Подать статью
Стать рецензентом
Том 278
Страницы:
99-114
В печати
Научная статья
Геология

Проблема идентификации нижнекоровых гранат-клинопироксеновых гранулитов и мантийных эклогитов на примере ксенолитов трубки им. В.Гриба

Авторы:
Е. В. Стецкая1
Л. И. Салимгараева2
А. В. Березин3
В. Н. Устинов4
Р. Н. Пенделяк5
Об авторах
  • 1 — аспирант Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid
  • 2 — канд. геол.-минерал. наук научный сотрудник Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus
  • 3 — канд. геол.-минерал. наук старший научный сотрудник Институт геологии и геохронологии докембрия РАН ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus
  • 4 — д-р геол.-минерал. наук советник генерального директора АО «АГД Даймондс» ▪ Orcid ▪ Scopus
  • 5 — начальник управления АО «АГД Даймондс» ▪ Orcid
Дата отправки:
2025-10-16
Дата принятия:
2025-12-24
Дата публикации онлайн:
2026-04-03

Аннотация

Статья посвящена комплексному анализу минералогических и геохимических особенностей ксенолитов кимберлитовой трубки им. В.Гриба, которые представлены нижнекоровыми гранат-клинопироксеновыми гранулитами и мантийными эклогитами. Проводится сравнительная характеристика двух типов ксенолитов, поскольку в настоящее время отсутствуют четкие критерии, по которым их можно было бы разделить. В результате исследования выявлены несколько отличительных признаков, однозначно характеризующих мантийные эклогиты. Это повышенное содержание Cr (в гранатах >300 ppm, в клинопироксенах >1500 ppm), высокое содержание пиропового минала в гранате (больше 34 мол.%) и наличие признаков раннего метасоматоза, проявляющегося в виде метасоматического граната, губчатого клинопироксена, замещаемого паргаситом, а также флогопитовых кайм на контакте граната и клинопироксена. Оценка параметров давления и температуры ксенолитов трубки им. В.Гриба подтвердилa мантийную природу эклогитовых ксенолитов с условиями формирования в диапазоне Т = 800-1200 °С и Р = 30-50 кбар и не опровергла первоначальное предположение о нижнекоровом происхождении гранулитовых ксенолитов, характеризующихся Т = 750-800 °С и Р = 14-15 кбар. Для окончательного решения проблемы идентификации нижнекоровых гранат-клинопироксеновых гранулитов и мантийных эклогитов предложено провести комплексное сравнение изотопно-геохимических характеристик «эклогитового» и «гранулитового» циркона в дальнейшем.

Область исследования:
Геология
Ключевые слова:
трубка им. В.Гриба Р-Т параметры нижнекоровые гранулиты мантийные эклогиты гранаты клинопироксены ксенолиты
Финансирование:

Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта РНФ № 24-27-00121.

Перейти к тому 278

Литература

  1. Melnik A.E., Korolev N.M., Skublov S.G. et al. Zircon in mantle eclogite xenoliths: a review // Geological Magazine. 2021. Vol. 158. Iss. 8. P. 1371-1382. DOI: 10.1017/S0016756820001387
  2. Brown M. Some thoughts about eclogites and related rocks // European Journal of Mineralogy. 2023. Vol. 35. Iss. 4. P. 523-547. DOI: 10.5194/ejm-35-523-2023
  3. Aulbach S., Smart K.A. Petrogenesis and Geodynamic Significance of Xenolithic Eclogites // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2023. Vol. 51. P. 521-549. DOI: 10.1146/annurev-earth-031621-112904
  4. O’Brien P.J., Rötzler J. High-pressure granulites: formation, recovery of peak conditions and implications for tectonics // Journal of Metamorphic Geology. 2003. Vol. 21. Iss. 1. P. 3-20. DOI: 10.1046/j.1525-1314.2003.00420.x
  5. Кориковский С.П. Пpогpадные преобразования габбpо-ноpитов при эклогитизации в температурном интервале 600-700 °С // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 12. С. 1352-1366.
  6. Кориковский С.П., Мирчовский В., Закариадзе Г.С. Метаморфическая эволюция и состав протолита плагиоклазсодержащих эклогит-амфиболитов Бучимского блока Сербо-Македонского массива, Македония // Петрология. 1997. Т. 5. № 6. С. 596-613.
  7. Carswell D.A. Eclogites and the eclogite facies: definitions and classification // Eclogite Facies Rocks. Springer, 1990. P. 1-13.
  8. Никитина Л.П., Иванов М.В. Геологическая термобарометрия на основе реакций минералообразования с участием фаз переменного состава. СПб: Недра, 1992. 162 с.
  9. Skublov S.G., Petrov D.A., Galankina O.L. et al. Th-Rich Zircon from a Pegmatite Vein Hosted in the Wiborg Rapakivi Granite Massif // Geosciences. 2023. Vol. 13. Iss. 12. № 362. DOI: 10.3390/geosciences13120362
  10. Рогова И.В., Стативко В.С., Петров Д.А., Скублов С.Г. Редкоэлементный состав циркона из гранитов рапакиви Губановской интрузии, Выборгский массив, как отражение флюидонасыщенности расплава // Геохимия. 2024. Т. 69. № 11. С. 975-991. DOI: 10.31857/S0016752524110024
  11. Скублов С.Г., Никитина Л.П., Марин Ю.Б. и др. U–Pb-возраст и геохимия цирконов из ксенолитов кимберлитовой трубки им. В.Гриба Архангельской алмазоносной провинции // Доклады Академии наук. 2012. Т. 444. № 1. С. 77-82.
  12. Скублов С.Г., Щукина Е.В., Гусева Н.С. и др. Особенности геохимии цирконов из ксенолитов кимберлитовой трубки им В.Гриба Архангельской алмазоносной провинции // Геохимия. 2011. № 4. С. 435-441.
  13. Щукина Е.В., Агашев А.М., Головин Н.Н., Похиленко Н.П. Эквигранулярные эклогиты из кимберлитовой трубки им. В.Гриба: свидетельства палеопротерозойской субдукции на территории архангельской алмазоносной провинции // Доклады Академии наук. 2015. Т. 462. № 2. С. 208-212. DOI: 10.7868/S0869565215140248
  14. Heaman L.M., Creaser R.A., Cookenboo H.O., Chacko T. Multi-Stage Modification of the Northern Slave Mantle Lithosphere: Evidence from Zircon- and Diamond-Bearing Eclogite Xenoliths Entrained in Jericho Kimberlite, Canada // Journal of Petrology. 2006. Vol. 47. Iss. 4. P. 821-858. DOI: 10.1093/petrology/egi097
  15. Shchukina E.V., Agashev A.M., Zedgenizov D.A. Origin of zircon-bearing mantle eclogites entrained in the V. Grib kimberlite (Arkhangelsk region, NW Russia): Evidence from mineral geochemistry and the U-Pb and Lu-Hf isotope compositions of zircon // Mineralogy and Petrology. 2018. Vol. 112. Suppl. 1. P. 85-100. DOI: 10.1007/s00710-018-0581-z
  16. Nikitina L.P., Korolev N.M., Zinchenko V.N., Felix J.T. Eclogites from the upper mantle beneath the Kasai Craton (Western Africa): Petrography, whole-rock geochemistry and U-Pb zircon age // Precambrian Research. 2014. Vol. 249. P. 13-32. DOI: 10.1016/j.precamres.2014.04.014
  17. Koreshkova M.Yu., Downes H., Glebovitsky V.A. et al. Zircon trace element characteristics and ages in granulite xenoliths: a key to understanding the age and origin of the lower crust, Arkhangelsk kimberlite province, Russia // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2014. Vol. 167. Iss. 2. № 973. DOI: 10.1007/s00410-014-0973-y
  18. Koreshkova M., Downes H., Millar I. et al. Geochronology of Metamorphic Events in the Lower Crust beneath NW Russia: a Xenolith Hf Isotope Study // Journal of Petrology. 2017. Vol. 58. Iss. 8. P. 1567-1590. DOI: 10.1093/petrology/egx065
  19. Самсонов А.В., Носова А.А., Третяченко В.В. и др. Коллизионные швы в раннедокембрийской коре как фактор локализации алмазоносных кимберлитов (север Восточно-Европейского кратона) // Доклады Академии наук. 2009. Т. 424. № 6. С. 796-801.
  20. Устинов В.Н., Неручев С.С, Загайный А.К. и др. Алмазоносность севера Восточно-Европейской платформы. СПб: Наука, 2021. 410 с.
  21. Васильев Е.А., Криулина Г.Ю., Гаранин В.К. Спектроскопические особенности алмаза месторождения имени М.В.Ломоносова // Записки Российского минералогического общества. 2020. Т. 149. № 2. С. 1-11. DOI: 10.31857/S0869605520020082
  22. Васильев Е.А., Кудрявцев А.А., Клепиков И.В., Антонов А.В. Особенности строения кристаллов и агрегатов алмаза // Записки Российского минералогического общества. 2022. Т. 151. № 2. С. 79-93. DOI: 10.31857/S0869605522020083
  23. Pashkevich M.A., Alekseenko A.V. Reutilization Prospects of Diamond Clay Tailings at the Lomonosov Mine, Northwestern Russia // Minerals. 2020. Vol. 10. Iss. 6. № 517. DOI: 10.3390/min10060517
  24. Васильев Е.А. Дефекты кристаллической структуры в алмазе как индикатор кристаллогенеза // Записки Горного института. 2021. Т. 250. С. 481-491. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.1
  25. Козлов А.В., Васильев Е.А., Иванов А.С. и др. Геолого-генетическая модель алмазоносной флюидно-магматической системы // Записки Горного института. 2024. Т. 269. С. 708-720.
  26. Ларионова Ю.О., Сазонова Л.В., Лебедева Н.М. и др. Возраст кимберлитов Архангельской провинции: Rb-Sr, 40Ar/39Ar изотопно-геохронологические и минералогические данные для флогопита // Петрология. 2016. Т. 24. № 6. С. 607-639. DOI: 10.7868/S0869590316040026
  27. Серебряков Е.В., Гладков А.С., Кошкарев Д.А. Трехмерные структурно‐вещественные модели формирования кимберлитовых трубок Нюрбинской и Ботуобинской (Якутская алмазоносная провинция) // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 4. С. 899-920. DOI: 10.5800/GT-2019-10-4-0448
  28. Васильев Е.А., Устинов В.Н., Лешуков C.И. и др. Кристаллы алмаза кимберлитовой трубки им. В. Гриба: морфология и структурно-химические особенности // Литосфера. 2023. Т. 23. № 4. С. 549-563. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-549-563
  29. Гаранин В.К., Гаранин К.В., Васильева Е.Р. и др. Минералогия мантийных ксенолитов из алмазоносной кимберлитовой трубки им. В. Гриба (Архангельская алмазоносная провинция). Ст. 2. Гранат-клинопироксен±ильменит±флогопитовые сростки // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2005. № 1. С. 23-29.
  30. Доливо-Добровольский Д.В. MINAL – программа для эффективной работы с химическими анализами минералов // Записки Российского минералогического общества. 2025. Т. 154. № 1. С. 142-150. DOI: 10.31857/S0869605525010086
  31. Кривовичев В.Г., Гульбин Ю.Л. Рекомендации по расчету и представлению формул минералов по данным химических анализов // Записки Российского минералогического общества. 2022. Т. 151. № 1. С. 114-124. DOI: 10.31857/S0869605522010087
  32. Locock A.J. An Excel spreadsheet to classify chemical analyses of amphiboles following the IMA 2012 recommendations // Computers & Geosciences. 2014. Vol. 62. P. 1-11. DOI: 10.1016/j.cageo.2013.09.011
  33. Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine. 2021. Vol. 85. Iss. 3. P. 291-320. DOI: 10.1180/mgm.2021.43
  34. McDonough W.F., Sun S.-s. The composition of the Earth // Chemical Geology. 1995. Vol. 120. Iss. 3-4. P. 223-253. DOI: 10.1016/0009-2541(94)00140-4
  35. Ellis D.J., Green D.H. An experimental study of the effect of Ca upon garnet-clinopyroxene Fe-Mg exchange equilibria // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1979. Vol. 71. Iss. 1. P. 13-22. DOI: 10.1007/BF00371878
  36. Powell R. Regression diagnostics and robust regression in geothermometer/geobarometer calibration: the garnet-clinopyroxene geothermometer revisited // Journal of Metamorphic Geology. 1985. Vol. 3. Iss. 3. P. 231-243. DOI: 10.1111/j.1525-1314.1985.tb00319.x
  37. Yang Ai. A revision of the garnet-clinopyroxene Fe2+-Mg exchange geothermometer // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1994. Vol. 115. Iss. 4. P. 467-473. DOI: 10.1007/BF00320979
  38. Ravna K. The garnet–clinopyroxene Fe2+-Mg geothermometer: an updated calibration // Journal of Metamorphic Geology. 2000. Vol. 18. Iss. 2. P. 211-219. DOI: 10.1046/j.1525-1314.2000.00247.x
  39. Ashchepkov I.V., Rotman A.Y., Somov S.V. et al. Composition and thermal structure of the lithospheric mantle beneath kimberlite pipes from the Catoca cluster, Angola // Tectonophysics. 2012. Vol. 530-531. P. 128-151. DOI: 10.1016/j.tecto.2011.12.007
  40. Beyer C., Frost D.J., Miyajima N. Experimental calibration of a garnet–clinopyroxene geobarometer for mantle eclogites // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2015. Vol. 169. Iss. 2. № 18. DOI: 10.1007/s00410-015-1113-z
  41. Newton R.C., Perkins III D. Thermodynamic calibration of geobarometers based on the assemblages garnet-plagioclase-orthopyroxene (clinopyroxene)-quartz // American Mineralogist. 1982. Vol. 67. № 3-4. P. 203-222.
  42. Watson E.B., Wark D.A., Thomas J.B. Crystallization thermometers for zircon and rutile // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2006. Vol. 151. Iss. 4. P. 413-433. DOI: 10.1007/s00410-006-0068-5
  43. Smit K.V., Stachel T., Creaser R.A. et al. Origin of eclogite and pyroxenite xenoliths from the Victor kimberlite, Canada, and implications for Superior craton formation // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2014. Vol. 125. P. 308-337. DOI: 10.1016/j.gca.2013.10.019
  44. Aulbach S., Pearson N.J., O’Reilly S.Y., Doyle B.J. Origins of Xenolithic Eclogites and pyroxenites from the Central Slave Craton, Canada // Journal of Petrology. 2007. Vol. 48. Iss. 10. P. 1843-1873. DOI: 10.1093/petrology/egm041
  45. Pernet-Fisher J.F., Howarth G.H., Yang Liu et al. Komsomolskaya diamondiferous eclogites: evidence for oceanic crustal protoliths // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2014. Vol. 167. Iss. 3. № 981. DOI: 10.1007/s00410-014-0981-y
  46. Rötzler J., Romer R.L., Budzinski H., Oberhänsli R. Ultrahigh-temperature high-pressure granulites from Tirschheim, Saxon Granulite Massif, Germany: P-T-t path and geotectonic implications // European Journal of Mineralogy. 2004. Vol. 16. № 6. P. 917-937. DOI: 10.1127/0935-1221/2004/0016-0917
  47. Kryza R., Pin C., Vielzeuf D. High-pressure granulites from the Sudetes (south-west Poland): evidence of crustal subduction and collisional thickening in the Variscan Belt // Journal of Metamorphic Geology. 1996. Vol. 14. Iss. 4. P. 531-546. DOI: 10.1046/j.1525-1314.1996.03710.x
  48. Taylor L.A., Neal C.R. Eclogites with Oceanic Crustal and Mantle Signatures from the Bellsbank Kimberlite, South Africa, Part I: Mineralogy, Petrography, and Whole Rock Chemistry // The Journal of Geology. 1989. Vol. 97. № 5. P. 551-567. DOI: 10.1086/629334
  49. Morimoto N., Fabries J., Ferguson A.K. et al. Nomenclature of Pyroxenes // Mineralogical Magazine. 1988. Vol. 52. Iss. 367. P. 535-550. DOI: 10.1180/minmag.1988.052.367.15
  50. Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E.S. et al. Nomenclature of Amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names // Mineralogical Magazine. 1997. Vol. 61. Iss. 405. P. 295-310. DOI: 10.1180/minmag.1997.061.405.13
  51. Azimov P., Shtukenberg A. Numerical Modeling of Growth Zoning at Nonstationary Crystallization of Solid Solutions: Metamorphic Garnets // Mathematical Geology. 2003. Vol. 35. Iss. 4. P. 405-430. DOI: 10.1023/A:1024841907133
  52. Лебедева Н.М., Носова А.А., Сазонова Л.В., Ларионова Ю.О. Метасоматические преобразования ксенолитов мантийных эклогитов и гранатовых пироксенитов из кимберлитов трубки им. В.Гриба, Архангельская провинция // Петрология. 2022. Т. 30. № 5. С. 498-519. DOI: 10.31857/S0869590322050041
  53. Mikhailenko D., Golovin A., Korsakov A. et al. Metasomatic Evolution of Coesite-Bearing Diamondiferous Eclogite from the Udachnaya Kimberlite // Minerals. 2020. Vol. 10. Iss. 4. № 383. DOI: 10.3390/min10040383
  54. Jacob D.E. Nature and origin of eclogite xenoliths from kimberlites // Lithos. 2004. Vol. 77. Iss. 1-4. P. 295-316. DOI: 10.1016/j.lithos.2004.03.038
  55. Hacker B., Kylander-Clark A., Holder R. REE partitioning between monazite and garnet: Implications for petrochronology // Journal of Metamorphic Geology. 2019. Vol. 37. Iss. 2. P. 227-237. DOI: 10.1111/jmg.12458
  56. Klein-BenDavid O., Pettke T., Kessel R. Chromium mobility in hydrous fluids at upper mantle conditions // Lithos. 2011. Vol. 125. Iss. 1-2. P. 122-130. DOI: 10.1016/j.lithos.2011.02.002

Похожие статьи

Реагентная очистка фторсодержащих сточных вод перерабатывающей промышленности
2026 Ю. Д. Пересунько, А. А. Писарева, С. В. Азопков, Е. Н. Кузин, Н. Е. Кручинина
Геометрические модели типовых сложноструктурных блоков уступов
2026 Б. Р. Ракишев, А. И. Едильбаев, А. С. Сакабеков, А. А. Орынбай, Н. А. Мекебай, Т. С. Ибырханов
Моделирование напряженно-деформированного состояния забоя горной выработки вблизи опасных по газодинамическим явлениям зон
2026 С. Г. Гендлер, Н. Е. Мороз
Исследование особенностей формирования удароопасности в зонах тектонических нарушений Хибинских месторождений
2026 И. И. Багаутдинов, А. Н. Шабаров
Трехмерное моделирование напряженно-деформированного состояния и анализ стабильности породного массива при строительстве подземной исследовательской лаборатории
2026 В. Н. Татаринов, В. С. Гупало, Д. Ж. Акматов, А. И. Маневич, Р. В. Шевчук, И. В. Лосев, А. А. Камаев
Влияние сезонных изменений физико-химических свойств пресной воды на реологические характеристики жидкостей для гидроразрыва пласта (на примере Альметьевского района Республики Татарстан)
2026 И. А. Аленькин, А. В. Насыбуллин, А. В. Кочетков, Р. Р. Закиров, Т. Л. Гайфуллин, Р. Р. Сахибгараев