книги из ГПНТБ / Кулиш Е.А. Высокоглиноземистые метаморфические породы нижнего архея Алданского щита и их литология

мы его большей концентрацией в гидрослюдистах минералах, а также большей ролью в них сидерита и гидроокислов. Рео и MgO явно преобладают в метапелитах по сравнению с глинами, что об"ясняется прежде всего условиями архейской седиментации,так как привнос Feo и м8о в глубокометаморфизованные породы не до­ пускают даже ортодоксальные трансформисты. Вывод П.Лападю-Арга об уменьшении их содержания с ростом метаморфизма,о существова­ нии "основного фронта" не подтверждается.

На соответствующих диаграммах (рис.24-27) метаморфические породы даже больше разбросаны,чем точки глин,то есть не наблю­ даются тенденции сближения составов пород,нивелирования состава пород,их "стандартизации" при метаморфизме,на что указывают П.Лападю-Арг (1950 ) и Н.В.Фролова (1962).Таким образом,прове­ денный сравнительный анализ адекватного количества анализов глин и метаморфических пород Алдана, высокоглиноземиотых по составу.не покагал существенных признаков заметного привносавыноса компонентов,изменѳния химического состава пород при ре­ гиональном метаморфизме в отношении главных петрогенных элемен­ тов.

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА. Известно, что процессы перемещения вещества, его привноса-выноса обуслов­ лены прежде всего метаморфической дифференциацией и метасома­ тозом.Роль метасоматических процессов в высоко глиноземистых регионально-метаморфизованных породах,не затронутых гранитиза­ цией, крайне незначительна,локальна и не приводила к заметным изменениям их химизма.

Изучение морфологии текстур и структур этих и парагенных с ними пород показывает отсутствие в них метасоматических орео­

лов,зон, жил, шлиров и т.д. - явлений столь широко представлен­ ных в гранитизированных участках. Это позволит заключить,что

182

при региональном метаморфизме не происходило изменения состава пород аа счет вещества,привносимого извне по различного рода каналам.

На контактах пластов пород специфического состава не наблю­ дается реакционных зон или структур,хотя при достаточной подвикности компонентов пород они непременно бы возникли.Неодно­ кратно наблюдались четкие контакты праморов с альмандин-био Ти­

товыми и альмандин-биотит-силлиманитовыми гнейсами,в которых не отмечалось развития реакционных зон с гроссуляром,рогов ой об­ манкой и т.д.Отсутствуют диопсидовые и диопсид-роговообыанковые зоны на контактах мраморов с кварцитами и гнейсами.Не отмечается взаимодействие между магнетитовыми и графит-кордиеритовыми плас­ тами ,между гиперстеновыми и силлиманитовыми слоями.хотя в пер­ вом 'случае должны возникать зоны граната, а во втором-кордиерит -гранатовые слойки.Таких примеров много,они отмечаются повсе­ местно и говорят об отсутствии миграции,обмена и перераспреде­ ления вещества между литологическими-и химически неоднородными образованиями (пластами,пропластками,слойками ),На отсутствие массового перемещения вещества в толще метаморфизуемых пород указывают, пусть редкие, ос таточные структуры исходных пород, а также наличие метаконгломератов.

В высокоглиноземистых породах Алдана,образованиях глубокометаморфизованных и сильнодислоцированных,широко проявлены процес­ сы метаморфической дифференциации,обусловленные химическими и механическими факторами.Как и везде,эти процессы вызывают пере­ мещение вещества лишь в пределах крайне ограниченных об"еыов и весьма маломощных слойков.не выходя за пределы текстурных эле­ ментов пласта,за пределы дометаморфических литологических границ пласта (Барт,1956; Тернер,Ферхуген, 1961; и др.,).Наиболее четко метаформическая дифференциация проявляется в собирательной перекрис таллизации,

183

росте порфиробласт, формировании сегрегаций, редких структурах

"снежного кома" и т.д. Производя активные перемещения вещества

вуказанных масштабах, метаморфическая дифференциация проявляется

врамках пласта^слойков и почти незаметна в преобразованиях текстур и форм пластов. Она не сглаживает дометаморфические лито­

логические границы, наоборот, что неоднократно подчеркивали П.Эскола, Т.Барт, К.Корренс (1939), Ф.Тернер (1951), А.Харкѳр (1937) и др., в слоистых, особенно в метапелитовых породах, усиливает конт­ растность, резкость дометаморфичесних литологических границ. В частности в породах Алдана глиноземистые (силлиманитовыѳ) слой­ ки более контрастно отделяются от глиноземисто-кремнистых (кордиеритовых, биотитовых и т.п.) и кремнистых (кварцевых), чем в неметаморфизованных глинистых породах фанерозоя. В свою очередь стирания границ между пластами,вызванного перемещением между ними вещества, не наблюдалось.

Таким образом, метаморфическая дифференциация приводит лишь к внутренним дислокациям вещества в пределах крайне ограниченных объемов, в пределах текстурных элементов пород.

На инертнее поведение основных петрогенных компонентов, на их неподвижность при региональном метаморфизме указывает и то,

что число минералов в равновесных ассоциациях равно числу химичес­ ких компонентов или больше его на один или два минерала. Равновес­ ная ассоциация силлиманит+ортоклаз (микроклин) также подтверждает инертность, неподвижность щелочей, 'глинозема и кремнекислоты.

X X X

Обобщая изложенный выше материал, можно сделать вывод, что метаморфизм высокоглиноземистых пород алданского комплекса был относительно изохимическим в отношении главных петрогенных компо­

184

нентов, что устанавливается объективным анализом количеств и раст­ воряющих возможностей метаморфогенных вод, растворов, удаляемых при метаморфизме осадочных пород. Это подтверждается сравнитель­

ным анализом однотипных по составу метаморфических пород и их веро­ ятных аналогов среди осадочных пород. Изохимичность регионального метаморфизма высокоглиноземистых пород доказывается методами петро­ графического изучения перемещения вещества.

Таким образом, при региональном метаморфизме не происходит заметного изменения их химического состава в отношении петроген-

ных компонентов, породы не утрачивают своих основных черт химичес­ кого состава, унаследованных ими от первичных осадочных образований. Некоторые незначительные расхождения в составе глин и метапелитов

(в пределах 1%) обусловлены или несоверпенством сравнения,или

различиями в составах исходных породили, возможно, несущественным привносом-выносом вещества при метаморфизме. Следовательно, исследо­ вание петрохимических особенностей метаморфических пород дает воз­ можность обоснованно проводить их сравнительный анализ с неизменен­ ными образованиями л выявлять среди последних их аналоги.

Сравнительный анализ химических составов высокоглиноземистых метаморфических пород и основных типов пород

Учитывая, что нри метаморфизме высокоглиноземистые породы не изменяют существенно своего состава, представляется возможным' опре-' делять аналоги исходных пород путем сравнения их с главнейшими типа­ ми осадочных и магматических пород. Для сравнительного анализа изб­ ран средний (из 175 анализов) состав высокоглиноземистого гнейсо­ сланца (таб. 16). Из подсчета среднего состава исключены кварциты

и кварцито-гнейсы (породы с sie2> 74%, то есть метапесчаники) и корундсодержащие породы и корундиты (породы с sio2 < 41%, то есть

185

бокситы и бокситоносные глины). Этим достигается большая конкрет­ ность состава рассматриваемых пород как метапелитов.

Средний состав рассматриваемой породы является высокоглиноземистым, в достаточной мере кремнистым, нормальным в отношении щелочей, железо-магнезиальным и малоизвестковым. В силу этого из рассмотрения вообще исключаются карбонатные и ультраосновные поро­ ды, а также эвалариты, имеющие резко отличный состав, чем изучае­ мые образования. Хотя ясно, что аналоги этих пород должны быть среди глин,^учитывая их высокоглиноземистость,

Уже при первом рассмотрении таблицы 16ясно, что основные,

средние и кислые магматические породы, вулканогенные океанические породы, эффузивы платформенные и геосинклинальные не могут рас­ сматриваться как аналоги высокоглиноземистых метаморфических по­ род, так как они относятся не к высокоглиноземистым породам вооб­

ще, являясь недосыщенными глиноземом относительно суммы щелочей и извести.

Для сравнения составов построены тройные диаграммы, учитываю­

щие соотношение трех главных компонентов или групп компонентов в

породах (рис.2 8 ). При этом принято, что составы пород весьма сход­

ны, если их точки удалены на расстояние в 2,5$, и просто сходны, если они отстоят друг от'друга на расстоянии до 5$. Для этого вок­ руг точки состава высокоглиноземистой породы проведено два круга

состава высокоглиноземистые породы весьма сходны с красными глубоко­

186

водными глинами, глинами геосинклиналей и платформ, а такие с морскими глинами Русской платформы. Точки других типов пород дос­

таточно удалены, за исключением точек.терригенных океанических

осадков и континентальных глин умеренного и холодного климата Русской платформы, находящихся на удалении от 2,5 до Ъ%.

Диаграмма Ai2o3-(FeO+tägO)-(cs.o+Na2o+ к2о ) демонстрирует

сравнение составов п<зрод в. отношении лейкократовых и мелалократовых компонентов и глиноземистости. К высокоглиноземистым породам приб­ лижена только точка кремнистых океанических осадков и на некотором удалении ,-до &%, находится точка красных глубоководных глин и высокоглиноземистых глин.

лекия составов глин, показывает, что высокоглиноземистые метаморфи­ ческие породы в отношении этих групп компонентов весьма близки глинам геосинклиналей, платформ и красным океаническим, а морские глины Русской платформы отстоят от них в пределах 2,5-5,0%.

В отношении а і 2 о 3 ~ ( к 2 о + N a2 o )- С а высокоглиноземистые поро­

ды весьма сходны только с высокоглиноземистыми глинами различных регионов.

Соотношение A - M g 0 - ( F e 0 + F e 2 03 +M n0) д а в т в о з м о ж н о с т ь з а к л ю ч и т ь

•о значительной близости изучаемых пород с морскими глинами Русской платформ и сходимости их составов с составом глин платформ.

Диаграмма KgO-Ai^-NagO показывает, что в этом отношении высокоглиноземиЬтые породы не имеют весьма близких аналогов, но с расхождением в 2,5-5?5.могут быть сопоставимы с ними кремнистые и терригеныые океанические осадки, красные океанические глубоковод­ ные глины и глины геосинклиналей, а также высокоглиноземистые глины, различных регионов.

187

Для определения степени сходства того или иного типа пород с высокоглиноземистыми породами необходимо определить частоту

встречаемости точек составов конкретнее типов пород в близлежа­ щих к точке высокоглиноземистых пород зонах с радиусами в 2,5 и

5% (табл. 17 ).Степень сходимости определяется суммой частоты

встречаемости в радиусе 2,5%,увеличенной вдвое,и частоты встре­ чаемости в радиусе 5%.

Наибольшим сходством с высоко глиноземистыми породами обла­

дают геосинклинальные глины (степень сходимости 6) и близки по

. составу к ним красные глубоководные океанические глины и морс­ кие глины Русской платформы (степень сходимости 5).Из анализа диаграммы также видно,что по составу высокоглиноземистые мета­ морфические породы ближе к морским глинам,чем к континентальным глинам.Следует указать,что метаморфические высокоглиноземистые породы алданского комплекса в своей основе по природе исходных осадков представляют переотложенные продукты кор выветривания (преимущественно каолиновых) или продукты химического разложе­ ния, гальмиролиза вулканогенных пород.Этим и об"ясняется высокая степень пересыщенноети их глиноземом относительно кальция и ще­ лочей, большие значения коэффициента А (табл. 2-11 ).Фанерозойские формации перео тложенных кор выветривания относительно хорошо изучены на платформах .среди геосинклинальных образований они изучены крайне слабо, а средние химические составы этих пород (высокоглиноземистых) еще не получены. В геосинклинальеых областях толщи высокоглиноземистых осадков распределены законо­ мерно лишь в перикратонных зонах, в центральных частях геосинк­ линалей их размещение менее упорядочено. В общей массе геосинклинальных формаций высокоглиноземистые образования имеют много меньшее значение,чем аналогичные породы в платформенных толщах.

188

Таблица 17

ЧАСТОЙІ ВСТРЕЧАЕМОСТИ И СХОДИМОСТЬ ТОЧЕК СОСТАВОВ ГЛАВНЫХ ТИПОВ ОСАДОЧНЫХ'И МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД В ПРЕДЕЛАХ РАСХОЖДЕНИЙ 2,5 и 5,0 (табл.іб, рис.28)

Сходимость определяется суммой частоты встречаемости в радиусе 2,5%? увеличенной вдвое и частотой встречаемости в радиусе 5,0%.

189

Для сравнительного анализа в нашем распоряжении имелся лишь средний состав глины геосинклиналей, в то время как для платфор­ менных глин составы были более дифференцированы. Несмотря на это, сходство высокоглиноземистых пород алданского комплекса является наибольшим с геосинклинальными глинами. Несомненно, что сходство составов было бы еще большим, если бы рассматриваемые породы сравн нивались с высокоглиноземистыми глинами геосинклинальных областей.

Итак, сравнение метаморфических высокоглиноземистых пород с. основными типами неметаморфизованных пород показывает, что

высокоглиноземистые породы алданского комплекса по своему составу наиболее близки к геосинклинальныы морским глинам. Их состав резко отличается от состава магматических пород (интрузивных и эффузивных).

Петрохимическая характеристика высокоглинозсмистых пород

Химический состав высокоглиноземистых пород алданского комп­ лекса приведен в табл.і-ІІ, там не приведено большинство петрохимическлх коэффициентов. Последние выведены из молекулярных коли­ честв, исключая Ід и Sk , которые рассчитаны из значений весо­ вых процентов. Коэффициенты имеют следующие значения,

А=А^20з-(Са0 + I^Of Л/а20) - показатель степени пересыщенности глиноземом;

1ѲО

С целью петрохимического анализа и выявления корреляционных связей нами проведена статистическая обработка имеющегося аналити­ ческого материала на ЭДЕМ "Урал-2" по программе ДВГГУ-І6 "Корреля­ ционный анализ".

Результаты обработки приведены в табл. 20,21,22. Там же приве­ дены критические значения парных коэффициентов линейной корреляции

191