Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методы исследования 10
Глава 2. Геологическое строение ильменских гор 16
2.1. Селянкинского комплекс 23
2.2. Ильменская серия 49
2.3. Саитовская серия 59
2.3.1 Амфиболиты, ассоциирующие с метагипербазитами (район д. Уразбаево) 66
Глава 3. Гранат из метаморфических толщ ильменских гор 76
3.1. История исследования граната в породах Ильменских гор 76
3.2. Гранаты селянкинского комплекса 80
3.3. Зональность гранатов селянкинского комплекса 90
3.4. Гранаты ильменской серии 98
3.5. Зональность в гранатах ильменской серии 104
3.6. Гранаты из пород саитовской серии
3.6.1. Гранаты гранат-мусковит-биотитовых кварцитов и кианит-гранат-мусковит-флогопитовых кварцито-гнейсов 109
3.6.2. Гранаты графитистых кварцитов 111
3.6.3. Гранаты амфиболитов, ассоциирующих с метагипербазитами 111
3.7. Зональность гранатов из пород саитовской серии 117
3.7.1. Зональность гранатов из гранат-мусковит-биотитовых кварцитов и кианит-гранат-мусковит-флогопитовых кварцито-гнейсов 117
3.7.2. Зональность гранатов из графитистых кварцитов 120
3.7.3. Зональность гранатов из метабазитов, ассоциирующих с метагипербазитами 121
Глава 4. Минералы парагенезисов граната из метаморфичеких пород ильменских гор 134
4.1. Селянкинский комплекс 134
4.2. Ильменская серия 140
4.3. Саитовская серия 146
4.3.1 Амфиболиты, ассоциирующие с гипербазитами 148
Глава 5. Эволюция состава гранатов из метаморфических пород ильменских гор 153
5.1. Селянкинский комплекс 157
5.2. Ильменская серия 161
5.3. Саитовская серия 164
5.3.1 Амфиболиты, ассоциирующие с метагипербазитами (район д. Уразбаево) 166
Заключение 171
Литература
- Саитовская серия
- Гранаты селянкинского комплекса
- Ильменская серия
- Амфиболиты, ассоциирующие с метагипербазитами (район д. Уразбаево)
Введение к работе
Актуальность проблемы. Исследования Ильменогорской полиметаморфической зоны имеют длительную, более чем 200-летнюю историю, но концепции ее формирования остаются противоречивыми и, во многом, являются дискуссионными [Кориневский, Кориневский, 2004; 2006, Левин, Роненсон, Самков и др, 1997, Юрецкий, 1982] Представления о ее геологическом строении основывались преимущественно на стратиграфическом расчленении метаморфических пород и типовых схемах развития магматических и метаморфических процессов За последние годы появились факты, позволяющие утверждать, что Ильменские горы представляют собой южный сегмент региональной (протяженностью более 100 км) сдвиговой зоны [Ворощук, Русин, 2003, Русин и др , 2006]. Установлено, что преобладающим типом пород осевой зоны сдвига являются гранитоидные бластомилониты, сформированные в условиях хрупко-пластичной (пластичной) деформации при Т= 400-500 С и Р = 10-13 кбар Различные метаморфические и метамагматические породы в сдвиговой зоне представлены многочисленными разрозненными блоками (будинами, тектоническими клиньями), объединяемыми в ряд комплексов или структурно-вещественных подразделений (СВП)
Одним из важных аспектов геологических исследований Ильменских гор является проблема возрастного расчленения пород Датировки цирконов из пород селянкинского комплекса свидетельствуют об их дорифейском (1 9-2 3 млрд лет) возрасте [Краснобаев и др, 1980] Предположительно, селянкин-ский комплекс представляет собой фрагмент платформенного фундамента и сопоставим с Тараташским и Александровским блоками Южного Урала [Ленных, 1980, Русин, 1980] Для ильменской серии, наряду с датировками 0 36-0 70 млрд лет [Краснобаев, Давыдов, 2000], были получены и более древние значения [Краснобаев, 1986], что, вероятно, свидетельствует о гетерогенной природе субстрата. Изотопно-хронологические данные по щелочным породам, гранитоидным бластомилонитам и разнообразным пегматитовым жилам (220-260 млн лет), занимающим секущее положение по отношению к тектонической расслоенное осевой зоны, указывают на интенсивные преобразования в пермо-триасовое время, связанные с постколлизионными событиями (Русин и ДР, 2007)
Наименее изученными остаются породообразующие минералы метаморфических пород и их зональность В данной работе впервые проведены целенаправленные исследования гранатов, приведены сведения об особенностях
состава и эволюции сосуществующих минералов, и дана оценка направленности метаморфических процессов
Объектом исследований послужили метаморфические породы Ильме-ногорской полиметаморфической зоны
-
В сёлянкинском комплексе мигматизированные гранат-биотитовые, графит-гранат-биотитовые, силлиманит-гранат-биотитовые гнейсы осевой зоны, с залегающими в них линзами и телами амфиболитов, гранат-биотитовые и силлиманит-гранат-биотитовые гнейсы, скаполит-гранат-пироксен-полевошпатовые породы и биотитизировнные амфиболиты западного склона восточного хребта Ильменских гор (район ЛЭП), гранат-биотит-амфиболовые кристаллические сланцы западного берега оз Ишкуль
-
В ильменской серии мигматизированные гранат-биотитовые гнейсы, меланократовые и мезократовые кристаллические сланцы и куммингтонитовые амфиболиты
-
В саитовской серии мусковит-биотитовые и графитистые кварциты, кианит-гранат-мусковит-флогопитовые кварцито-сланцы (межозерье Таткуль -Миассово)
-
Амфиболиты, ассоциирующие с метагипербазитами (Уразбаевский участок).
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии во всех этапах работ сборе каменного материала при маршрутных исследованиях, составлении геологических схем, документации опорных обнажений и керна, микроскопических и аналитических исследованиях
Цель диссертационной работы - установление природы зональности и эволюции составов граната из пород различных структурно-вещественных подразделений (СВП) Ильменогорской полиметаморфической зоны
При проведении исследований решались следующие задачи
-
Изучение вещественного состава пород (метапелиты и метабазиты), содержащих гранат, и их структурного положения,
-
Изучение зональности гранатов и сосуществующих с ними минералов (слюда, амфибол, пироксен, полевой шпат),
-
Реконструкция условий образования граната в породах СВП и определение направленности процессов метаморфизма
Фактический материал. Основу данной работы составляет материал, полученный автором при проведении полевых работ и анализе результатов лабораторных исследований за 1998-2007 годы За этот период была создана коллекция, включающая 250 образцов горных пород В процессе работы над темой изучено 500 шлифов, получено и обработано более 30 силикатных анализов горных пород (Ильменский заповедник УрО РАН аналитики Г К Звонарева и Л Б Лапшина), более 20 анализов получены методом ISP-MS (ИГЕМ РАН, г. Москва, аналитик Д 3 Журавлев и ИГТ УрО РАН, г Екатеринбург, аналитик Д В Кисилева), микрозондовых анализов минералов гранат - 661, амфибол - 192, слюда - 137, пироксен - 32, полевые шпаты - 20 (ИМин УрО РАН,
г Миасс, аналитики В А Копиров и Е. И. Чурин и ИГМ СО РАН, г Новосибирск, В Н. Королюк)
По тексту автореферата приняты следующие сокращения.
Ру - пироп, / = Fe2+/ Fe2+ + Mg- железистое«ь
Aim - альмандин, минералов,
Spess - спессартин, A** = Mg / Fe2+ + Mg - магнезиаль-
Сасошр - кальциевый компонент, ность минералов,
Ann - аннит, п - количество проб, точек анализа,
Amph - амфибол, СВП - структурно-вещественное
РЫ - флогопит, подразделение
Рх - пироксен
Синонимические понятия Ильменские горы, Ильменогорская полиметаморфическая зона.
Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые для Ильменских гор охарактеризована зональность гранатов из различных структурно-вещественных подразделений и выявлена эволюция состава и микрозональности гранатов в связи с историей развития структурно-вещественных подразделений Ильменских гор
Изучение зональности гранатов дало возможность реконструкции условий их образования и позволило достоверно оценить РТ-условия различных этапов метаморфической истории для гранатсодержащих пород Ильменских гор
Использование петрогенетической информативности породообразующих минералов позволило внести существенные коррективы в представления о геологическом строении данного района
Работа была выполнена в рамках программы НИР № 01.200.200026 и поддержана грантами РФФИ - Урал № 04-05-96068, № 07-05-96020, а также РНП2.1 1.1840.
Апробация работы и публикации. Результаты диссертационной работы докладывались на Втором Всероссийском петрографическом совещании «Петрография на рубеже XXI века» [Сыктывкар, 2000]; Международных конференциях «Кристаллогенезис и минералогия» [Санкт-Петербург, 2001; 2007], Международных научных конференциях «VII Чтения А Н Заварицкого» - Постколлизионная эволюция подвижных поясов [Екатеринбург, 2001], «IX Чтения А Н. Заварицкого» - Эволюция внутриконтинентальных подвижных поясов: тектоника, магматизм, метаморфизм, седиментогенез, полезные ископаемые [Екатеринбург, 2003], IV, V Международных симпозиумах по истории минералогии и минералогических музеев, минералогии, геммологии, кристаллохимии и кристаллогенезису [Санкт-Петербург, 2002, 2005], Всероссийской научной конференции «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков» [Москва, 2002], Третьем региональном совещании «Минералогия Урала» [Миасс, 2003]
Основное содержание диссертации отражено в 18 работах, опубликованных автором самостоятельно и в соавторстве с другими исследователями, из которых 3 статьи в журналах списка ВАК, 4 статьи в сборниках и 11 тезисов и расширенных тезисов к совещаниям и конференциям различного уровня
Структура и объем работы Диссертация объемом в 224 страницы, состоит из введения, 5 глав, заключения, приложений (1-6), содержит 70 рисунков и 20 таблиц Библиографический список содержит 120 названий
В первой главе изложена методика исследований Во второй главе охарактеризовано геологическое строение Ильменских гор, дана характеристика пород метаморфических толщ В третьей главе представлен оригинальный материал по составу гранатов и их зональности Проведен анализ фактического материала, охарактеризована эволюция минеральных видов для каждого СВП Ильменских гор В четвертой главе представлена характеристика минералов, сосуществующих с фанатами в метаморфических породах В пятой главе рассматриваются РТ-условия преобразования граната и сосуществующих минералов В заключении подведены итоги проведенных исследований и рассмотрено возможное использование их для корректных дополнений в представления о геологическом строении Ильменских гор
Автор выражает благодарность научному руководителю директору Ильменского государственного заповедника УрО РАН, кандидату геолого-минерапогических наук П М Вализеру за содействие в решении организационных вопросов, помощь и замечания при обсуждении работы Особую благодарность автор выражает доктору геолого-минералогических наук А И Русину, взявшему на себя труд полного прочтения данной работы, и за научные консультации и содержательные замечания Автор глубоко признателен доктору геолого-минералогических наук А А Краснобаеву за ценные советы, всестороннее содействие и обсуждение различных вопросов За помощь при выполнении работы и консультации автор благодарен сотрудникам ИГЗ - кандидату геолого-минералогических наук С Н Никандрову, аналитикам Г К Зво-наревой и Л Б Лапшиной, сотрудникам ИМин - |А Г Баженову, кандидатом геолого-минералогических наук Л Я Кабановой, В А Котлярову, Е П Мака-гонову, В И Поповой, Е В Белогуб, \В И Ленных|, докторам геолого-минералогических наук В В Зайкову, В Г Кориневскому, В А Попову, сотрудникам инженерных групп и шлифовальной мастерской За содействие в техническом оформлении работы автор благодарит сотрудников Н П Брагина, Т А Леванову, Л Б Новокрещенову За помощь и консультации автор благодарен сотрудникам ИГМ СО РАН докторам геолого-минералогических наук Г Г Лепезину и Ф П Леснову, кандидату геолого-минералогических наук В Н Королюку
Саитовская серия
Ильменогорская и фирсовская «толщи» имеют сходный состав, различаются по относительным количествам петрографичесіоїх разностей пород. Возраст ильменской серии датируется по радиологическим данным как 0.6-0.9 млрд лет [Краснобаев, 1986], более древние значения получены термоизохронным методом и не рекомендованы для использования при геологических построениях. Возраст серии и метаморфизм датируется, вероятно, поздним рифеем - вендом [Юрецкий, 1982]. Степень метаморфизма имеет различные градиенты от амфиболитовой (возможно, с реликтами гранулитовой) до эпидот-амфиболитовой. Существуют различные мнения о природе пород ильменогорской «толщи»: в 70-х годах прошлого столетия считали, что ее состав близок к океанической коре [Баженов и др., 1970]; позже появилось мнение о формировании ее в области сочленения рифтовых структур «тагильского» и «магнитогорского» направлений [Язева и др., 1998].
Еланчиковская «толща» представлена меланократовыми гнейсами, амфиболитами, двуслюдяными сланцами и кварцитами, в ее пределах широко распространены двуполевошпатовые гранитные мигматиты. Среди плагиогнейсов по составу выделяют биотитовые, амфибол-биотитовые, гранат-биотитовые и силлиманит-гранат-биотитовые. Плагиогнейсы данной толщи -существенно биотитовые и характеризуются небольшим содержанием граната, силлиманит — редок, графит в них не встречается. Мигматиты характеризуются резким преобладанием плагиоклаза над калиевым полевым шпатом и относятся к инъекционному типу [Русин, 1979].
Саитовская серия включает в свой состав кыштымскую, саитовскую, аракульскую и игишскую толщи [Уфимская,.. 1992]. Кыштымская толща представлена преимущественно метатерригенным материалом: гранат-биотитовыми, биотитовыми, двуслюдяными плагиосланцами с редкими прослоями темно-серых графитистых кварцитов, линзовидными телами амфиболитов и мраморов. Саитовская толща сложена переслаивающимися пачками гранат-биотитовых, биотитовых, биотит-амфиболовых, амфиболовых плагиосланцев и серых, темно-серых графитистых фосфоритсодержащих кварцитов. Игишская толща сложена преимущественно графитистыми кварцитами, переслаивающимися с немногочисленными прослоями биотитовых, гранат-биотитовых и двуслюдяных плагиосланцев. К игишской толще приурочены также серые кварциты с остатками серых водорослей. Аракульская толща сложена гранат-биотитовыми и биотитовыми плагиосланцами, кварцитами. Породы саитовской серии можно определить как кварцито-сланцевую формацию чехла утоненной континентальной окраины. Условия метаморфизма соответствуют градиентам эпидот-амфиболитовой фации. В отличие от более древних СВП в породах этой серии не фиксируется повторных этапов метаморфизма, отсутствуют продукты мигматизации. s Интрузивные образования представлены гранитоидами, щелочными породами и породами ультраосновного и основного ряда, карбонатитами [Юрецкий, 1982; Уфимская,.. 1992; Левин и др., 1997]. Интрузивные образования многофазны и разновозрастны. Диабазы (PR2m) представлены секущими амфиболитизированными дайками мощностью от 1—5 м до 50 м протяженностью до 400 м (возраст амфиболитизации — 427-444 млн лет) [Уфимская,.. 1992].
Метаультрабазиты слагают крупные массивы (Няшевский, Баикский), мелкие линзы и пластовые тела, располагающиеся среди метаморфических толщ или приуроченные к тектоническим нарушениям [Басов, 1962; Роненсон, 1980; Юрецкий, 1982]. Представительные данные об их возрасте отсутствуют. Массивы имеют сложное зональное строение и образованы серпентинизированными оливинитами, энстатит-оливиновыми породами, их продуктами кремнекислого метасоматоза — антофиллитовыми, энстатит-антофиллитовыми, оливин-энстатитовыми породами, хризотил-лизардитовыми серпентинитами. Серии линз и пластов, широко распространенные среди пород кыштымской и саитовской толщ, представлены: оливин-тальковыми породами и хризотил-лизардитовыми серпентинитами и метасоматитами — энстатитовыми, энстатит-антофиллитовыми, тремолит-антофиллитовыми, тальк-кальцитовыми породами. Наблюдения в Кыштымском опорном разрезе [Ворощук, Русин, 2003] показывают, что в осевой зоне многочисленные тела метагипербазитов незакономерно рассредоточены в бластомилонитовом матриксе и концентрируются в виде цепочек в зонах сочленения тектонических пластин. Последние исследования геохимических особенностей этих пород позволяют отнести их к породам ийолит-якупирангитовой серии, являющимся частью дезинтегрированной в зоне регионального сдвига интрузии центрального типа [Русин и др., 2006, 2007].
Габброиды представлены линзовидными и пластообразными телами габбро-амфиболитов, ассоциирующих с матагипербазитами. Реже отмечаются габбро-диориты и диориты; жильная серия представлена дайками амфиболитизированных диабазов.
Интрузивные гранитоиды осевой зоны сдвига пользуются незначительным развитием. В породах Селянкинского комплекса отмечено образование пегматитов и инъекционных тел плагиогранитов (вероятно, раннедокембрийского возраста). Гранитные мигматиты, отнесенные в процессе картирования [Юрецкий, 1982] к породам селянкинской «толщи», являются гранитными бластомилонитами [Ворощук, Русин, 2003]. Граниты Чашковских гор также представляют собой гранитоидные бластомилониты, которые имеют минералогические свидетельства формирования в высокобарических (до 12— 13 кбар) условиях [Ферштатер и др., 1994]. Хрупко-пластичные деформации широко развиты в этих гранитоидных породах, что отмечается всеми исследователями. Породы Еланчиковского «купола» [Пермяков, 2005]
Гранаты селянкинского комплекса
Для изучения был отобран материал из керна скважины С-2000, представленный меланократовыми и мезократовыми кристаллическими сланцами и куммингтонитовыми амфиболитами (рис. 2.26).
Из интервала 111-113 м отобраны образцы мезократовых кристаллических сланцев (обр. Ис 112/1, Ис 112/2). В интервале 112—113 м описано «...переслаивание серых мелкозернистых плагиогнейсов с гранатом, амфиболитов гранатовых и безгранатовых, пироксен-скаполитовых плагиосланцев с гранатом» [Макагонов, 2003].
Из интервала 196.6-204.5 м, где описано «...переслаивание амфиболитов, гранатовых амфиболитов, гранат-биотит-амфиболовых плагиосланцев с прослоями, содержащими куммингтонит», отобраны образцы из гранат-пироксен-амфиболового кристаллического сланца (Ис 203/1) и из куммингтонитового амфиболита (Ис 203/8).
Мезократовые кристаллические сланцы имеют гранат-биотит-амфиболовый состав (см. прилож. 6; табл. 1; № 112-1, 112-3). Макроструктура их мелко- и среднезернистая, макротекстура полосчатая, порфиробластовая (индивиды граната до 3-4 мм). E vo
Геологическая колонка по скважине С-2000, ильменская толща. Масштаб 1:1000 (Макагонов и др., 2003; Глубинное изучение территории,.. 1994). Микроструктура: гранолепидобластовая (рис. 2.27), фрагментами катакластическая.
Минеральный состав породы: амфибол - 30 %, плагиоклаз — до 27 %, биотит - 20 %, кварц — 10 %, гранат - 7 %, сфен - 5 %, рудные минералы (магнетит, ильменит) — менее 1 %. В этих породах встречается апатит, но содержание его мало. Изредка можно увидеть зерна калиевого полевого шпата с характерными двойниками.
Плагиоклаз (андезин-лабрадор) является одним из основных минералов, образующих гранобластовую структуру (см. рис. 2.27) породы. Размер индивидов варьирует от 0.1 до 0.6 мм. Часто встречаются полисинтетические двойники.
Амфибол слагает наряду с плагиоклазом гетерогранобластовый агрегат, иногда имеет катаклазированные зерна (рис. 2.28) размером от 0.2 до 0.6 мм, иногда в поперечном сечении форма их близка к ромбу. Схема плеохроизма и угол погасания соответствуют роговой обманке.
Биотит представлен небольшими (0.02x0.1-0.1x0.6 мм) чешуйками, вытянутыми вдоль сланцеватости. Плеохроирует от светлого желтовато-коричневого до темно-зеленого. Границы зерен часто резорбированы.
Кварц, наряду с плагиоклазом и темноцветными минералами, образует гетерогранобластовую структуру. Размер индивидов 0.6-1.2 мм.
Гранат слагает порфиробласты размером от 1.6 до 3-4 мм. Форма их не всегда изометрична (рис. 2.29, б), индивиды часто уплощены вдоль сланцеватости (см. рис. 2.29, в). Зерна граната окружены темноцветными минералами, среди которых преобладает слюда. Они слабо трещиноваты, содержат включения плагиоклаза, кварца, биотита, реже амфибола.
Сфен образует зерна клиновидной и округлой формы (0.004-0.02 мм) среди индивидов плагиоклаза, кварца и биотита.
Рудные минералы: магнетит характеризуется мелкими зернами (до 0.08 мм) изометричной формы и встречается в виде «присыпки» по периферии зерен биотита (ширина до 0.01 мм); ильменит представлен угловатыми зернами до 0.04 мм среди гранобластового агрегата плагиоклаза и кварца.
Гранат-амфибол-пироксеновый кристаллический сланцы (см. прилож. 6; табл. 1; № 203-10) зеленовато-серого цвета, среднезернистой порфиробластовой структуры. Текстура сланцеватая. Микроструктура гетерогранобластовая, фрагментами лепидонематобластовая.
Минеральный состав: пироксен — 35 %, амфибол — 25 %, плагиоклаз — 17 %, биотит - 10 %, гранат - 8 %, сфен, ортит, апатит — до 1 %, кальцит — до 2 %, ильменит - до 2 %.
Пироксен (ромбический) слагает основную массу породы в виде зерен размером от 0.1x0.2 мм до 0.9x0.8 мм (рис. 2.30). Форма индивидов часто призматическая. Цвет минерала коричневато-зеленый. Угол cNg варьирует от 0 до 5—7. В. Е. Лодочников, описывая эту особенность ромбических пироксенов, предполагал, что она обусловлена закономерным срастанием ромбического и моноклинного пироксена [Лодочников, 1947]. При большом увеличении заметно, что по спайности у отдельных индивидов пироксена развивается слюда.
Амфибол представлен зернами призматической и ромбической формы среди гетерогранобластового агрегата пироксена, полевого шпата и кварца. Часто границы зерен резорбированы (см. рис. 2.30), размер их варьирует от 0.1x0.2 до 0.4x0.6 мм. Хорошо заметна характерная спайность.
Плагиоклаз (олигоклаз-андезин), наряду с амфиболом и пироксеном, слагает гетерогранобластовый агрегат. Для него характерны полисинтетические двойники, реже встречаются зональные индивиды. Размер индивидов варьирует от 0.14x0.3 до 0.6x0.8 мм. Иногда отдельные сдвойникованные индивиды характеризуются волнистым угасанием. В породе слабо проявлена серицитизация. Биотит образует чешуйки размером от 0.06x0.2 до 0.02x0.6 мм, плеохроирует от желтовато-коричневого до коричневато-зеленого. Иногда заметно развитие биотита по периферии зерен пироксена.
Ильменская серия
Элементы залегания складок в пространственно сближенных коренных выходах кварцитов (см. табл. 2.2) и метагипербазитов имеют одинаковое направление, что позволяет рассматривать эти породы в едином структурном ансамбле.
Гранатовые (см. прилож. 6; табл. 1, 2; № 98-5, 98-9, 98-14) и гранат-корунд-цоизитовые амфиболиты (см. прилож. 6; табл. 1, 2; № 98-8) характеризуются среднезернистой порфиробластовой структурой, пятнистой текстурой. Микроскопически структура гетерогранобластовая, гранобластовая.
Минеральный состав: амфибол - 30 %, цоизит - 20 %, гранат - 15 %, плагиоклаз - до 8 %, корунд - 2-А %, кварц - 5 %, рудные (шпинель, ильменит) - 5 %, минералы группы эпидота-клиноцоизита - 5 %, хлорит - 4 %, кальцит -2 %, апатит - 1 %, стильпномелан - единичные зерна.
Гранатовые амфиболиты Уразбаевского участка Амфибол, представленный разновидностями группы чермакита, образует часто трещиноватые зерна неправильной формы размером от 0.5 0.3 до 2x1.2 мм (рис. 2.51). Среди индивидов наблюдаются зерна с простыми двойниками, реже, полисинтетическими. Амфибол интенсивно замещается хлоритом, а на границе с гранатом в нем хорошо заметны бурые пленки гидроокислов железа, развивающиеся по трещинкам. Линия ограничения между двумя индивидами четкая, лишь в зонах трещиноватости она становится заливообразной. Иногда амфибол образует скопления между зернами граната размером до 0.3 мм.
Крупные индивиды амфибола содержат включения кварца размером до 0.3 мм. Цоизит образует индивиды часто удлиненной призматической формы, которые в поперечном сечении представлены ромбом, а в продольном — прямоугольником. Размер их варьирует от 0.02 до 0.3x1.2 мм — 2x6 мм.
Гранат представлен трещиноватыми индивидами гроссуляр-альмандина и марганцевого гроссуляр-альмандина бледно-розового цвета изометричной формы (см. рис. 2.51) размером от 0.2—2 мм до 15 мм. По гранату интенсивно развиваются минералы группы эпидота-клиноцоизита, иногда среди их массы можно наблюдать реликты граната бледно-розового цвета размером 0.5-0.3 мм. В центральной части гранат содержит кляксообразные включения рудного минерала (0.02-0.2 мм), которые оконтурены тонкой пленкой хлорита (0.003 мм), а по трещинкам (N - 0.01 мм) в таких индивидах развивается зеленоватый агрегат хлорита с редкими реликтами амфибола. Крупные образования граната представляют собой скопления зерен или интенсивно раздробленные порфиробласты (0.5-1.5 см), хорошо заметные визуально. В центральной части таких скоплений находится агрегат рудного минерала (0.4 мм), хлорита (0.01x0.04 мм) и реликтов амфибола (0.2 мм). По периферии зерен граната фрагментарно развиты оторочки хлорита или кальцита. Линия ограничения заливообразная.
Плагиоклаз образует индивиды (от 1-2 до 5 мм), по форме близкие к прямоугольнику, в которых хорошо заметны полисинтетические двойники. По поверхности зерен развивается пелитоморфный агрегат, а по трещинкам -кальцит.
Корунд представлен зернами изометричной формы без четких кристаллографических очертаний. Визуально цвет минерала темно-синий до серого. Иногда образует срастания с гранатом.
Кварц участвует в строении гранобластового агрегата, образуя изометричные зерна, размером от 0.1-0.05 до 0.3-1.5 мм, мелкие (0.01 мм) индивиды представлены включениями в гранате и амфиболе. Минералы группы эпидота-клиноцоизита развиваются в пределах порфиробласт граната, образуя индивиды размером от 0.01 до 0.1x0.2 мм.
Рудные минералы, кроме вышеупомянутых кляксообразных включений, образуют редкую неравномерную вкрапленность изометричных и ромбовидных индивидов герцинита (0.1-0.08 мм) среди минералов, слагающих гранобластовый агрегат.
Хлорит развивается по периферии зерен гранатов и амфиболов и по трещинкам внутри индивидов, а в области скопления индивидов амфиболов образует линзы и гнезда, сложенные тонкими чешуйками размером 0.1x0.08 мм, слабо плеохроирующими от желтовато-зеленого до светло-зеленого.
Кальцит образует жилки и скопления, выполняя трещинки в гранате. Мощность жилок 0.1-0.2 мм, размер скоплений 0.5—0.3 мм. Апатит присутствует в виде включений размером 0.001x0.02 мм в гранате и амфиболе. Стильпномелан представлен единичным зерном среди агрегата амфибола, размером 0.08 мм. Гранат-амфибол-хлоритовые породы (см. прилож. 6; табл. 1, 2; № 98-4). Макроскопически это темно-зеленого, зеленовато-серого цвета сланцеватые породы с порфиробластовой структурой (рис. 2.52). Микроструктура порфиробластовая, основной массы — кристаллобластовая. Текстура пятнистая. Порфиробласты граната — 50-55 %, основная масса — 25—30 %. Минеральный состав основной массы: хлорит - 60 %, амфибол - 20 %, кальцит - 10 %, шпинель — 7 %, ильменит - 3 %.
Амфиболиты, ассоциирующие с метагипербазитами (район д. Уразбаево)
Во всех вышеперечисленных разновидностях пород присутствуют однородные индивиды граната. В гранат-биотитовых мигматизированных гнейсах с веретенообразной текстурой однородные индивиды имеют более мелкий размер (0.1-0.6 мм) и сложены малокальциевым альмандином Py2o.9Alfn73oSpess2,5Cacomp3.6, f= 77 % (n = 10) (см. прилож. 1, № 1, І, П). В гнейсах с линзовидно-полосчатой текстурой однородные мелкие индивиды представлены марганцевым малокальциевым альмандином Pyi8.iAlm695Spess8.3Cacomp4j, f = 80 % (n = 6) — из меланосомы (см. прилож. 1, № 4, II, Ш); Py2i.4 -lm68.8Spess5_6Cacomp4.4,f= 6 % (п = 16) - из лейкосомы (см. рис. 3.8,1, б; см. прилож. 1, № 5,1, точки 13—17).
В мигматизированных силлиманит-гранат-биотитовых гнейсах собственно малокальциевый альмандин образует порфиробласты преимущественно однородного состава - Py2i.4Alm74.2Spess2.6Cacompj,8, f — 77 мол. % (п = 9) (см. рис. 3.9 а, б, г, см. прилож. 1, № 12,1, II, IV). Иногда в центральной части таких порфиробласт фиксируются составы, соответствующие малокальциевому пироп-альмандину, мелкие идиобласты образованы марганцевым малокальциевым альмандином Pyj4.6Alm71_5Spess9,5Cacomp4.4 f= 83 % (п = 3) (см. прилож. 1, № 11,1). В лейкосоме силлиманит-гранат-биотитовых гнейсов гранат представлен более крупными порфиробластами (3.8-8.6 мм), среди них присутствуют однородные по составу индивиды собственно малокальциевого пироп-альмандина: Py27.2dlm682Spess2jCacompi.9,f= 72 мол. % (п= 4) (см. рис. 3.9, д, см. прилож. 1, № 13, 1).
Крупные порфиробласты малокальциевого альмандина с ситовидной структурой отмечены в плагиогранитах: Py99Alm82.8Spess3jCacomp4.2, f = 91 % (п = 36) (см. прилож. 1, № 8, I) или Py6.9Alm86.oSpess3_oCacomp4.i, f= 91 % (n = 34) (см. прилож. 1, № 8, П). Они характеризуются однородным составом, однако в кайме зерен проявляется неоднородность, выраженная в следующем распределении кальциевого компонента: в центральной части содержание кальциевого компонента, в среднем, составляет 2.8 мол. %, а в кайме — 6.3 мол. % (рис. 3.10). (мол. %)
Незональные гроссуляр-альмандины и высококальциевые альмандины исследованы в амфиболитах, расположенных среди мигматизированных гранат-биотитовых гнейсов. Индивиды гроссуляр-альмандина иногда сопровождаются каймой высококальциевого альмандина и характеризуются низким содержанием спессартиновой составляющей Pyi3,8Alm57,7Spess3i8Cacomp24,7, / = 80 мол. % (п = 5) (см. прилож. 1, № 10, I). Марганцевый гроссуляр-альмандин из субсогласного тела характеризуется следующим составом - Pyn,iAlm56jSpess5i4Cacomp25 f= 82 мол. % (п = 7) (см. прилож. 1, № 9,1). Высококальциевый альмандин из секущего тела амфиболита идиобласты характеризуется пониженным содержанием спессартиновой составляющей - Pyj2,iAIm59,8Spess2,6Cacomp24 6,f= 82 мол. % (п = 8) (см. прилож. 1, № 10, II).
В биотитизированных телах амфиболитов гранат представлен преимущественно однородным марганцевым высококальциевым альмандином — / Гранат из: I - амфиболитов биотитизированных и кливажированных: а) центр высококальциевый альмандин, край - гроссуляр-альмандин; б, в) однородный высококальциевый альмандин; II - гранат-биотит-амфиболовых кристаллических сланцев: а) высококальциевый альмандин с однородным центром и каймой обратной зональности, б) гроссуляр-альмандин с каймой высококальциевого альмандина с прямой зональностью. Гранаты с прямой микрозональностью установлены в гранат-биотит-амфиболовых кристаллических сланцах западного берега оз. Ишкуль. Центр идиобласт сложен гроссуляр-альмандином — Py8,oAlm6i.2Spess3.9Cacomp26.9, / = 88 мол. %, (п = 5), край - высококальциевым альмандином — Pyi5.4Alm6L3Spess19Cacomp2i.4, f= 80 мол. % (п = 2) (см. прилож. 1, № 23, II). Зональность характеризуется увеличением пироповой и снижением спессартиновой и кальциевой составляющих на фоне однородного распределения альмандиновой (см. рис. 3.11, II, б). Более мелкие идиобласты, сложенные кальциевым альмандином имеют однородный центр — Pyi5.9Alm60.3SpessL9Cacomp2L8, / = 79 мол. % (п = 4) и кайму -Pyii.6AlTn64.4SpessL9Cacomp22.o,f= 85 мол. % (п = 1) с зональностью, выраженной в уменьшении пироповой и увеличении альмандиновой составляющих на фоне однородного распределения спессартиновой составляющей и кальциевой компоненты (см. рис. 3.11, И, б; см. прилож. 1, № 23,1).
В породах ильменской серии гранаты были изучены в гранат-биотит-амфиболовых, гранат-пироксен-амфиболовых кристаллических сланцах и амфиболитах ильменогорской и мигматизированных гранат-биотитовых гнейсах еланчиковской толщ, где он представлен: кальциевым пироп-альмандином, кальциевым и высококальциевым альмандином, гроссуляр-альмандином и спессартин-альмандином (см. рис. 3.1).
Кальциевый пироп-альмандин слагает ядерные части в порфиробластах кальциевого альмандина в гранат-биотит-амфиболовых кристаллических сланцах и куммингтонитовых амфиболитах. Характеризуется низким содержанием марганца и повышенной магнезиальностью. Вариации содержаний МпО незначительны — от 0.3 до 0.8 мае. %, что соответствует 0.7— 1.6 мол. % (рис. 3.12). Содержания MgO варьируют от 5.43 до 6.15 мае. %, что соответствует 21.1—24.0 мол. %. Средний состав и железистость ядерных частей: Py2i.8 62.9Spes],6Cacompi3.8,f= 72-75 мол. % (п = 6).
