Российская академия наук Уральское отделение Коми научный центр НАУЧНЫЕ ДОКЛАДЫ А.М. Пыстин, Ю.И. Пыстина МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ УРАЛЬСКОГО СЕГМЕНТА ЗЕМНОЙ КОРЫ В РАННЕМ ПРОТЕРОЗОЕ СЫКТЫВКАР 2001
'5~ Я/Л
Российская академия наук Уральское отделение Коми научный центр Научные доклады Выпуск 432 А.М.Пыстин, Ю.И.Пыстина МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ УРАЛЬСКОГО СЕГМЕНТА ЗЕМНОЙ КОРЫ В РАННЕМ ПРОТЕРОЗОЕ Доклад на заседании президиума Коми научного центра УрО РАН Сыктывкар 2001
УДК 552.4 055(02)7 Пыстин А.М., Пыстина Ю.И. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ УРАЛЬСКОГО СЕГМЕНТА ЗЕМНОЙ КОРЫ В РАННЕМ ПРОТЕРОЗОЕ. Сыктывкар, 2001. 32 с. (Научные доклады /Коми научный центр УрО РАН; Вып. 432). В раннепротерозойской истории формирования Уральского сегмента земной коры выделяются два цикла геодинамического развития. Первый - редуцированный цикл - проявился в виде метаморфизма гранулитовой фации, который связывается с последовательным проявлением континентального рифтогенеза и коллизии на рубеже около 2,6 млрд, лет назад. Второй - полный цикл геодинамического развития - фиксируется метаморфизмом гранулитовой и амфиболитовой фаций и сопутствующими им явлениями. Он включает этапы континентального рифтогенеза (около 2,3 млрд, лет назад), океанического спрединга (около 2,1 млрд, лет назад), субдукции (около 1,9 млрд, лет назад), коллизии (1,9-1,7 млрд, лет назад) и платформенного развития (после 1,7 млрд, лет назад). На рубеже около 1,7 млрд, лет назад завершились стабилизация и становление нижнедокембрийского структурного яруса Урала, как составной части современного кристаллического основания Европейской платформы. Рузйп А.М., Рузйпа Ти.1. А тос!е1 о! СЬс Еагф'з сгиз! Пгайап зецтепг Гоппа- йоп ш Фе Еаг1у Рго1его7О1с. Зук1уукаг, 2001. 32 с. (Зыепййс герог18 /Тйе Копи 8С1епсе сепСге оГ Фе Ыга18 О1У13юп, Асайету оГ Зависев оГКиз.ма; бззие 432). Тхуо ёеойупапйс сус1ез аге гесо^шзей ш Фе еуо1ийопа1 ЫзЮгу о! Фе Ьохуег РгесатЪпап зйпсФга1 з1а§е <>(’ Фе Ыга1з, Ье§ттп§ \У1Ф 2.6 6а. ТКе еагИег, ге<1исе<1 сус1е 18 татиГе81ей аз §гапи1йе-§гайе теГатогрЫзт, и/ЫсН 18 Фоифп 1о Ье аззоааФй улф 8иссезз1уе пйт§ ап<1 соШзюп <1а1ес1 а! са. 2.6 Оа. Тке 1а1ег, сотр1е1е ^еойупапис сус1е 18 Фзйп§ш811ес1 Ьу егапиФе- апй атрЫЬо1йе-§га<1е те1атогр1изт апс! аззоааФс! ркепотепа. И ФсШйез Фе 81а§ез о! сопипеп(а1 пГйп§ (са. 2.3 6а), осеашс зргеаФп^ (са. 2.1 6а), зиЬОисйоп (са. 1.9 6а), соШзюп (1.9-1.7 6а) апО р1а11огт <1еуе1ортеп1 (айег 1.7 6а). ЫаЬФзайоп ап<1 Гоппайоп оГ Фе Ьохуег РгесатЬпап 81гисШга1 з1а§е оГ Фе 11га1з, аз а ран оГ сопГетрогагу сгуз1а11те Ьазетеп! о? Фе Еигореап Р1а1Гогт, \уаз сотр1е1ей са. 1.7 6а. Редакционная коллегия М.П.Рощевский (отв. редактор), Б.А.Голдин (зам. отв. редактора), Н.В.Ладанова (отв. секретарь), А.Е.Ванеев, В.А.Головко, Н.А.Громов, А.В.Кучин, В.Н.Лаженцев, Н.А.Манов, Ю.С.Оводов, Э.А.Савельева, А.Ф.Сметанин, А.И.Таскаев, М.В.Фишман, Н.П.Юшкин БИБЛИОТЕКА Коми научного центра УрО РАН © А.М.Пыстин, Ю.И.Пыстина, 2001 © Коми научный центр УрО Российской АН, 2001 Коми научный центр Уро РАН
Введение Выделение раннедокембрийских образований на Урале, как и в других складчатых областях фанерозоя, представляет собой сложную задачу. Большинство исследователей к раннему докембрию относят комплексы глубокометаморфизован- ных и сложнодислоцированных пород, выступающих среди относительно слабометаморфизованных толщ неогея в виде небольших тектонических блоков или клиньев. Однако неопределенность истинных взаимоотношений этих пород с окружающими толщами приводит исследователей к различным представлениям о возрасте и природе глубокометаморфизо- ванных образований. В последние годы в связи с совершенствованием методов абсолютной геохронологии и особенно датирования акцессорных минералов (циркона, рутила, монацита) появились убедительные данные, свидетельствующие о том, что среди высокотемпературных метаморфитов Уральской складчатой области присутствуют породы раннедокембрийского, в том числе и архейского возраста [8, 16, 27, 30 и др.]. Однако многие метаморфические комплексы, в составе которых можно предположить наличие раннедокембрийских пород, пока еще не имеют надежного геохронологического обоснования. В этих случаях приходится ограничиваться косвенными признаками. Среди таких признаков, позволяющих с той или иной степенью достоверности распознать раннедокембрийские образования в складчатых системах фанерозоя, обычно отмечают [3, 10 и др.] куполовидный или поперечный к простиранию складчатых систем структурный план метаморфических толщ, высокий уровень метаморфизма, достигающий условий гранулитовой фации, и характер последовательности смены в разрезе определенных структурно-вещественных образований. В частности, для уральских метаморфических комплексов устанавливается общая закономерность в смене слюдяногнейсовых и гранито-гнейсовых толщ амфиболовыми гнейса3 Коми научный центр Уро РАН
ми и амфиболитами, которые, в свою очередь, переходят вверх по разрезу в высокоглиноземистые гнейсы и кристаллические сланцы. Отмеченная последовательность напластований обнаруживает определенное сходство с разрезами Балтийского и Украинского щитов [11, 30]. Следует отметить, что перечисленные корреляционные признаки относятся прежде всего к так называемым гнейсомигматитовым комплексам [15], которые характеризуются вещественными параметрами зрелой сиалической коры. Принадлежность других глубокометаморфированных образований, отличающихся повышенной основностью и развитием высокобарических ассоциаций (гранулит-метабазитовых, эклогит- амфибол ит-гнейсовых, эклогит-глаукофан сланцевых и др.), к нижнедокембрийским толщам не бесспорна. Имеющиеся геологические и геохронологические данные противоречивы, но они не исключают принадлежность некоторых подобных комплексов к древнейшим породным ассоциациям Урала. Таким образом, ранний докембрий в Уральской складчатой области представлен достаточно широко и, по-видимому, весьма разнообразно. Тем не менее, проблема выделения и диагностики данных образований остается крайне актуальной. Остаются неясными истинные масштабы распространения раннедокембрийских образований, структурно-вещественные особенности раннедокембрийских комплексов и особенно гео- динамические условия их формирования. В настоящей работе при решении этих вопросов основное внимание уделяется метаморфизму, как одному из ведущих эндогенных факторов формирования земной коры. Для оценки фациального уровня метаморфизма пород и расшифровки истории их последовательного метаморфического изменения наряду с традиционными геолого-петрологическими данными мы использовали также результаты изучения акцессорных минералов. Это слабо разработанное, но весьма перспективное направление исследований, так как в полимета- морфических комплексах, какими являются большинство глу- 4 Коми научный центр Уро РАН
бокометаморфизованных комплексов Урала, именно в акцессорных минералах (прежде всего в цирконе) лучше сохраняются следы ранних метаморфических событий, имевших место в далеком докембрии. Основные черты геологического строения и метаморфизма пород раннедокембрийских комплексов Урала На Урале известно более двадцати глубокометаморфизо- ванных комплексов пород - возможных фрагментов нижнедокембрийского структурного яруса (рис.1). Они приурочены главным образом к общеуральским антиклинорным зонам: Башкирскому, Центрально-Уральскому, Восточно-Уральскому и Заураловскому поднятиям. Как уже отмечалось выше, эти комплексы выступают на дневную поверхность в виде небольших тектонических блоков и клиньев. При наличии ряда общих черт, присущих этим образованиям (тектонические взаимоотношения с окружающими отложениями, «неуральский» структурный план метаморфических толщ, высокотемпературный метаморфизм), отмечаются существенные различия в литологическом наборе пород, их минеральном и химическом составе, морфологии ранних структурных форм, динамических параметрах метаморфизма. Степень сохранности ранних складчатых форм и минеральных парагенезисов в значительной степени зависит от положения рассматриваемых комплексов в структуре Уральского орогена. В Западной тектонической зоне (на западном склоне) Урала, включающей Башкирское и Центрально- Уральское поднятия, раннедокембрийские комплексы относительно слабо изменены тектоно-метаморфическими преобразованиями варисцийского этапа развития подвижного пояса и для них по геофизическим и, отчасти, геологическим данным намечаются структурные связи с кристаллическим основанием фундамента Европейской платформы [1, 2]. Для раннедокембрийских образований, расположенных в Восточной тектони5 Коми научный центр Уро РАН
Рис.1. Схема расположения метаморфических комплексов Урала. 1-2 - палеозойские формации (1- палеоокеанические, 2 - па- леоконтинентальные); 3 - осадочный чехол Европейской платформы; 4-7 - метаморфические комплексы (4 - гнейсогранулитовые, 5 - гнейсо-мигматитовые, 6 - эклогит-амфи- болит-гнейсовые и эклогит- сланцевые, 7 - гранулит-мета- базитовые); 8-верхнепротерозойские образования, преимущественно претерпевшие зеленосланцевый метаморфизм. Зоны поперечных поднятий: I - Собская, II - Кожымская, ///-Уфимская. Метаморфические комплексы (цифры на схеме): / - малык- ский, 2 - марункеуский, 3 - харбейский, 4 - хордъюский, 5 - неркаюский, 6 - няртин- ский, 7 - уфалейский, 8 - вос- точно-уфалейский, 9 - тара- ташский, 10 - александровский, 11 — максютовский, 12 - салдинский, 13 - сысертско- ильменогорский, 14 - мугод- жарский. 6 Коми научный центр Уро РАН
ческой зоне (на восточном склоне) Урала в пределах Восточно-Уральского и Заураловского поднятий, характерно широкое проявление в них процессов метаморфического преобразования в варисцийский этап развития территории. Поэтому выделение раннедокембрийских образований в Восточной тектонической зоне Урала связано с большими трудностями. Учитывая задачи нашего исследования, мы ограничимся, в основном, рассмотрением глубокометаморфизованных комплексов Западной тектонической зоны Урала, принадлежность которых к нижнедокембрийскому разрезу наиболее обоснована, привлекая по мере необходимости материал по метаморфическим комплексам восточных районов. Одним из наиболее хорошо изученных комплексов в уральском разрезе раннего докембрия является тараташский гнейсо-гранулитовый комплекс, приуроченный к Уфимскому поперечному поднятию. История развития тараташского комплекса прослеживается с 3,2-2,8 млрд, лет назад [16]. Это нижний возрастной предел известного разреза уральского докембрия. Комплекс интерпретируется как фрагмент архейской гранит-зеленокаменной области с преобладанием первично вулканических пород, превращенных в двупироксеновые кри- сталлосланцы с подчиненным значением гнейсов и кварцитов [18]. Возраст раннего этапа метаморфизма, проявившегося в условиях гранулитовой фации умеренных давлений, определяется цифрой 2,6 ± 0,1 млрд, лет [19]. Этот возрастной рубеж имеет особое значение в истории формирования континентальной коры: с ним связано появление гранулитовых комплексов, впервые отчетливо дифференцированных по давлению. Наряду с развитием гранулитовых комплексов умеренных и умеренно-низких давлений появляются гранулитовые или, точнее, гранулит-метабазитовые комплексы повышенных и высоких давлений. Они открывают гомологический ряд высокобарических формаций, получивших свое дальнейшее развитие в протерозое[24]. 7 Коми научный центр Уро РАН
На западном склоне Урала нет достоверных возрастных аналогов тараташского комплекса среди известных высокобарических гранулит-метабазитовых образований. В принятой Межведомственным стратиграфическим комитетом в 1991 г. схеме стратиграфии архея и нижнего протерозоя Урала [32] с ним сопоставляется высокобарическая гранулит-метабазитовая пряничниковская серия салдинского комплекса, расположенного к востоку от Главного Уральского глубинного разлома. Серия сложена двупироксеновыми и клинопироксен-гранатовыми (эклогитоподобными) сланцами, пироксен-амфиболито- выми и скаполит-пироксен-амфиболитовыми плагиогнейсами, гранат-пироксеновыми амфиболитами. Максимальные И-РЬ датировки возраста пород пряничниковской серии достигают 2,23 млрд, лет [16]. В западной тектонической зоне Урала комплексы, сопоставимые по вещественному составу и характеру метаморфизма с пряничниковской серией, известны только в полярноуральской части. Это хордьюский комплекс, сложенный клинопироксеновыми и двупироксеновыми кристаллическими сланцами, амфиболитами и эклогитоподобными породами, и малыкский комплекс, в разрезе которого преобладают высокобарические гранатовые амфиболиты и двупироксеновые кристаллические сланцы. Названные комплексы пока не имеют четкой геохронологической характеристики. Имеющиеся К-Аг датировки пород малыкского комплекса не превышают 1,35 млрд. лет. Их принадлежность к нижнедокембрийскому разрезу обосновывается структурными исследованиями и анализом минеральных ассоциаций [26]. Однако в последние годы появились новые факты, косвенно подтверждающие правомерность таких построений: по микропробам цирконов из метабазитов Таймырской складчатой области получены датировки на уровне 2,8-2,6 млрд, лет [42]. Эти цифры вполне могут быть приняты во внимание при анализе уральского материала, так как по геофизическим данным выявляются 8 Коми научный центр Уро РАН
структурные связи между Таймыром и Полярным Уралом [23, 39]. Большая группа метаморфических комплексов Урала, относящихся к раннедокембрийским образованиям, сложена породами амфиболитовой фации. В них, как правило, широко проявлены процессы гранитизации. Такие комплексы обычно называются гнейсо-мигматитовыми [15]. Все гнейсо-мигматитовые комплексы Урала близки по набору пород и отличаются лишь их соотношением в разрезе. Они представлены гнейсами, амфиболитами и продуктами их гранитизации. В некоторых гнейсо-мигматитовых комплексах Урала установлены парагенезисы гранулитов (селянкинская свита ильменогорского комплекса), в других явных признаков столь высокотемпературного метаморфизма нет (александровский, уфалейский, харбейский, няртинский и другие комплексы). Однако наличие в породах реликтов роговой обманки и биотита с высоким содержанием титана, а также граната с повышенным количеством пиропового минала, свидетельствует о том, что парагене- тические ассоциации амфиболитовой фации в этих образованиях, скорее всего, являются наложенными на более высокотемпературные (гранулитовые?). Это предположение, как будет показано ниже, подтверждается результатами изучения морфологических особенностей цирконов. На западном склоне Урала известны четыре гнейсомигматитовых комплекса: александровский, уфалейский, няртинский и харбейский. Наиболее представительный геологопетрологический материал имеется по уфалейскому комплексу [15], однако его положение в дорифейской части стратиграфической шкалы обосновывается лишь на основании геологических предпосылок. Максимальные датировки пород комплекса, полученные различными методами, не превышают 1,2 млрд, лет, а специфику комплекса создают возрастные значения в интервале 0,41-0,46 млрд, лет [16]. Раннедокембрийский возраст других из перечисленных выше гнейсо-мигматитовых комплексов подтверждается радиологическими данными. Ран9 Коми научный центр Уро РАН
ние проявления метаморфизма пород в харбейском комплексе имеют возраст не менее 2,22 млрд, лет [16], в няртинском комплексе - 2,12 млрд, лет [30], в александровском комплексе - 2,3 млрд, лет [16]. Среди гнейсо-мигматитовых комплексов восточного склона Урала наиболее типичным и хорошо изученным является ильменогорский комплекс, в основании которого выделяется селянкинская свита с реликтами гранулитовой фации метаморфизма. Возраст раннего этапа метаморфизма, полученный на основании термоизохронного датирования цирконов, - не менее 2,32 млрд, лет [16]. В состав раннедокембрийских образований Ю.Р.Беккер [3, 10] включает некоторые метаморфизованные терригенные, терригенно-карбонатные и вулканогенные толщи, наращивающие разрез гнейсо-мигматитовых комплексов, например, сланцево-кварцито-мраморную щокурьинскую свиту на Приполярном Урале, - вероятный аналог онежской серии Карелии. Наши исследования подтверждают эту точку зрения. Изучение слюдяно-кварцевых и карбонатсодержащих толщ в северной части Приполярного Урала, выделенных ранее в маньхобеин- скую и щокурьинскую свиты рифейского возраста [4], показало возможность их отнесения к дорифейской части разреза [28, 30]. Хотя, строго говоря, наши представления о возрасте названных свит не бесспорны, так как соответствующие радиологические датировки пород пока не получены. Проблематичным остается вопрос о возрасте и возможности сопоставления с докембрием древних платформ экло- гитсодержащих толщ западного склона Урала, слагающих ма- рункеуский, неркаюский и максютовский комплексы. Поиски возможных аналогов этих комплексов в других складчатых областях показывают, что эклогиты преимущественно приурочены к нижним горизонтам наблюдаемых разрезов и не исключается их принадлежность к дорифейским образованиям. Так, например, типичные эклогиты описаны в Северной Прибалтике и в Шуйском блоке раннего докембрия [7, 40]. 10 Коми научный центр Уро РАН
Среди уральских эклогитсодержащих комплексов к раннему докембрию относятся марункеуский и неркаюский комплексы Полярного Урала [31]. Возраст эклогитов марункеу- ского комплекса, по данным К-Аг метода, достигает 1,56 млрд, лет. Датировки цирконов подтверждают это значение и указывают на присутствие более древней фазы с возрастом 1,7 млрд, лет [16, 34]. В последние годы вопрос о возрасте высокобарического метаморфизма пород марункеуского комплекса обострился в связи с получением новых радиогеохронологических данных. На основе датирования единичных зерен цирконов из эклогитов Ж.Глонди [43] оценивает возраст метаморфизма эклогитовой фации значением 358±3 млн. лет. Позднее им же с соавторами [41] получена сходящаяся датировка - 360 млн. лет. В.Л.Андреичев [41] объясняет «молодые» возрастные значения проявлением в породах наложенных процессов, в частности, мусковитизации и амфиболитизации. Так, выполненное им сравнение рубидий-стронциевых дат неизмененных и мус- ковитизированных эклогитов из этого комплекса показывает снижение возрастных значений от 626±20 млн. лет до 397±37 млн. лет. Полученная В.Л.Андреичевым цифра 626±20 млн. лет может указывать либо на нарушение рубидий-стронциевой системы в связи с проявлением метаморфических процессов в позднем докембрии (является «омоложенной»), либо на проявление самостоятельного этапа высокобарического метаморфизма. К раннему докембрию большинство исследователей относят и неркаюский эклогит-амфиболит-гнейсовый комплекс, расположенный в южной части Полярного Урала. Для него характерна отчетливо выраженная северо-западная ориентировка структур, резко дискордантная простиранию окружающих рифейских и палеозойских образований [17]. В геохронологическом плане комплекс пока изучен очень слабо. Максимальные значения возраста (1,6 млрд, лет) получены по циркону термоизохронным свинцовым методом [5]. О времени проявления эклогитового метаморфизма можно судить по приуро11 Коми научный центр Уро РАН
ченности эклогитовых тел к древним зонам северо-западного («неуральского») простирания. По-видимому, возможна возрастная корреляция эклогитов неркаюского и марункеуского комплексов. Не исключена принадлежность к нижнедокембрийскому разрезу и максютовского эклогит-глаукофансланцевого комплекса Южного Урала. Для него, как и для неркаюского комплекса, характерен «неуральский» структурный план метаморфических толщ и именно «неуральскими» структурами, имеющими здесь восточное-северо-восточное простирание, контролируются тела эклогитов. Н.Г.Удовкиной [34] приводятся термоизохронные датировки по цирконам из эклогитов этого комплекса: 1,17; 1,13; 0,93 и 0,87 млрд, лет и по единичным цирконам — 1,86 млрд. лет. Тем не менее, большинство исследователей относят максютовский комплекс к средне- или нижнерифейским образованиям [9, 17 и др.] и связывают появление высокобарических ассоциаций с двумя этапами метаморфизма: рифейским и палеозойским. Эта точка зрения недавно получила новое подтверждение результатами датирования цирконов и рутилов максютовского комплекса И-РЬ методом [6]. На основании этих данных предлагается следующий вариант интерпретации возрастных определений. Датировка цирконов 1800±20 млн. лет соответствует возрасту источника сноса терригенного материала. Определение 1517 ±140 млн. лет, полученное для рутилов из эклогитов, может рассматриваться как возрастной показатель раннего этапа метаморфизма основных пород, цирконы и рутилы с возрастом 1216±93, 547±40, 443±21, 352±22 млн. лет фиксируют сложную многоэтапную историю эволюции максютовского комплекса. При этом цифра 547±40 млн. лет, полученная по рутилу, интерпретируется как время кристаллизации эклогитов. В последние годы в известняках, залегающих среди метаморфитов максютовского комплекса, обнаружены остатки палеозойской микрофауны [12]. Эти находки наряду с результатами новых аргон-аргоновых датировок эклогитов и глаукофановых сланцев, 12 Коми научный центр Уро РАН
отвечающих возрастному интервалу 390-^240 млн. лет, привели К.С.Иванова [13] к выводу, что максютовский комплекс является метаморфизованным аналогом ранне-среднепалеозойских толщ Сакмарской зоны Южного Урала. Этот вывод вряд ли можно считать обоснованным. Резкое несоответствие уровня метаморфизма фаунистически охарактеризованных известняков, с одной стороны, и эклогитсодержащих толщ - с другой, свидетельствует о пространственном совмещении разновозрастных образований. Такой точки зрения придерживаются В.И.Ленных и П.М.Вализер [22], по данным которых находки силурийской и ордовикской фауны, а также проблематичных остатков кембрийской фауны относятся к толщам, перекрывающим высокобарические метаморфиты. Приведенные выше аргон-аргоновые датировки, скорее всего, фиксируют относительно поздние метаморфические события, связанные с развитием Уральской складчатой области в фанерозое. Таким образом, совокупность структурных, петрологических и радиохронологических данных свидетельствует, что наиболее ранние проявления метаморфизма эклогитовой фации относятся к карельскому времени (верхняя возрастная граница — 1,7 млрд. лет). Среди более молодых датировок эклогитов заслуживает внимания определение 547 ± 40 млн. лет, полученное по рутилу из эклогитов максютовского комплекса, и рубидий-стронциевая датировка 626±20 млн. лет по эклогитам марункеуского комлекса. Эти цифры могут фиксировать высокобараметрические процессы, имевшие место в конце позднего докембрия. Результаты изучения цирконов из раннедокембрийских образований Урала В предыдущем разделе при общей характеристике раннедокембрийских образований нами уже были приведены некоторые данные по радиологическому исследованию цирконов. Однако циркон является не только прекрасным объектом 13 Коми научный центр Уро РАН
для радиологического датирования эндогенных событий, но и позволяет получить важную информацию об условиях образования пород и их последующего изменения в процессе геологической истории. Нами изучены цирконы из пород гнейсо-мигматитовых комплексов Урала: александровского, ильменогорского, няр- тинского и харбейского. Цирконы характеризуются большим разнообразием и отличаются по облику кристаллов, окраске, внутреннему строению. По этим признакам выделяются пять морфологических типов цирконов, наиболее часто встречающихся в исследуемых комплексах. Четыре из них (первый, второй, четвертый и пятый морфологические типы по принятой в настоящей работе нумерации) были установлены нами ранее при детальном исследовании няртинского гнейсомигматитового комплекса [30] и описаны в ряде публикаций. Характеристика третьего морфологического типа приводится впервые. К первому типу мы относим аллотигенные цирконы. Это цирконы округлой формы. Размер зерен — 0,5-0,3 мм, коэффициент удлинения- 1,0-2,1. Поверхность зерен равномерно шероховатая, ребра полностью или частично сглажены (рис. 2, 7-2). При увеличении в 200-400 раз видны сколы, что наряду с шероховатой поверхностью может указывать на механическую природу округлости минерала, вскрытые пустоты, часто отмечаются корочки и наросты, образованные, по-видимому, в процессе длительных метаморфических преобразований, которым подвергалась вмещающая порода. Внутреннее строение цирконов этого типа обычно однородное, в редких случаях наблюдается зональность. Отмечаются включения изометрич- ной или вытянутой формы, расположенные хаотично. Окраска зерен светло-розовая, светло-желтая или бесцветная. В породах няртинского и александровского комплексов преобладают цирконы розовых тонов, а в породах харбейского и ильменогорского комплексов светло-желтые и бесцветные. Наличие аллотигенного циркона в породах свидетельствует об их пер14 Коми научный центр Уро РАН
Рис. 2. Морфология цирконов в породах гнейсо-мигматитовых комплексов Урала (пояснение - в тексте). 15 Коми научный центр Уро РАН
вично-осадочном происхождении, а различия в окраске цирконов из разных гнейсо-мигматитовых комплексов могут указывать на разные источники сноса терригенного материала. Второй морфологический тип цирконов представлен субидиоморфными кристаллами дипирамидально-призмати- ческого габитуса, обусловленного развитием граней (100), (НО), (311), (331), а также округлыми (шаровидными) кристаллами (рис. 2, 3-4). Размер зерен — 0,07-0,25 мм. Коэффициент удлинения дипирамидально-призматических кристаллов - 1,3-2,1. Поверхность граней гладкая, блестящая. Зональность отмечается редко. Отдельные кристаллы содержат ядра более древнего циркона, имеющего округлую форму. Иногда это сростки нескольких зерен. Кристаллы изометричной (шаровидной) формы имеют многочисленные мелкие грани, хорошо видимые при увеличении в 200-300 раз, в отдельных случаях они заметны и под бинокуляром. Поверхность граней гладкая, блестящая. Округлость зерен в данном случае не является следствием механического истирания, а определяется, как это считает А.А.Краснобаев [16], ростом кристаллов в жестких Р-Т условиях, характерных для гранулитовой фации метаморфизма. Внутреннее строение шаровидных цирконов однородное, но иногда отмечаются кристаллы с древними ядрами. Этот тип цирконов во всех случаях представлен прозрачными кристаллами, но цвет их различен. В изученных нами комплексах он изменяется от практически бесцветного в иль- меногорском комплексе до темно-розового в няртинском и александровском комплексах. Третий морфологический тип цирконов представлен кристаллами неправильной, как бы деформированной формы. Они могут быть в виде «кристалла, проросшего в кристалл» или в виде скрученного, смятого кристалла (рис. 2, 5). Четких граней обычно не наблюдается. Размер зерен - 0,05-0,20 мм. Поверхность гладкая, блестящая. Многие кристаллы содержат древние ядра циркона, имеющего округлую форму. Этот морфологический тип циркона отмечен нами в породах ильмено16 Коми научный центр Уро РАН
горского и харбейского комплексов. В обоих случаях он представлен бледноокрашенными прозрачными разновидностями. Четвертый тип цирконов (рис. 2, 6-7) представлен идиоморфными и субидиоморфными кристаллами, облик которых обусловлен развитием граней (100), (111), (ПО), (113), (331). Размер зерен - 0,01-0,25 мм, коэффициент удлинения — 1,0- 5,0. Под бинокуляром грани обнаруживают гладкую и блестящую поверхность, однако при увеличении в 200-600 раз на них видны углубления изометричной формы, бороздки, выступы. Внутреннее строение кристаллов характеризуется многозо- нальностью. Расположение зон друг относительно друга и относительно граней кристаллов может быть симметричным и несимметричным. Зоны центральных частей кристаллов могут быть затемнены и иметь вид псевдоядер. В цирконах этого морфологического типа встречаются и настоящие ядра, образованные более древними цирконами. Обычно они имеют округлую форму. Среди включений распространены твердые и газово-жидкие. Форма включений различна: это игловидные и изометричные образования, тонкие трубочки, канальчики. Расположение их хаотично, но порой отмечается приуроченность включений к границам зон, мелким трещинкам. Многие кристаллы содержат полости, выходящие на поверхность. Подобный циркон описан А.А.Краснобаевым [16] в породах иль- меногорского комплекса и выделен им в мигматитовый тип. По мнению А.А.Краснобаева, этот тип циркона характерен для метаморфитов амфиболитовой фации. В изученных нами комплексах цирконы четвертого морфологического типа мало отличаются друг от друга и везде представлены прозрачными бесцветными или бледноокрашенными разновидностями. Пятый тип цирконов (рис. 2, 8-10) включает в себя кристаллы, облик которых обусловлен развитием призмы (100), (110) и дипирамиды (111). Размер кристаллов - 0,13-0,25 мм, коэффициент удлинения - 1,5-3,0. Поверхность граней гладкая, блестящая. При увеличении в 100-400 раз обнаруживается микрорельеф, типичный для метасоматического роста; развиЛте 17 Коми научный центр Уро РАН
RkJQdWJsaXNoZXIy MjM4MTk=