Инд. авторы: Сокол Э.В., Полянский О.П., Семенов А.Н., Ревердатто В.В., Кох С.Н., Девятиярова А.С, Колобов В.Ю, Хворов П.В., Бабичев А.В.
Заглавие: Контактовый метаморфизм на р. кочумдек (бассейн р. подкаменная тунгуска, восточная сибирь): свидетельства режима течения расплава
Библ. ссылка: Сокол Э.В., Полянский О.П., Семенов А.Н., Ревердатто В.В., Кох С.Н., Девятиярова А.С, Колобов В.Ю, Хворов П.В., Бабичев А.В. Контактовый метаморфизм на р. кочумдек (бассейн р. подкаменная тунгуска, восточная сибирь): свидетельства режима течения расплава // Геология и геофизика. - 2019. - Т.60. - № 4. - С.456-471. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG2019088; РИНЦ: 37275298;
Реферат: rus: Зона спуррит-мервинитового метаморфизма на р. Кочумдек (бассейн р. Подкаменная Тунгуска) приурочена к кровле траппового тела кузьмовского комплекса. Протолит спурритовых мраморов представлен мергелистыми известняками нижнекочумдекской подсвиты (рудданский ярус). Давление нагрузки составляло ~ 200 бар. Оценены температуры образования четырех зон: мервинит + спуррит + + геленит (± ранкинит, бредигит), Т ≥ 900 °C; спуррит, T ≥ 750 °C; тиллеит + волластонит + мелилит (Gehl<50), ≥ 700 °C; диопсид + амфибол + гроссуляр, T ~ 500-550 °C. Аномально высокие температуры прогрева контакта ( T конт. > 2/3 T расп.) обусловлены течением базальтового расплава в магматическом канале. Профили расчетных температур и реконструированных по минеральным термометрам фактически совпадают при следующих параметрах: температура магмы 1200 °C, мощность траппа ≥ 40 м, длительность прогрева 6 мес. при существовании потока расплава в течение 1 мес. В случае отсутствия течения расплава в канале любой мощности протолит в экзоконтакте не может быть прогрет до температуры, превышающей 790 °C.
eng: Spurrite-merwinite marbles on the right bank of the Kochumdek River in the Podkamennaya Tunguska basin formed along the top margin of a flood basalt intrusion (Kuzmovka complex) from a marly limestone protolith of the Rhuddanian Lower Kochumdek Subformation, at a pressure of ~200 bars. The contact aureole comprises four zones of successively decreasing temperatures marked by the respective mineral assemblages: T ≥ 900 °C (merwinite, spurrite, and gehlenite (± rankinite, bredigite); T ≥ 750 °C (spurrite); T ≥ 700 °C (tilleyite, wollastonite, and melilite (Gehl<50)); and ~500-550 °C (diopside, amphibole, and grossular). Very high temperatures at the contact ( T cont > 2/3 T melt) result from magma flow along a conduit. The temperature profiles for the Kochumdek metamorphic complex show good fit between measured and geothermometer-derived values at a magma temperature of 1200 °C, an intrusion thickness of ≥40 m, a heating time of six months, and a magma flow lifespan within one month. Stagnant magma in a conduit of any thickness cools down and crystallizes rapidly and fails to heat up sediments to the temperatures required for spurrite-merwinite metamorphism (above 790 °C).
Ключевые слова: спуррит-мервинитовая фация; траппы кузьмовского комплекса; математическое моделирование; индекс-минералы; восточная Сибирь; contact metamorphism; spurrite-merwinite facies; Kuzmovka complex traps; simulation; indicator minerals; East Siberia; контактовый метаморфизм;
Издано: 2019
Физ. характеристика: с.456-471
Цитирование: 1. Алексеенко В.Д., Алясев В.А., Бармин В.А., Белолипецкая Л.И., Божко В.В., Варганов А.С., Егоров В.Н., Егоров А.С., Кажаева О.Д., Качевский Л.К., Москалев В.А., Певзнер В.С., Радюкевич Н.М., Румянцев Н.Н., Суслова С.В., Шор Г.М. Государственная геологическая карта Российской Федерации м-ба 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Ангаро-Енисейская. Лист Р-46-Северо-Енисейский. Объяснительная записка. СПб., Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2010, 470 с. 2. Газеев В.М., Гурбанова О.А., Задов Е.А., Гурбанов А.Г., Лексин А.Б. Минералогия скарнированных известковых ксенолитов вулкана Шадил-хох (Кельский вулканический район Большого Кавказа) // Вестник Владикавказского научного центра, 2012, № 2, с. 23-33. 3. Дударев А.Н., Кудрявцев В.А., Меламед В.Г., Шарапов В.Н. Теплообмен в магматогенных процессах. Новосибирск, Наука, 1972, 124 с. 4. Лебедев А.П. Трапповая формация низовьев бассейна р. Подкаменной Тунгуски // Петрография Восточной Сибири, т. 1. М., Изд-во АН СССР, 1962, с. 71-117. 5. Лунгерсгаузен Г.Ф., Шульц Н.Э., Богданова Н.Н., Дехтерев Г.Б. Геологическая карта СССР м-ба 1: 200 000. Серия Туруханская. Лист Р-46-XIV. М., Госгеолтехиздат, 1959. 6. Малич Н.С., Григорьев В.В. О связи магматизма с тектоникой в бассейнах нижних течений рек Подкаменной Тунгуски и Бахты // Материалы по геологии и полезным ископаемым Сибирской платформы. Труды ВСЕГЕИ, нов. серия, 1960, вып. 31, с. 27-36. 7. Персиков Э.С., Бухтияров П.Г. Структурно-химическая модель прогноза и расчетов вязкости магм и диффузии H2O в них в широком диапазоне составов и TP-параметров земной коры и верхней мантии // Геология и геофизика, 2009, т. 50 (12), с. 1393-1408. 8. Перцев Н.Н. Высокотемпературный метаморфизм и метасоматоз карбонатных пород. М., Наука, 1977, 256 с. 9. Перцев Н.Н., Шмулович К.И. Оценка физико-химических условий контактового метаморфизма ларнит-мервинитовой фации на примере проявлений в бассейне р. Подкаменной Тунгуски // Изв. АН СССР. Серия геол., 1972, № 6, с. 39-47. 10. Порядин В.С., Струнин Б.М., Турчин А.В., Комаров В.В., Файнер Ю.Б. Государственная геологическая карта СССР м-ба 1: 200 000. Серия Туруханская. Лист Р-46-XIV. Объяснительная записка. М., Красноярское территориальное геологическое управление, 1977, 82 с. 11. Природа и модели метаморфизма / В.В. Ревердатто, И.И. Лиханов, О.П. Полянский, В.С. Шеплев, В.Ю. Колобов. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2017, 331 с. 12. Прусская С.Н. Петрология интрузивных траппов запада Сибирской платформы (по данным бурения на нефть и газ). Красноярск, Изд-во Сибирского федерального университета, 2008, 248 с. 13. Ревердатто В.В. Проявления высокотемпературного контактового метаморфизма известняков в бассейне р. Подкаменной Тунгуски // Докл. АН СССР, 1964, т. 155, № 1, с. 104-107. 14. Ревердатто В.В. Фации контактового метаморфизма. М., Недра, 1970, 271 с. 15. Семенов А.Н., Полянский О.П. Численное моделирование механизмов минглинга и миксинга магмы на примере формирования сложных интрузивов // Геология и геофизика, 2017, т. 58 (11), с. 1665-1683. 16. Тесаков Ю.И. О валидности силурийских свит, выделенных на северо-западе Сибирской платформы по материалам промысловой геофизики // Новости палеонтологии и стратиграфии, 2014, вып. 19. Приложение к журналу «Геология и геофизика», т. 55, с. 5-37. 17. Шарапов В.Н., Акимцев В.А., Доровский В.Н., Перепечко Ю.В., Черепанов А.Н. Динамика развития рудно-магматических систем зон спрединга. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2000, 414 с. 18. ANSYS fluent theory guide. Release 12.1, 2009. 19. Bergen van M.J., Barton M. Complex interaction of aluminous metasedimentary xenoliths and siliceous magma: an example from Mt. Amiata (Central Italy) // Contr. Miner. Petrol., 1984, v. 86, p. 374-385. 20. Egorova V., Latypov R. Mafic-ultramafic sills: New insights from M- and S-shaped mineral and whole-rock compositional profiles // J. Petrol., 2013, v. 54 (10), p. 2155-2191. 21. Galuskin E.V., Kusz J., Armbruster T., Bailau R., Galuskina I.O., Ternes B., Murashko M. A reinvestigation of mayenite from the type locality, the Ettringer Bellerberg volcano near Mayen, Eifel District, Germany // Miner. Mag., 2012, v. 76, p. 707-716. 22. Galuskina I.O., Galuskin E.V., Armbruster T., Lazic B., Dzierzanowski P., Gazeev V.M., Prusik K., Pertsev N.N., Winiarski A., Zadov A.E., Wrzalik R., Gurbanov A.G. Bitikleite-(SnAl) and bitikleite-(ZrFe): New garnets from xenoliths of the Upper Chegem volcanic structure, Kabardino-Balkaria, Northern Caucasus, Russia // Amer. Miner., 2010, v. 95, p. 959-967. 23. Ghiorso M.S., Sack R.O. Chemical mass-transfer in magmatic processes. IV. A revised and internally consistent thermodynamic model for the interpolation and extrapolation of liquid-solid equilibria in magmatic systems at elevated temperatures and pressures // Contr. Miner. Petrol., 1995, v. 119 (2-3), p. 197-212. 24. Grapes R. Pyrometamorphism. 2nd ed. Berlin, Springer, 2011, 365 p. 25. Gutierrez F., Parada M.A. Numerical modeling of time-dependent fluid dynamics and differentiation of a shallow basaltic magma chamber // J. Petrol., 2010, v. 51, № 3, p. 731-762. 26. Heinrich W., Churakov S.S., Gottschalk M. Mineral-fluid equilibria in the system CaO-MgO-SiO2-H2O-CO2-NaCl and the record of reactive fluid flow in contact metamorphic aureoles // Contr. Miner. Petrol., 2004, v. 148, p. 131-149. 27. Kerrick D.M. Contact metamorphism. Ser. Rev. Miner. Washington, D.C., Mineralogical Society of America, 1991, 847 p. 28. Khoury H., Sokol E., Kokh S., Seryotkin Y., Kozmenko O., Goryainov S., Clark I. Intermediate members of the lime-monteponite solid solutions (Ca1-xCdxO, x = 0.36-0.55): Discovery in natural occurrence // Amer. Miner., 2016, v. 101, p. 132-147. 29. Koritnig S. Die Blaue Kuppe bei Eschwege. Aufschlug, 1978, v. 28, p. 237-247. 30. Kullerud G. The FeS-ZnS system a geological thermometer // Norsk Geologisk Tidsskrift, 1953, v. 32, p. 61-147. 31. Nabelek P.I., Hofmeister A.M., Whittington A.G. The influence of temperature-dependent thermal diffusivity on the conductive cooling rates of plutons and temperature-time paths in contact aureoles // Earth Planet. Sci. Lett., 2012, v. 317/318, p. 157-164. 32. Osadchii, V.O., Voronin, M.V., Baranov, A.V. Phase equilibria in the KFeS2-Fe-S system at 300-600 °C and barnonite stability // Contr. Miner. Petrol., 2018, v. 173, p. 44. 33. Polyansky O.P., Reverdatto V.V., Sverdlova V.G. Convection of two-phase fluid in a layered porous medium driven by the heat of magmatic dikes and sills // Geochem. Int., 2002, v. 40, № 1, p. s69-s81. 34. Polyansky O.P., Reverdatto V.V., Khomenko A.V., Kuznetsova E.N. Modeling of fluid flow and heat transfer induced by basaltic near-surface magmatism in the Lena-Tunguska petroleum basin (Eastern Siberia, Russia)// J. Geochem. Explor., 2003, v. 78-79, p. 687-692. 35. Sokol E.V., Kokh S.N., Khoury H.N., Seryotkin Yu.V., Goryainov S.V. Long-term immobilization of Cd2+ at the Tulul Al Hammam natural analogue site, central Jordan // Appl. Geochem., 2016, v. 70, 43-60. 36. Tracy R.J., Frost B.R. Phase equilibria and thermobarometry of calcareous, ultramafic and mafic rocks, and iron formations // Contact metamorphism / Ed. D.M. Kerrick. Rev. Miner., Mineralogical Society of America, 1991, v. 26, p. 207-280. 37. Wartho J.-A., Kelley S.P., Blake S. Magma flow regimes in sills deduced from Ar isotope systematics of host rocks // J. Geophys. Res., 2001, v. 106, № 3, p. 4017-4035.