Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Archiwum Mineralogiczne

1 1999

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

On the thermal origin of zoning within the metamorphic complex of the Tongulack Mountain Range, the Altai, Russia

Reverdatto V., Lepezin G. G, Kalinin A. S.

Archiwum Mineralogiczne

1999

T. 52, z. 1

71-89

The applicability of the models of basic magmatic intrusion and fluid flow to the explanation of the origin of the metamorphic zoning complex of moderate pressure/high temperature in the Tongulack mountain range, in the Altai, Russia, is discussed. According to geological observations, the Tongulack metamorphic complex was formed at temperature of 500-700°C and at pressure of 3.0-5.5 kbar. Four zones can be distinguished within the zoning: chloritic (on the periphery), cordieritic, sillimanitic and staurolitic-out (in the central or axial part). It is argued that the origin of the Tongulack metamorphic zoning complex's structure can best be explained within the framework of a combined fluid-magmatic model which puts together the magmatic intrusion and fluid flow mechanisms; the role of magmatic intrusion considerably predominates over the fluid flow in the heat transfer. The distance from the axial part of the metamorphic zoning to the roof of an expected basic magmatic intrusive body was predicted: it should be no less than about 1.5 km.

Pośrednią przyczyną tworzenia się metamorficznych kompleksów skalnych w warunkach wysokiej temperatury i niskiego lub umiarkowanego ciśnienia mogą być intruzje zasadowej magmy lub strumienie gorących roztorów w środkowych partiach skorupy ziemskiej. W pracy zozpatrzono trzy termiczne modele metamorfizmu skał: Model 1 - sformułowany w postaci układu różniczkowych równań (temperatura jako niewiadoma) - uwzględnia przewodnictwo cieplne, ciepło właściwe, gęstość minerałów w stanie stałym i ciekłym, ciepło fazowych przejść itp.; Model 2 - oparty jest na równaniach konwekcyjnego transportu ciepła dla skał i fluidów z warunkiem Stephena dla mobilnych granic fazowych transformacji; Model 3 (złożony) - łączy w sobie dwa poprzednie modele. Numeryczne obliczenia dla wszystkich modeli przeprowadzono na EWM metodą "różnic skończonych". Teoretyczne rozważania wykorzystano w badaniach powstania i ewolucji przedkambryjskiego kompleksu metamorficznego w Tongułaskim paśmie górskim Ałtaju (Rosja). Wymieniony kompleks skalny, zbudowany głównie z metapelitów, ma symetryczno-strefową strukturę i stanowi typową "termalną antyklinę". W kompleksie tym wydzielono cztery strefy rozgraniczone powierzchniami stałej temperatury; strefę I - chlorytową, strefę II - kordierytową, strefę III - syllimanitową, strefę IV - bezstarolitową. Porównanie chemicznego składu skał tych stref wykazało podobieństwo między nimi, z czego należałoby wyciągnąć wniosek, że omawiany metamorfizm był w swej naturze metamorfizmem izochemicznym. Zaobserwowane miąższości stref są następujące: strefa II - 3,6 km, strefa III - 2-3 km, strefa IV - 2,4 km. Szerokość strefowego przedziału od facji chlorytowej do bezstaurolitowej wynosi 5-6 km. Odległość kordierytowej powierzchni stałej temperatury od środka strefy IV wynosi 7-10 km. Kąty upadu powierzchni stałej temperatury są równe 50-80 stopni; większa stromość występuje w części osiowej strefowego kompleksu. Transformacja: facja I -> facja II zaszła w temperaturze około 520 C; ciśnienie przy procesach metamorfizmu w strefie I (facja chlorytowa) ocenia się na 3.0-3,5 kbar. Maksymalne temperatury towarzyszące metamorfizmowi w strefie IV (facja bezstaurolitowa) przewyższały 670 C, ciśnienie natomiast wynosiło 5,0-5,5 kbar. Oszacowań termodynamicznych parametrów P i T dokonano przy założeniu występowania równowagi mineralnej. W efekcie rozważenia wielu rachunkowych wariantów modeli 1, 2 i 3 uzyskano głębokościowy rozkład maksymalnych temperatur, odpowiadający strefowości kompleksu tongułaskiego. Rezultaty numerycznych obliczeń były porównywane z temperaturami i ciśnieniami litostatycznym metamorfizmu oszacowanymi na podstawie równowag mineralnych. Najlepszą zgodność wyników otrzymano w przypadku modelu 3 - fluidalno-magmowego w wariancie ze znaczną przewagą roli magmy w ogrzewaniu i metamorfizmie skał skorupy ziemskiej. natężenie strumienia fluidów (o początkowej temperaturze 700 C) przekraczało wartości 3 x 10-9 g/cm2s. Wykorzystując konkretne obliczenia, oszacowano odległość od osi strefowego kompleksu metamorficznego do stropu intruzji stanowiącej źródło ciepła; odległość ta nie powinna przekraczać 1,5 km.