Динамика мантийно-корового взаимодействия на глубинных уровнях коллизионных орогенов (на примере Ольхонского региона, Западное Прибайкалье)

Abstract

В пределах Чернорудской гранулитовой зоны (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье) изучены габбро-пироксениты, слагающие тектонические пластины (Черноруд, Тонта), синметаморфические интрузивные тела (Улан-Харгана), а также многочисленные дезинтегрированные будины и включения, погруженные в метаморфический матрикс. Сравнительный анализ вещественного состава габбро-пироксенитов позволяет объединить их в единую островодужно-толеитовую серию, для которой проведены модельные оценки состава родоначальной магмы по программе КОМАГМАТ (магнезиальный базальт: SiO2=46.0 мас. %, TiO2=0.8 мас. %, Al2O3=15.3 мас. %, ΣFeO=9.0 мас. %, MnO=0.15 мас. %, MgO=10.5 мас. %, CaO=17.0 мас. %, Na2O=1.0 мас. %, K2O=0.2 мас. %, P2O5=0.05 мас. %, сумма 100.0 %, Mg#=67.5 %). Сделан вывод, что гранулитовый метаморфизм (Р=7.7-8.6 кбар, Т=770-820 °С) обусловлен не только погружением первичных осадочно-вулканогенных толщ на глубину 25-28 км, но и присутствием глубинного магматического очага магнезиальных базальтов. Оценки Р-Т параметров условий образования гранатовых пироксенитов, представляющих собой базитовые породы прикровельной фации этого очага, составляют Р=8.0-8.3 кбар, Т=900-930 °С. Петрологическими индикаторами существования глубинного базитового очага под гранулитовым слоем являются также специфические по морфологии, внутреннему строению и вещественному составу трубообразные интрузии и метаморфический магма-минглинг. На примере массива Улан-Харгана и габбро-пироксенитовых тел, участвующих в строении мраморного меланжа, предложена двухстадийная петрологическая модель базитовых инъекций. Первая стадия отвечает гидроразрыву гранулитовой толщи и возникновению трубообразных или иных тел, по аналогии с кимберлитовыми трубками или подводящими к траппам каналами различной формы. Вторая стадия отвечает подъему флюидизированного остаточного щелочного расплава сквозь возникающие трубы и разрывы, бронированные зонами закалки, и, как следствие, формированию метаморфического магма-минглинга в условиях вязких деформаций. Внедрение базитовых магм на уровень гранулитовой фации способствовало глубинному анатексису, формированию синметаморфических гиперстенсодержащих плагиогранитов (500-490 млн лет, U/Pb изотопное датирование) и высококалиевых стресс-гранитов. Спецификой Чернорудской гранулитовой зоны являются интенсивные сдвиговые вязкопластичные и хрупкопластичные деформации, сопровождавшие процессы метаморфизма, внедрения и становления габбро-пироксенитов и анатексиса корового субстрата, что привело к фрагментации интрузивных тел и формированию особого класса тектонических структур метаморфического магма-минглинга. Все тектонические и магматические структуры были впоследствии «запечатаны» K-Na синкинематическими гранитами на регрессивной стадии в условиях амфиболитовой фации метаморфизма, 470-460 млн лет (U-Pb/Ar-Ar изотопное датирование).