Том 33, № 3 (2025)

Для расшифровки состава и истории формирования ядра палеопротерозойского Лапландско-Кольского орогена (ЛКО) проведено петрологическое и геохронологическое (U-Th-Pb (LA-ICP-MS) метод по циркону) изучение породных комплексов Порьегубского тектонического меланжа, обнаженных на двух соседних островах, Озерчанка и Паленый. На о-ве Озерчанка преобладают тоналит-трондьемит-гранодиоритовые (ТТГ) (Grt)-Cpx-Opx гнейсы, которые содержат многочисленные тела мафических гранулитов и прорваны син- и посттектоническими гранитоидами. ТТГ-гнейсы имеют архейский возраст (>2.6 млрд лет, Т_Nd(DM) = 2.9–3.0 млрд лет). Деплетированность тяжелых РЗЭ в гнейсах указывает на образование их родоначальных расплавов в равновесии с гранатсодержащим реститом. Тела мафических гранулитов широко варьируют по геохимическим характеристикам и, возможно, представляют фрагменты палеопротерозойских мафических интрузивов и даек. Минеральные парагенезисы гнейсов фиксируют процессы метаморфизма гранулитовой (Т = 780–820°С и Р = 8.6–9.4 кбар) и более поздней амфиболитовой (Т = 640–650°С и Р = 6.7–7.3 кбар) фации с возрастом около 1.9 млрд лет. На о-ве Паленый доминирующие полосчатые Grt-Cpx-Opx гнейсы варьируют по составу от андезибазальтов до риолитов. Вулканогенные протолиты этих пород имеют островодужные геохимические характеристики, палеопротерозойский возраст 1958 ± 6 млн лет и ювенильные источники расплавов (ε_Nd(1960) = +1.7 ÷ +3.1; Т_Nd(DM) = 2.2–2.3 млрд лет). Породы подверглись гранулитовому метаморфизму с возрастом около 1.9 млрд лет. Присутствие архейского блока в Порьегубском тектоническом меланже, сложенном палеопротерозойскими островодужными комплексами в ядре ЛКО, может быть объяснено в рамках двух моделей. Этот архейский блок может представлять либо самостоятельный фрагмент архейской литосферы, который был обособлен при расколе континентальной коры и открытии Лапландско-Кольского океана, а впоследствии был совмещен с субдукционными палеопротерозойскими комплексами в ходе коллизионной орогении, либо край архейского континента, вскрытый в эрозионном окне палео- протерозойского тектонического покрова.

При последовательной кристаллизации оливина в оливинитах, перовскита и монтичеллита в оливин-монтичеллитовых породах Крестовской щелочно-ультраосновной карбонатитовой интрузии материнские ларнит-нормативные щелочные ультрамафитовые (камафугитовые) расплавы по данным беспиролизной газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) были обогащены углеводородами (УВ) и их производными, азот-, хлор-, фтор- и серосодержащими соединениями, а также H₂O и CO₂. Среди углеводородов присутствовали алифатические, циклические, кислородсодержащие соединения и очень мало гетероциклических. При кристаллизации оливина в оливинитах во флюидах без учета азот-, хлор- и серосодержащих соединений присутствовало 59.30 отн. % УВ, среди которых преобладали (52.17 отн. %) кислородсодержащие, а алифатические и циклические составляли суммарно 6.70 отн. %. При кристаллизации перовскита в оливин-монтичеллитовых породах несколько уменьшилось количество кислородсодержащих углеводородов (34.77 отн. %) и увеличилось алифатических и циклических (до 10.55 отн. %). Кристаллизация монтичеллита происходила при преобладании алифатических и циклических УВ (59.67 отн. %) и пониженных количествах кислородсодержащих УВ (29.35 отн. %). Расчетные значения H/(O + H) во флюидах, равные 0.78 и 0.77 в оливине и перовските соответственно, свидетельствуют о восстановительных условиях кристаллизации этих минералов. На стадии кристаллизации оливина в оливинитах во флюидах также присутствовало (отн. %): 4.1 азотсодержащих, 4.58 серосодержащих, 0.19 хлорсодержащих, 0.12 фторсодержащих УВ, 0.49 CO₂ и 31.17 H₂O. Кристаллизация перовскита в оливин-монтичеллитовых породах сопровождалась дальнейшим накоплением: до 8.95 отн. % азотсодержащих, 9.53 отн. % серосодержащих, 11.33 отн. % хлорсодержащих УВ, 16.48 отн. % CO₂. Содержание же H₂O в флюиде снизилось до 7.66 отн. % из-за ее связывания с катионами и Al-Si-радикалами расплава в гидроксилсодержащие соединения. На завершающей стадии кристаллизации перовскита и начальной монтичеллита, когда во флюидах количества хлор-, азот-, серосодержащих соединений и CO₂ достигли критических значений, произошла флюидизация расплавов: большая часть рассматриваемых флюидов совместно с Ca и щелочами расплава образовала карбонатно-солевые соединения и расплав стал силикатно-солевым. По данным ГХ-МС анализа, в остаточной флюидной фазе из включений в монтичеллите присутствовало всего 2.29 отн. % азотсодержащих и 1.11 отн. % серосодержащих, 0.32 отн. % хлорсодержащих и 0.35 отн. % фторсодержащих УВ, 0.04 отн. % CO₂ и 6.15 отн. % H₂O при относительном возрастании углеводородов до 89.63 отн. %. В процессе кристаллизации монтичеллита произошла несмесимость силикатно-солевого расплава с последующим пространственным обособлением силикатной и солевой фракций.

Растворимость фенакита (Be₂SiO₄) в гранитных расплавах экспериментально изучена при температурах 1000 и 1100°С и давлениях 1 и 4 кбар в сухих условиях и в присутствии 10 мас. % H₂O. Исходным материалом служили стекла гранитного состава с коэффициентом агпаитности 1–2.5 и природный фенакит. Установлено, что растворимость фенакита возрастает с увеличением агпаитности (Na + K)/Al расплава, причем в водосодержащих расплавах растворимость BeO выше, чем в сухих. Растворимость фенакита также увеличивается с давлением. Полученные экспериментальные данные обобщены с предыдущими данными в виде уравнения, описывающего растворимость BeО в щелочно-гранитных расплавах, сосуществующих с кристаллическими фазами Be, в зависимости от коэффициента агпаитности, температуры и давления. Результаты экспериментов и их обобщения свидетельствуют в пользу модели концентрирования Be в щелочных водосодержащих расплавах – продуктах дифференциации гранитных магм.