стадии метаморфической эволюции до 470 ± 20 °C и 3.5 ± 0.5 кбар.для образца SL22 и 485 ± 10°C и 4.8 ± 0.5 кбар. для образца К5. Итак, P-T тренды для двух образцов кварцито-сланцев имеют общую направленность «по часовой стрелке», отражающую погружение пород и их последующую эксгумацию вдоль контакта с гранулитовым комплексом. Однако это погружение начиналось на разных уровнях глубинности: 9-10 км для образца SL22 и 12-13 км для образца K5. В ходе этого процесса порода SL22 достигла глубин 15-17 км, в то время как порода K5 погрузилась на уровень 18-19 км. Тем не менее, обе породы в ходе погружения под гранулиты испытали разогрев в близком интервале температур, с 480 – 490 до 540-550 °C. Это означает, что изученные образцы представляли собой не единый комплекс пород с одинаковой Р-Т историей, а различные блоки пород зеленокаменного пояса, вовлеченные в метаморфическую эволюцию на разных уровнях в земной коре, но имеющие единый источник тепла – горячие гранулиты. Моделирование ассоциаций гранат-двуслюдяных сланцев пояса Гиани с помощью метода минимизации энергии Гиббса (метода псевдосекций) в программном комплексе PERPLE_X показало, что солидусы этих пород находятся при температурах порядка 710-720°C. Однако эксперименты при давлениях 6 и 10 кбар показала, что дегидратационное плавление породы K5 начинается между 750 и 800°C согласно перитектической реакции Ms + Bt1 + Qtz = Bt2 + Cor + Kfs + расплав. В ходе плавления формируются калиевые щелочные или щелочно-известковые гранитные расплавы (SiO2 = 71-74 мас. %, индекс MALI > 8) с отношением FeO/(FeO+MgO) > 0.8 и индексом ASI > 1.2, характерным для гранитов типа S. Проведенные исследования показали, что P-T условия пика метаморфизма гранат-двуслюдяных сланцев пояса Гиани далеки от условий плавления на глубинах порядка 15-19 км, на которые эти породы были погружены вдоль контакта с гранулитами Лимпопо. Составы расплавов, которые производят эти породы при частичном плавлении, не известны среди составов гранитов в пределах ЮКЗ. Итак, гранат-двуслюдяные сланцы вряд ли являлись источниками гранитов, внедрявшихся в ЮКЗ комплекса Лимпопо на стадии эксгумации. Источники этих гранитов нужно искать в породах иного состава.