Критерии различия магматических пород разных фаций глубинности

Давление определяется нагрузкой вышележащих пород. Чем выше эти параметры, тем более глубокую переработку испытывают первичные породы. Чем глубже погрузилась порода, чем выше температура окружающей среды, тем сильнее степень метаморфизма. Консолидированные массы МП самой разной степени метаморфизма нередко вновь появляются на поверхности Земли, обнажаясь на огромных пространствах континентов и даже в морских континентальных окраинах (например, Японское и Южно-Китайское моря).

Исторически сложилось так, что среди МП в зависимости от температуры (Т) и давления (Р). Выделяется несколько метаморфических фаций (МФ). Их минеральный состав разнообразен, а РТ-границы – условны.

Современная петрология обладает множеством индикаторов физико-химических условий метаморфизма. Известны два способа измерения ТР-параметров образования МП. Точность их систематически растет, благодаря чему можно судить не только о РТ- параметрах формирования горных пород, но и об условиях их погружении на большие глубины и/или подъеме к поверхности Земли.

Термины, принципиальные для рассмотрения вопроса.

Метаморфическая фация – область РТ-пространства, для которой характерны специфический минеральный парагенезис. При этом минеральный состав фицаии определяется составом системы.

Метаморфическая зональность – закономерная смена указанных параметров в пространстве (Т.О. метаморфическая зональность – сложное изменение интенсивынх параметров в пространстве и во времени.)

Индекс-минералы – (не строго) – минералы, появление которых характеризуется протеканием моновариантной реакции. Критический минерал и минеральный парагенезис – это необходимое условие для диагностики фаций и серий фаций, и, как следствие, глубинности.

Основные типы геотермобарометров

1.Геотермометры, основанные на обменных реакциях - термометры, основанные на распределении между фазами Mg и Fe при опред. P и T.

А) Fe-Mg: Grt-Bt, Grt-Opx, Grt-Cpx, Grrt-Hbl, Grt-Ol, Ol-Sp.

B) Fe-Ti: Illm-Mgt.

В процессе измерения интенсивных параметров объемные соотношения парагенезиса минералов могут не изменяться.

Но при ­Т в Grt-Bt геотермометре ¯ количество Bt.

2. Геотермометры, основанные на реакции с ростом расходования фаз. (net-transfer)

1)Grt-Als-Qu-Pl (GASP)

Pl®Grt+A+Omf

Als®Jed+Qu

Регрессия по P. ¯PÞCa(Grt)®Pl.

Кайма основного Pl.

2) Grt-Crd-Als-Qu (GCAS) (¯P)

3) Grt-Rut-Als-Illm-Qu (GRASIL)

4) Grt-Pl-Hbl-Qu (GPHQ)

3. Сольвусная геотермометрия.

Cal-Dol – Кальцит-доломитовый термометр

Opx-Cpx – двупироксеновый термометр

Pl-Kfsp – двуполешпатовый термометр.

Амфиболовый геобарометр

Зависимость содержания Si и Al в Amf от Р и Т.

При ­Т [Si] ¯. При ­Т [Al]­.

При Т>600, ¯Р Þ[Al] Amf ­­. T<500, ­РÞ значительно ¯.

Чтобы определитьь давление – достаточно анализа Amf.

Влияние минерального состава породы на соотношение Al^VI/ Al^IV в амфиболе с изменением P.

Данные результатов изотермических экспериментов при Т=650. Ptot=Ph₂o

Субстрат – тоналит. Это холодная субдукция. ÑТ=0, соотношение Al^VI/ Al^IV в амфиболе зависит от ассоциации. Одна из проблематик использования геобарометров (содержание конкретных элементов в минерале) – содержание того или иного компонента может сильно зависеть от ассоциации.