Eclogites of the Great Caucasus (nature of protolite and it geodynamical typification)
Authors: Газеев В.М. , Гурбанов А.Г. , Герасимов B.Ю. 
Published: July 2020

В структурно формационной зоне Передового хребта Большого Кавказа, в разрезах пород «балканской» и «лабарданской» свит встречаются тела эклогитов омфацит-гранатового состава с примесью амфибола, эпидота, цоизита и кианита. Целью работыявлялось изучение петрохимических и геохимических особенностейэклогитов в разрезах пород Большого Кавказа.Методы исследования.Расчеты, проведенные на основании гранат-клинопироксенового термометра, определяют интервал температур стабильности наблюдаемой ассоциации гранат + омфацит в пределах 580–650 °С, а проведенные оценки давлений, по растворимости жадеитов в клинопироксенах, дают максимальные давления наблюдаемого парагенезиса порядка 13,5 кбар и минимальное – 8,5 кбар. Результаты работы.Проведено геохимическое изучение эклогитов и гранатовых амфиболитов и приведены результаты их RFA, ICP-MS анализов, а также дано краткое петрографическое описание изучаемых пород. Рассмотрены петро-геохимические характеристики эклогитов, определена их дометаморфическая природа, а также расшифрована наиболее вероятная геодинамическая типизация исходного протолита. Показано, что эклогиты по составу соответствуют магматическим породам базальтового типа, с отношением изотопов 87Sr/86Sr равным 0,7035.Эклогиты образовались по умеренно-титанистым, умеренно-глиноземистым, умеренно-магнезиальным, низко-калиевым, вулканитам с натровым типом щелочности. Предполагается, что исходный расплав основного состава был образован при 8–15% плавлении шпинелевых перидотитов, а Ni/Со отношение ∑/n равное 2,9 соответствует показателю мантийных выплавок, варьирующему в пределах 2,5–5,0. Низкие значения Mg#=0,55 указывают на возможные явления дифференциации исходного расплава. Положительные европиевая Eu/Eu*=0,95–2,75 и стронциевая аномалии допускают изначальную аккумуляцию плагиоклаза в вулканитах. Анализ петрогенетических диаграмм показывает, что фигуративные точки эклогитов распологаются в полях базальтов Е–MORBтипа, а также толеитов островных дуг,базальтов задуговых котловин (окраинные моря) и срединно-океанических хребтов. Геохимическая специализация исходных расплавов– сидерофильная. Несовместимые элементы и REEнормированные по N-MORBи хондриту, образуют спектры линий, близких к N-MORB, а Laн/Ybн =0,6-1,7 при ∑/nREE=34 г/т. В тоже время полученные спектры отличаются от эталона N-MORBчеткими отрицательными аномалиями высокозарядных элементов (Nb, Ta, Zr, Hf), что указывает на их надсубдукционную природу. По совокупности полученных результатов,с учетом палеотектонических реконструкций Кавказского региона,предполагается, что формирование исходных вулканитов происходило в раннем палеозое, в условиях задугового бассейна расположенного на северной границе палеотетиса
In structural-formation zone of Front ridge of the Great Caucasus in rock sections of “balkanskoy” and “labardanskoy” suites bodies of eclogites of omphacite-garnet composition with a admixture of amphibole, epidote, zoisite and clinopyroxene are occur. Aim of the work was to study the petrochemical and geochemical features of eclogites in sections of the Greater Caucasus rocks.Methods.Calculation carried out on the basis of garnet-clinopyroxene thermometer, are assess interval temperature of stability of observed association garnet + omphacite within 580-650°С, and carried out assessments of pressure according solubility of jadeites in the clinopyroxene, give maximum pressure of observed paragenesis is 13,5 kbar and minimum - 8,5 Kbar. Results.Geochemical investigation of eclogites and garnet amphibolites was carried out and results of it RFA, ICP-MS analysis and also briefly petrographyc discription of investigated rocks have been done. Petro-geochemical characteristics of eclogites have been treated and it premetamorphic nature was determined and the most likely geodynamical typification of initial protolite was deciphed. It was shown, that eclogites correspond on composition to magmatic rocks of basaltic type with a relation of isotopes of 87Sr/86Sr equal to 0.7035. Eclogites were formed from moderate-titanoferous, moderate-aluminiferous and moderate-magnesioferous, low-potassic volcanites with a sodium type of alkalinity. It is suggested, that initial melt of basic composition, was formed at a 8-15% melting of spinelian peridotite. Ni/Соratio ∑/n equal 2,9 correspond to index of mantle smelted, varying within 2,5 –5,0. Low values Mg# =0,55 denotes on possible phenomenon of differentiation of initial melt. Positive europium Eu/Eu*=0,95-2,75 and strontium anomalies allows of primary accumulation of plagioclase in volcanites. Analysis of petrogenic diagrams are show, that dots of eclogites are located in field of basalt Е–MORB type, and also - tholeite of arc island, basalt of backarc basin (margin sea) and medial ocean ridge. Geochemical specialization of the initial melts is siderophile. Incompatible elements and REE are normalized to N-MORB and chondrite, are formed spectraof lines, close to MORB type basalt; Laн/Ybн =0,6-1,7 when ∑/n REE=34 ppm. At the same time obtained spectrums are distinguish from standart of N-MORB by clear negative anomalies of high-charged elements (Nb, Ta, Zr, Hf), that indicate of their oversubduction nature.According to tofality of obtained results and accounting of paleotectonic reconstruction of the Caucasus region, have supposedly, that forming of initial volcanites was occurred in Early Paleozoic in condition of back-arc basin which located on the northern margin of Paleo-Tethys