ИСТИНА

Отчёт представляет результаты исследований по теме НИР «Метаморфизм: эволюция, флюидный режим, геодинамическая обстановка» за 2017 год. Исследования по этой теме состоят в изучении взаимосвязей Р-Т условий и эволюции высокотемпературного и высокобарического метаморфизма, его флюидного режима и магматизма с разнообразием геодинамических обстановок. В подотчетном году исследования по данной теме развивались в четырех главных направлениях: (1) развитие моделей образования и эволюции докембрийских высокотемпературных гранулитовых комплексов, (2) петрологические и экспериментальные исследования процессов метаморфизма и анатексиса при участии водно-солевых и водно-углекисло-солевых флюидов, (3) экспериментальное исследование корово-мантийного взаимодействия в зонах субдукции и (4) петрологические исследования метаморфической эволюции комплексов высокого и ультравысокого давления. Исследования включали (1) петрологические исследования пород метаморфических комплексов, образованных в разных геодинамических обстановках; (2) экспериментальные исследования минеральных реакций с участием разнообразных флюидов и расплавов; (3) термодинамическое моделирование минеральных ассоциаций и минералогическую термобарометрию; (4) суперкомпьютерное геодинамическое моделирование процессов становления и эволюции метаморфических комплексов. Среди результатов петрологических исследований, проведенных в 2017 году, выделяются следующие. На основе новых структурно-геологических, термобарометрических и геохронологических данных доказана синхронность внедрений интрузий трондьемитов, ультравысокотемпературного метаморфизма и локального частичного плавления метапелитов Южной Краевой Зоны комплекса Лимпопо (ЮАР). В перитектических ортопироксенах – продуктах этого плавления впервые исследованы полифазные включения, представляющие собой продукты кристаллизации анатектических расплавов. На основе детального изучения эклогитов Максютовского комплекса (Южн. Урал) подтверждены высокобарические условия метаморфизма пород этого комплекса (32-35 кбар). Впервые установлены три стадии метасоматических преобразований ультраосновных пород этого комплекса и определены взаимоотношения процессов гидратации и карбонатизации этих пород в мантийном клине над зонами субдукции. В Ёнском сегменте Беломорской эклогитовой провинции (БЭП) изучены новые проявления эклогитов, геохимические характеристики которых тождественны толеитам срединно-океанических хребтов, определены пиковые условиях их метаморфизма (17-18.5 кбар и 950-1000ºС) и параметры ретроградных процессов. В ходе экспериментальных исследований получены следующие результаты. На основе экспериментов по плавлению безплагиоклазового гранат-двуслюдяного сланца при 6, 10 и 15 кбар установлено, что лейкократовые граниты типа S (включая аляскиты), характерные для коллизионных обстановок, являются продуктами плавления без участия флюида метаосадочных богатых мусковитом субстратов при температурах менее 800°С в малоглубинных условиях (< 30 км.). С целью моделирования процессов метаморфизма с участием водно-солевых и водно-углекисло-солевых флюидов проведены экспериментальные исследования реакций различных породообразующих минералов с такими флюидами. Так эксперименты по взаимодействию кордиерита с флюидами H2O-NaCl, H2O-KCl и H2O-CaCl2 при 500 МПа и 800OC показали зависимость процессов растворения этого минерала в водно-солевых флюидах от их катионного состава. Установлена сильная зависимость растворимости кварца во флюидах H2O-Na2CО3 при 500 и 600оС и 400 МПа от концентрации соли. На основе экспериментов по взаимодействию Ca-амфибола с флюидами H2O-HCl при 650 и 750°С и 700 МПа подтверждена возможность образования корундовых метасоматитов по амфиболитам, что согласуется с природными наблюдениями. Новые эксперименты при Р-Т параметрах зон субдукции (750-900C и 2.9 ГПа), позволили различить три механизма метасоматического изменения (поровый, фокусированный и диффузионный) ультраосновных пород мантийного клина при инфильтрации флюидов Н2О-СО2 и расплавов риолитового состава, высвобождаемых из карбонатизированного амфиболита (аналога субдуцирующей коры) в ходе его эклогитизации. Все полученные результаты являются новыми и сопоставимы с уровнем мировых исследований в области петрологии метаморфических процессов. Это подтверждено опубликованными (12 статей) и принятыми (9 статей) к печати статьями в журналах и изданиях, входящих в базы цитирований Web of Science, Scopus и РИНЦ, а также докладами на международных и всероссийских совещаниях различного уровня (35 тезисов докладов).