к Морфология и элементы-примеси циркона из окенической литосферы осевой зоны срединно-атлантического хребта (6-13° с.ш.): свидетельства особенностей магматической кристаллизации и постмагматических преобразований - Издательство «Наука»

Л. Я. Аранович, Н. С. Бортников, Т. Ф. Зингер, С. Е. Борисовский, В. А. Матреничев, А. Н. Перцев, Е. В. Шарков, С. Г. Сколотнев
Морфология и элементы-примеси циркона из окенической литосферы осевой зоны срединно-атлантического хребта (6-13° с.ш.): свидетельства особенностей магматической кристаллизации и постмагматических преобразований

Рубрика: Геология
Журнал: Петрология Номер: 4 Год: 2017

Проведено детальное исследование морфологических особенностей, внутренней структуры (катодолюминесценция, CL) и состава более 400 зерен циркона, выделенных из габброидов и плагиогранитов (ОПГ) осевой зоны Срединно-Атлантического хребта (САХ). Анализ цирконов на содержание редкоземельных элементов (REE) проводился с помощью метода LA-ICP-MS, а содержания Hf, U, Th, Y и P определялись методом РСМА. Установлено, что кристаллизация магматического циркона в габброидах не являлась одномоментной, но происходила на фоне дифференциации материнских расплавов, о чем свидетельствует закономерное увеличение содержания Hf к краям зерен, часто сопровождаемое возрастанием концентраций (U+Th) и (Y+P). Эти тенденции, но гораздо менее отчетливо, проявлены и в магматических цирконах ОПГ. Цирконы ОПГ обеднены REE по сравнению с наименее измененными магматическими цирконами габбро, что обусловлено образованием ОПГ в результате частичного плавления габбро при участии концентрированного водно-солевого флюида – деривата морской воды, а также совместной кристаллизацией циркона и апатита. Темные в CL сектора, присутствующие практически во всех исследованных зернах циркона из ОПГ, характеризуется отношением Y/P (ат. кол.) >>1. Их образование связано с вхождением в структуру циркона гидроксил-иона, что указывает на присутствие воды в материнских расплавах ОПГ. Высокотемпературные гидротермальные процессы приводят к частичной или полной перекристаллизации циркона в результате растворения – переотложения, сопряженного с пластическими и хрупкими деформациями вмещающих пород. В зависимости от интенсивности процесса, а также от конкретных значений рН и активности кремнезема во флюиде, морфология зерен циркона меняется от слабо корродированных гипидиоморфных кристаллов с характерной червеобразной структурой поверхности до полностью преобразованных зерен с колломорфной структурой. В геохимическом плане ранние гидротермальные преобразования циркона характеризуются повышением содержания в нем La и других LREE за исключением Се, содержание которого, напротив, снижается по сравнению с неизмененными магматическими разностями. Заметно редуцированная цериевая аномалия, а также характерное для этих цирконов присутствие в преобразованных участках микровключений ксенотима, оксидов или силикатов урана и тория и (иногда) бадделеита свидетельствуют о восстановительном характере и высокой щелочности гидротермального флюида. Эти особенности приобретаются флюидом – дериватом морской воды при циркуляции вблизи осевой зоны САХ в результате фазовой сепарации в системе H2O–NaCl и, главным образом, вследствие взаимодействия с абиссальными перидотитами внутренних океанических комплексов. Проведенные исследования показывают, что циркон является чутким индикатором происходящих в нижней океанической коре тектонических и физико-химических процессов.