Metamorphism and metasomatism of carbonate rocks in the frame of the Suunduk granite-gneiss massif (Southern Urals)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Carbonate rocks in the frame of the Suunduk granite-gneiss massif of the East Ural uplift (Southern Urals). Aim. Determination of possible petrological and geochemical zonation in carbonate rocks of the metamorphic frame of the granite-gneiss massif. Identification of structural regularities of distribution and the character of relationships between carbonate rocks of different types. Materials and Methods. Expedition works were carried out using the methods of field structural geology and mineralogy. Samples of carbonate rocks were selected along the profile transverse to the strike of rocks. The contents of petrogenic elements were determined by X-ray fluorescence analysis using CPM-35 and EDX-8000 spectrometers; rare and trace elements were determined by ICP-MS using an inductively coupled plasma ELAN 9000 mass spectrometer. Results. Carbonate rocks are represented by calcite marbles, Mg-calcite marbles, dolomite marbles, calcite-dolomite marbles, and organogenic marmorized limestones (C1–2). Zonality in the carbonate framing of the southern part of the massif was identified, apart from metamorphic zonality: marbles and marmorized limestones in the distance. At the early collision stage, a terrigenous-carbonate sequence was formed. At the end of C2, due to regional metamorphism and formation of a granite-gneiss dome structure, in the areas of movement of metamorphogenic fluids, limestones underwent Mg-metasomatosis with the formation of pre-metamorphic dolomites with relics of fauna of C1–2 age. As a result of progressive dynamothermal metamorphism, under stress conditions, metasomatic dolomites in places experienced dedolomitization, with the formation of calcite marble with a polygonal-grained structure; this marble was also formed on limestones. Under stress, calcite marble was squeezed out along weakened zones in the direction of pressure drop, i.e. upward. This process was associated with plastic and quasi-plastic deformations, metamorphic recrystallization, metasomatic alterations. Mg-calcite marble with accessory red corundum, phlogopite, Cr-tourmaline, and Cr-muscovite was formed in the areas of movement of metamorphogenic fluids. At the early regressive stage, Mg-metasomatosis reappeared in the fluid movement areas with the formation of dolomite-calcite marble with accessory graphite, tremolite, Cr-tourmaline, and pyrite. The lack of a pronounced zonality of marbles in the frame of the granite-gneiss massif can be explained by the duration and variety of marmorization processes. Conclusion. The granite-gneiss massif was the center of zonal metamorphism. At the progressive and regressive stages of metamorphism, the earlier- middle-carboniferous limestones in the frame of the massif underwent metamorphic and metasomatic transformations with the formation of marbles of various compositions; there were plastic and quasi-plastic deformations, rheomorphic displacements of calcite marble. There is no obvious zonality in the marbles.

About the authors

A. Yu. Kisin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

D. A. Ozornin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

M. E. Pritchin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

V. V. Murzin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

References

  1. Васильев Ε.П., Резницкий Л.З., Бараш И.Г. (1999) Динамическая интерпретация зональных метаморфических комплексов. Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма. Мат-лы ХХХII Тектонич. совещ. Т. 1. М.: ГЕОС, 114-117.
  2. Жабин А.Г. (1971) Сингенез и метаморфизм карбонатитов. М.: Наука, 167 с.
  3. Жабин А.Г. (1979) Онтогения минералов. Агрегаты. М.: Наука, 275 с.
  4. Кисин А.Ю. (1991) Месторождения рубинов в мраморах (на примере Урала). Свердловск: УрО АН СССР, 130 с.
  5. Кисин А.Ю. (2007) Деформационные макроструктуры в карбонатных породах гранитогнейсовых комплексов Урала. Литосфера, (1), 90-108.
  6. Кисин А.Ю., Коротеев В.А. (2017) Блоковая складчатость и рудогенез. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 346 с.
  7. Кисин А.Ю., Мурзин В.В., Томилина А.В., Притчин М.Е. (2016) Рубин-сапфир-шпинелевая минерализация в мраморах Среднего и Южного Урала: геология, минералогия, генезис. Геология руд. месторождений, 58(4), 385-402. https://doi.org/10.7868/s0016777016040031
  8. Кисин А.Ю., Притчин М.Е., Озорнин Д.А. (2022) Геолого-структурная позиция Светлинского месторождения золота (Южный Урал). Зап. Горн. ин-та, (255), 369-376. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.46
  9. Летников Ф.А., Балышев С.О., Лашкевич В.В. (2000) Взаимосвязь процессов гранитизации, метаморфизма и тектоники. Геотектоника, (1), 3-22.
  10. Паталаха Е.И. (1971) О дифференциальной подвижности совместно деформируемых разнородных геологических тел, ее причинах и следствиях (вязкостная инверсия). Геотектоника, (4), 15-25.
  11. Скляров Е.В., Лавренчук А.В., Мазукабзов А.М. (2021) Мраморный меланж: вариации состава и механизмы образования. Геодинамика и тектонофизика, 12(4), 805-825. https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-4-0556
  12. Страхов Н.М. (1956) О типах и генезисе доломитовых пород (состояние знаний). Тр. Геол. ин-та АН СССР. Вып. 4. Типы доломитовых пород и их генезис. М.: АН СССР, 5-27.
  13. Талицкий В.Г. (1991) Структурные уровни деформаций в земной коре. Экспериментальная тектоника и полевая тектонофизика. (Отв. ред. А.В. Чекунов). Киев: Наук. думка, 297-301.
  14. Талицкий В.Г. (1998) Некоторые механизмы и следствия деформационных объемных эффектов в неоднородной среде. Геотектоника, (2), 93-105.
  15. Талицкий В.Г. (2002) Проблемы моделирования тектонических деформаций и модель структурообразования в геологической среде. Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология, (4), 3-12.
  16. Тевелев Ал.В., Кошелева И.А., Тевелев Арк.В. и др. (2018) Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Изд. 2-е. Сер. Южно-Уральская. Л. N-40-XXXVI (Кваркено). Объяснит. зап. М.: ВСЕГЕИ, 226 с.
  17. Томилина А.В., Кисин А.Ю., Суставов С.Г., Ростова А.В. (2016) Мухинит – первая находка на Урале. Зап. РМО, (3), 55-63.
  18. Федоровский В.С., Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Лихачев А.Б. (1993) Новый тип меланжа (Байкал, Ольхонский регион). Геотектоника, 27(4), 30-45.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Kisin A.Y., Ozornin D.A., Pritchin M.E., Murzin V.V.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».