Түштүк Ouaddaï массиви, Чыгыш Чаддагы Борбордук Африка Пан-Африка орогендик алкагында жайгашкан, метачөкмө тектерди, гранитоид интрузияларын, көп баскычтуу деформация түзүлүштөрүн жана ар түрдүү метаморфизм даражаларын бирге каттаган Кембрийге чейинки фундаменттик аймак. Бул изилдөө массивдин түштүк бөлүгүндөгү тектоно-метаморфтук эволюцияны талаа түзүлүштөрүн, жука кесиндилердеги микротүзүлүштөрдү жана электрондук микрозонд аркылуу аныкталган минералдык химияны бирге колдонуу менен баалайт.

Изилдөөчүлөр болжол менен 20 метачөкмө тек үлгүсүн чогултуп, 13 негизги үлгүнү кеңири петрографиялык жана минералогиялык баалоого кошуп, гранат, биотит, фенгит/мусковит, талаа шпаты, амфибол жана клинопироксен сыяктуу минералдардын химиялык курамдарын изилдешкен. Түзүлүштүк каттоо үч негизги деформация баскычына бөлүнөт: эрте D1 баскычы S0/S1 курама фолиациясы менен, үстөмдүк кылган D2 баскычы S2 сланецтүүлүгү, бүктөлүүлөр, минералдардын созулуу линияциялары жана жылышуу зоналары менен, кеч D3 баскычы болсо тик S3 түзүлүштөрү жана морт жарака системалары менен көрсөтүлөт.

Метаморфтук каттоо изилдөө аймагы боюнча бир тектүү эмес. Түндүк-батыш бөлүгүндө хлорит + серицит + актинолит + эпидот + кварц ассоциациялары төмөн даражадагы жашылсланец фациясын көрсөтсө, түштүк-чыгышта гранат, биотит, ставролит, силлиманит, сейрек кианит, амфибол жана пироксен сыяктуу минералдар жогорку метаморфизм даражаларын көрсөтөт. Авторлор түштүк-чыгыштагы айрым тектерде жогорку даражадагы калдыктар сакталганын жана кийинки ретрограддык баскычта мусковит, биотит, альбит, хлорит, эпидот жана кальцит сыяктуу төмөн даражадагы минералдар өнүккөнүн чечмелешет.

Изилдөө сунуш кылган жалпы метаморфтук жол жогорку даражадагы пироксен + кианит ассоциациясынан гранат + силлиманит + биотит ассоциациясына, андан мусковит + биотит + альбит ± хлорит ассоциациясына карай ретрограддык эволюция. Бул чечмелөө көмүлүүдөн жана жогорку даражадагы метаморфизмден кийин кабыктын көтөрүлүшү/эксгумациясы учурунда температуранын жана метаморфизм даражасынын төмөндөшүнө шайкеш тектоно-метаморфтук тарых катары бааланган.

Бирок изилдөө түздөн-түз жаңы сандык термобарометриялык эсептөөнү жүргүзбөйт. Кварцтын кайра кристаллдашуусу үчүн көрсөтүлгөн 300–400 °C аралыгы жана Fe-ставролит + кварц туруктуулугу үчүн берилген P > 0,15 GPa, T=500–700 °C аралыгы мурдагы эксперименттик/петрологиялык адабияттан алынып, байкалган минералдар менен микротүзүлүштөрдү чечмелөөдө колдонулат.

D1, D2 жана D3 Деформация Баскычтары Эмнени Билдирет?

D1, D2 жана D3 — Түштүк Ouaddaï массиви бир учурда эмес, бири-биринин үстүнө түшкөн кеминде үч деформация баскычынан өткөнүн көрсөткөн түзүлүштүк хронология: D1 эрте фолиация жана NW–SE кыскаруу менен, D2 мурдагы түзүлүштөрдү күчтүү кайра уюштурган сланецтүүлүк, бүктөлүү, линияция жана жылышуу менен, D3 болсо кеч жана көбүрөөк морт деформация менен байланышкан.

Фолиация, сланецтүүлүк жана линияция деген эмне?

Фолиация, метаморфтук текте минералдардын же курамы ар башка катмарлардын белгилүү бир тегиздик боюнча иреттелишинен пайда болгон тегиздиктик түзүлүш. Тек кысылуу жана деформацияга учураганда слюда сыяктуу пластинка сымал минералдар бир багытта багытталышы мүмкүн; кварц жана талаа шпаты созулушу же кайра кристаллдашы мүмкүн. Бул жалпы иреттелүү тектин ичинде түзүлүштүк тегиздик түзөт.

Сланецтүүлүк, өзгөчө слюда сыяктуу пластинка сымал минералдардын күчтүү параллелдүү жайгашуусу менен айырмаланган фолиациянын бир түрү. Изилдөөдөгү S1, S2 жана S3 белгилеринде “S” ушундай тегиздиктик түзүлүштөрдү билдирет.

Линияция болсо тегиздиктик эмес, сызыктуу түзүлүш. Созулган минералдардын, бүктөм окторунун же деформация учурунда түзүлгөн сызыктуу түзүлүштөрдүн жалпы багыты линияцияны түзүшү мүмкүн. Изилдөөдө L1 жана L2 линияциялары деформация багытын чечмелөөдө колдонулган.

S0/S1 эмнени билдирет?

S0 адатта тектердин деформацияга чейинки баштапкы катмарлануусун же чөкмө түзүлүшүн, S1 болсо биринчи метаморфтук/деформациялык фолиацияны билдирет. Бул изилдөө айрым бөлүктөрдө S0 менен S1 бири-биринен так ажыратылбай тургандай бирге өнүккөнүн же кайра уюшулганын белгилеп, түзүлүштү S0/S1 курама бет деп атайт.

D1 — биринчи деформация баскычы

D1 метачөкмө тек бирдиктериндеги эрте курама S0/S1 фолиациясы менен аныкталат. Булак эрте түзүлүш жалпысынан горизонтко жакын же төмөн бурчтуу болгонун жана эрте беттер NW–SE багытындагы кыскаруунун астында бүктөлгөнүн чечмелейт.

Булакта S0/S1 үчүн берилген өлчөөлөр жана стереографиялык баалоо бир гана туруктуу багытка түшүрүлбөйт. D1 түзүлүштөрү NE–SWден NW–SEге чейин өзгөргөн багыттарды көрсөтөт; S1 полюстарынын стереографиялык бөлүштүрүлүшү орточо болжол менен 23–24° төмөн жантайыштар менен байланышкан.

D1 менен байланышкан L1 линияцияларынын жантайыш багыты боюнча өнүгүшү эрте табакча сымал түзүлүштөрдүн чоң багыт-параллелдүү кыймылдан көрө NW–SE кыскаруунун астында бүктөлүшү менен байланышкан.

D2 — эң күчтүү деформация баскычы

Булакка ылайык изилдөө аймагындагы эң көрүнүктүү деформация D2. D2нин негизги тегиздиктик түзүлүшү S2 сланецтүүлүгү. S2 өзгөчө талаа шпаттарынын тандалма багытталышы жана слюда минералдарынын пластинка сымал тизилиши менен айырмаланат.

S2 айрым жерлерде эскирээк S0/S1 беттерин кесип гана койбойт; аларды өз түзүлүшүнө кошуп кайра багыттайт. Бул процесс транспозиция деп аталат.

Транспозиция — эски түзүлүш кийинки күчтүү деформация тарабынан бүктөлүп, созулуп жана кайра багытталгандыктан анын баштапкы геометриясы жарым-жартылай өчүп же жаңы түзүлүшкө кошулуп кетиши. Ошондуктан булак айрым тектерде бириккен түзүлүштү S0/S1-2 деп аныктайт.

D2 менен байланышкан S2 түзүлүштөрү жалпысынан NE–SW же NNE–SSW багыттуу. Стереографиялык баалоодо S2 полюстары жогорку жантайыштарга туура келип, орточо болжол менен 66–67° жантайыштар билдирилет.

D2 учурунда:

• S0/S1 фолиациясы кайра бүктөлгөн.
• F2 тибиндеги бүктөмдөр өнүккөн.
• L2 минералдык созулуу линияциялары түзүлгөн.
• Милониттик жылышуу зоналары өнүккөн.
• Мусковит камтыган лейкограниттер D2 түзүлүштөрүнө жайгашкан.
• Гранаттардын бир бөлүгүнүн син-тектоникалык өсүшү D2 менен байланышкан.

Милонит жана жылышуу зонасы деген эмне?

Жылышуу зонасы, тектер айланасындагы чөйрөгө салыштырмалуу кыйла күчтүү багытталган деформацияга учураган тар же кең деформация тилкеси. Деформация жетиштүү ийилчээк шартта жүрсө, минералдар сынбай созулуп, кайра кристаллданып, тек так багытталган текстурага ээ болушу мүмкүн.

Милонит, күчтүү ийилчээк жылышуунун натыйжасында дан өлчөмү майдаланып, күчтүү фолиация өнүккөн тек. Изилдөөдөгү кварцтын динамикалык кайра кристаллдашуусу жана минералдардын багытталышы бул деформация процессинин микротүзүлүштүк көрсөткүчтөрү.

D2 жылышуу багыты боюнча булак ичиндеги айырма

Булак D2 жылышуу багытын бир түрдүү билдирбейт. Кыскача мазмун жана жыйынтык бөлүмүндөгү жука кесиндинин чечмелөөсү жылышууну dextral, башкача айтканда оң капталдуу деп көрсөтөт. Талкуунун башында болсо D2ге тиешелүү тик S2 жылышуу зоналары sinistral, башкача айтканда сол капталдуу деп аталган.

Ошондуктан бул Verianla баянында “D2 сөзсүз оң капталдуу” же “сөзсүз сол капталдуу” деген булакта жок шайкештештирүү жасалбайт. Ишенимдүү айтылчу жыйынтык — D2 күчтүү транспрессиялык жылышууну, бүктөлүүнү жана кайра багытталууну жараткан.

Транспрессия деген эмне?

Транспрессия, бир эле деформация талаасында багыт боюнча жылышуу менен кабыкты кысуучу кыскаруу компонентинин бирге болушу.

Таза кысылууда кыймылдын негизги бөлүгү бири-бирине жакындаган блоктор менен, таза багыттык жылышууда болсо бири-бирине салыштырмалуу горизонталдуу жылган блоктор менен түшүндүрүлөт. Транспрессияда бул эки кыймыл компоненти бир убакта болгондуктан бүктөмдөр жана сланецтүүлүк менен бирге багыттык компоненти бар жылышуу түзүлүштөрү өнүгүшү мүмкүн.

Булак S1дин D2 тарабынан бүктөлүшүн жана аз жантайган L2 линияциясын транспрессиялык деформациянын негизги көрсөткүчтөрү катары чечмелейт.

D3 — кеч деформация баскычы

D3 начарыраак өнүккөн S3 октук тегиздик сланецтүүлүгү жана морт деформация менен мүнөздөлөт. S3 ENE же NE багыттуу болуп, көбүнчө NW–NNW багытына тик жантайыштарды көрсөтөт.

D3 менен байланышкан морт түзүлүштөрдүн маанилүү бөлүгү NE–SW багытындагы кургак жаракалардан жана аплиттик же пегматиттик материал менен толгон жаракалардан турат.

Аплит, адатта майда дандуу граниттик курамдагы тамыр тектерин; пегматит болсо өтө ири кристаллдуу магмалык тамыр тектерин билдирет. Изилдөөдө бул тамырлар кеч морт түзүлүштөрдүн бир бөлүгүн толтурат.

Метаморфтук Фация Деген Эмне жана Түштүк Ouaddaïде Кайсы Фациялар Аныкталган?

Метаморфтук фация — текте белгилүү басым–температура шарттарында бирге туруктуу боло ала турган минералдык ассоциацияларды классификациялоочу түшүнүк; бул изилдөө түндүк-батыштагы жашылсланец даражасынан түштүк-чыгыштагы амфиболит жана калдык гранулит деңгээлине чейинки метаморфтук ар түрдүүлүктү, андан кийин кайра жашылсланец фациясына карай ретроградацияны чечмелейт.

Метаморфизм эмнени өзгөртөт?

Метаморфизм — тек эрибей туруп, анын мурдагы минералдары менен текстуралары басымдын, температуранын, деформациянын жана флюиддердин таасиринде кайра уюшулушу. Бирдей баштапкы тек курамы ар башка P–T шарттарында ар түрдүү минералдык ассоциацияларды түзүшү мүмкүн.

Ошондуктан геологдор “кайсы минерал бар?” деген суроону гана эмес:

• кайсы минералдар бирге кездешет,
• кайсы минерал башкасын кесет же курчап турат,
• кайсы минерал фолиация менен бир убакта өскөн,
• кайсы минерал эски минералдын ордун баскан,
• минералдын өзөгү менен четинин ортосунда химиялык өзгөрүү барбы

деген суроолорду бирге баалашат.

Түндүк-батыштагы төмөн даражадагы тектер

Изилдөөнүн түндүк-батыш бөлүгүндөгү AB15-19 үлгүсү хлорит сланеци деп аныкталган. Негизги минералдык ассоциация хлорит + серицит + актинолит + эпидот + кварц түрүндө жана авторлор бул ассоциацияны жашылсланец фациясы менен байланыштырышат.

Петрографиялык жактан кварц болжол менен %60–70, серицит %5–10, хлорит %2–5 жана актинолит %10–20 деп билдирилген.

Кварц кристалдарында толкун сымал өчүү жана динамикалык кайра кристаллдашуу байкалат. Айрым ири эски кварц дандарынын айланасында майда жаңы кристалдардын өнүгүшү core-and-mantle, башкача айтканда өзөк–мантия микротүзүлүшү катары чечмеленген.

Толкун сымал өчүү деген эмне?

Поляризациялык микроскопто идеалдуу бир кристаллдай жүргөн кварц толугу менен бир убакта карарышы керек. Кристалл ичиндеги деформация болсо, микроскоп үстөлү айлантылганда кристаллдын ар башка бөлүктөрү ар башка бурчтарда карара башташы мүмкүн. Бул көрүнүш undulose extinction / толкун сымал өчүү деп аталат жана кристалл торунун деформацияга учураганын көрсөткөн микротүзүлүштүк белгилердин бири.

Динамикалык кайра кристаллдашуу деген эмне?

Деформация жогорку температурада уланып жатканда эски ири кристалдардын айланасында майда жана деформациялык энергиясы төмөн жаңы кристалдар пайда болушу мүмкүн. Бул процесс дан өлчөмүн азайтат жана тек деформациясы морт сынуудан көрө ийилчээк жүрүм-турум менен ишке ашканын көрсөтүшү мүмкүн.

Булак кварц микротүзүлүштөрүн адабиятта берилген болжолдуу 300–400 °C кайра кристаллдашуу аралыгы менен байланыштырат. Бул температура аралыгы ушул изилдөөдө көз карандысыз кварц термометри менен эсептелген эмес.

Гранаттуу слюдалуу сланец — F03a-18b

F03a-18b гранаттуу слюдалуу сланец үлгүсүндө гетерогранулярдык лепидобласттык текстура жана слюдалуу фолиация сүрөттөлгөн.

Порфиробласт деген эмне?

Порфиробласт, метаморфизм учурунда айланасындагы матрицага салыштырмалуу чоңураак өскөн метаморфтук кристалл. Гранат, ставролит жана ушу сыяктуу минералдар көп учурда порфиробласт түзөт.

Порфиробласттын ичинде эски фолиация минералдары же кварц кошулмалары болушу порфиробласттын өсүү убактыгы менен деформациянын ортосунда байланыш түзүүгө жардам берет.

Ставролиттүү слюдалуу сланец — F04a-18

F04a-18 үлгүсүндө кварц, талаа шпаты, биотит, мусковит, гранат жана ставролит бирге кездешет. Булак ошондой эле силлиманит бар экенин билдирет.

Ставролит кристалдары созулган, жаракалуу, ийилген жана бурулган деп сүрөттөлөт. Булак буларды метаморфизм менен деформациянын убакыттык байланышын талкуулоо үчүн колдонот; бирок ставролиттин аз болушу жана матрицанын күчтүү кайра кристаллдашуусунан улам кристаллдын деформация баскычтарына карата так ордун аныктоо кыйын экенин да ачык белгилейт.

Ставролит кайсы шарттарды билдирет?

Ставролит, айрыкча пелиттик тектердин орто даражадагы зонасында маанилүү индекс-минерал. Булак Feге бай ставролиттин:

\[ X_{Mg}=\frac{Mg}{Mg+Fe}<0.3 \]

өзгөчөлүгүн баса белгилейт.

Бул жерде:

• \(Mg\) = минерал формуласынын курамындагы магнийдин өлчөмү,
• \(Fe\) = минерал формуласынын курамындагы темирдин өлчөмү,
• \(X_{Mg}\) = Mgнин Mg + Fe суммасындагы молдук үлүшү.

Булак мурдагы эксперименттик минералогиялык изилдөөлөргө таянып, Fe-ставролит + кварц туруктуулугун:

\[ P>0.15\;GPa,\qquad T=500-700^\circ C \]

аралыгы менен байланыштырат.

Маанилүү чечмелөө чеги: Бул P–T аралыгы F04a-18 үлгүсү боюнча ушул макалада жасалган көз карандысыз термобарометриялык эсеп эмес; ставролиттин эксперименттик туруктуулук аймагы үчүн колдонулган булак адабиятындагы маани.

Кальций-силикаттуу гнейс — F06b-18

F06b-18 кальций-силикаттуу гнейси кварц, талаа шпаты, мүйүз алдамчы, пироксен, гранат жана кальцит камтыган, Caга көбүрөөк бай метаморфтук тек.

Кварц динамикалык кайра кристаллдашууну көрсөтөт. Пироксен автоморф–субавтоморф кристаллдар түрүндө кездешет жана айрым пироксендердин айланасында амфиболдун өсүшү байкалат. Гранат жаракалуу жана айрым жерлерде кальцит кошулмаларын камтыйт. Кальцит кечирээк өнүккөн жана минералдардын ортосундагы боштуктарды толтурган фаза катары чечмеленет.

Изилдөө сунуш кылган ретрограддык метаморфтук ирет

Түштүк-чыгыш бөлүктөгү минералдык байланыштардан авторлор чыгарган ирет:

Пироксен + кианит → гранат + силлиманит + биотит → мусковит + биотит + альбит ± хлорит

түрүндө.

Булак биринчи ассоциацияны калдык жогорку даражадагы/гранулиттик шарттар, гранат + силлиманит + биотит ассоциациясын амфиболит/жогорку амфиболит даражасы жана акыркы ассоциацияны жашылсланец фациясына карай ретрограддык өзгөрүү катары чечмелейт.

Ретрограддык метаморфизм, тек жогорку метаморфтук шарттарда түзүлгөндөн кийин температуранын жана/же басымдын төмөндөшү менен төмөн даражадагы минералдардын эски минералдардын үстүнөн өнүгүшү.

Бул изилдөөдө хлорит, эпидот, мусковит, альбит жана кальцит сыяктуу кеч минералдар ушул төмөндөөчү эволюциянын көрсөткүчтөрү катары колдонулат.

Минералдык Химия Тектоно-Метаморфтук Чечмелөөнү Кантип Колдоду?

Электрондук микрозонд анализдери минералдардын микроскопто кайсы түргө окшош экенин гана эмес, кристалл түзүлүштөрүндөгү Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K жана Ti сыяктуу элементтердин катышын өлчөп, биотит, фенгит, альбит, альмандин гранат, актинолит–магнезиогорнбленд–tschermakit жана диопсид–геденбергит сыяктуу химиялык классификацияларды жүргүзүүгө мүмкүндүк берген.

Электрондук микрозонд анализи деген эмне?

Электрондук микрозонд, өтө кичине минералдык аймакты фокусталган электрон нуру менен бомбалоодо пайда болгон мүнөздүү рентген нурларын өлчөп, минералдын элементтик курамын сандык аныктай алган микроаналитикалык аспап.

Бул изилдөөдө CAMECA SX100 аспабы жана беш wavelength-dispersive spectrometer (WDS) колдонулган.

Жука кесиндилер көмүртек менен капталып, артка чачыраган электрон — BSE — сүрөттөрү менен бирге минералдык химия өлчөнгөн.

Булактагы шарттардын айырмасы: ыкма текстинин бир жеринде аспап 20 kV жана 40 nA шартында иштегени, дароо андан кийин ылдамдатуучу чыңалуу 15 kV жана пиктеги эсептөө убактысы 10 секунд болгону айтылат. Кайсы жөндөө кайсы аналитикалык баскычка тиешелүү экени булак текстинде так бөлүнгөн эмес.

apfu / pfu эмнени билдирет?

apfu же pfu, “atoms per formula unit”, башкача айтканда формула бирдигине туура келген атомдордун саны дегенди билдирет. Микрозонд минерал формуласынын атом санын түздөн-түз өлчөбөйт; адегенде оксиддердин салмак пайыздары өлчөнүп, андан кийин минералдын белгилүү кычкылтек негизи боюнча атомдук катыштар эсептелет.

Биотит химиясы

F03a-18b гранаттуу слюдалуу сланециндеги биотиттер Feге бай деп аныкталган. Булак тексти биотит үчүн:

• \(X_{Mg}\) болжол менен 0,3–0,4,
• \(Fe^{2+}/(Fe^{2+}+Mg)\) болжол менен 0,4–0,60,
• Si болжол менен 5,5–5,7 apfu

аралыктарын берип, биотиттерди сидерофиллит–аннит талаасынын ортосунда классификациялайт.

Булак тексти Ti курамын болжол менен 0,2–1,0 pfu деп көрсөтөт, ал эми Table 2де берилген өкүлчүлүктүү Ti маанилери болжол менен 0,150–0,342 pfu аралыгында. Verianla бул айырманы бир гана санга түшүрбөйт.

Фенгит деген эмне?

Фенгит, мусковит тобуна кирген, Siге салыштырмалуу бай ак слюда курамы. AB06a-19 үлгүсүндөгү слюда анализдеринде Si маанилери 6,3 apfuдан жогору болгондуктан авторлор аларды фенгит деп классификациялашат.

Булак Table 3төгү өкүлчүлүктүү Si маанилерин болжол менен 6,333–6,794 apfu аралыгында берет.

Изилдөө адабиятка таянып, фенгит жана феррифенгит жогорку басымдагы метаморфтук серияларда кездеше турган слюда түрлөрү экенин белгилейт.

Чечмелөө чеги: Фенгиттин болушу өзү эле бул изилдөөдө сандык басым эсептөөсү жүргүзүлгөнүн билдирбейт. Булак фенгитке негизделген барометр теңдемесин колдонгон эмес.

Талаа шпатынын химиясы: An–Ab–Or эмнени билдирет?

Плагиоклаз жана щелочтуу талаа шпатынын курамдары көбүнчө үч негизги компонент менен берилет:

• An: анортит, CaAl₂Si₂O₈,
• Ab: альбит, NaAlSi₃O₈,
• Or: ортоклаз компоненти, KAlSi₃O₈.

F03a-18b гранаттуу слюдалуу сланециндеги плагиоклаз булак текстинде Kга жарды альбит деп аныкталган:

An_4.36–6.86 Ab_{92.43–94.79} Or_0.38–0.85.

Table 4тө берилген өкүлчүлүктүү анализдер An болжол менен 4,79–6,86; Ab болжол менен 92,66–94,55 жана Or болжол менен 0,46–0,66 аралыктарын берет. Текст менен таблицадагы аралыктар толук бирдей эмес; таблица өкүлчүлүктүү анализдерден тургандыктан эки маалымат топтому өз-өзүнчө сакталышы керек.

Кальций-силикаттуу гнейсте плагиоклаз Caга кыйла бай. Table 4тө F06b-18 үчүн An болжол менен %36,5–38,6 жана Ab болжол менен %60,3–62,6 аралыгында.

Гранат химиясы

Гранат бир эле химиялык курам эмес. Fe, Mg, Mn жана Ca катышына жараша ар түрдүү чектик мүчөлөрдүн аралашмасынан турушу мүмкүн.

Изилдөөдө колдонулган негизги гранат компоненттери:

• Alm: альмандин — Feге бай чектик мүчө,
• Py: пироп — Mgге бай чектик мүчө,
• Spes: спессартин — Mnге бай чектик мүчө,
• Gross: гроссуляр — Caга бай чектик мүчө.

F03a-18b гранаттуу слюдалуу сланецинде гранаттар негизинен альмандин курамында жана булак альмандин үлүшүн болжол менен %75–85 деп көрсөтөт.

Гранаттар FeOго бай экени жана өзөк менен четтин ортосунда чоң химиялык өзгөрүү жок экени билдирилген.

F06b-18 кальций-силикаттуу гнейсиндеги гранат болсо Caны көбүрөөк камтыйт; булак бул жерде альмандин менен гроссуляр катыштары бири-бирине жакын экенин белгилейт. Бул жыйынтык кальций-силикаттуу протолиттин Caга бай минералогиясына шайкеш.

Гранаттын өзөк–чет профили эмне үчүн изилденет?

Гранат кристалы метаморфизм учурунда убакыттын өтүшү менен өсөт. Эгер температура, басым же матрицадагы элементтердин бөлүштүрүлүшү өсүү бою өзгөрсө, кристаллдын өзөгү менен чети ар башка курамды көрсөтүшү мүмкүн. Бул химиялык зоналуулук деп аталат.

Бул изилдөөдө каралган гранаттардын өзөк жана чет курамдарынын ортосундагы айкын химиялык өзгөрүү чектелүү экени билдирилет.

Амфибол химиясы

F06b-18 кальций-силикаттуу гнейсиндеги амфиболдор булактагы Figure 9a классификациясына ылайык:

• актинолит,
• магнезио-горнбленд,
• tschermakit

курамдарын камтыйт.

Амфиболдордун курамдык ар түрдүүлүгү тек ичиндеги метаморфтук эволюциянын жана ар түрдүү реакциялардын издерин баалоодо колдонулган.

Булак адабиятка таянып, tschermakit сыяктуу OH камтыган амфиболдор жогорку температурада тыгызыраак жана суусуз минералдарга — мисалы пироксенге же гранатка — айланышы мүмкүн экенин белгилейт.

Клинопироксен химиясы

F06b-18 клинопироксендери Ca–Fe–Mg классификация диаграммасында диопсид менен геденбергиттин ортосундагы аралык курамды көрсөтөт.

Диопсид Mgге, геденбергит болсо Feге бай Ca-клинопироксен чектик мүчөлөрүн билдирет. Бул изилдөөдөгү пироксендер эки чектик мүчөнүн ортосунда жайгашат.

Булак мындай диопсид–геденбергит курамдары метаморфизмге учураган Caга бай чөкмө протолиттерде кездешиши мүмкүн экенин белгилейт.

Минералдык химиянын негизги илимий билдирүүсү

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Изилдөө аймагынын геологиялык контексти

Ouaddaï массиви Чаддагы эң ири Кембрийге чейинки жер бетине чыккан аймактардын бири жана түндүк–түштүк багытында 500 kmден ашык созулуп, Судандагы Darfur аймагына чейин уланат.

Массивдин түндүгү негизинен мигматиттик жана плутондук тектер менен, түштүгү болсо гранодиориттик жана лейкограниттик плутондор кесип өткөн төмөнүрөөк даражадагы метачөкмө тектер менен мүнөздөлөт.

Булакта берилген мурдагы геохронологиялык изилдөөлөр түштүк Ouaddaïдеги магмалык аракеттер Пан-Африка мезгили менен байланыштуу экенин жана айрым граниттер болжол менен 538 ± 5 Ma жана 540 Ma жаштарын бергенин көрсөтөт. Булар бул макалада жаңы өлчөнгөн жаштар эмес.

Талаа үлгүлөөсү

Изилдөөдө болжол менен 20 метачөкмө тек үлгүсү чогултулуп, петрографиялык жука кесиндилер даярдалган. Микротүзүлүш жана метаморфтук чечмелөө үчүн өзгөчө ылайыктуу деп эсептелген 13 негизги үлгү Table 1де берилген.

Кыскартуулар: Grt=гранат; Bt=биотит; Pl=плагиоклаз; Mus=мусковит; Qtz=кварц; St=ставролит; Hbl=мүйүз алдамчы; Px=пироксен; Kfs=K-талаа шпаты; Cal=кальцит; Phg=фенгит; Chl=хлорит; Ser=серицит; Ep=эпидот; Amp=амфибол.

Электрондук микрозонд ыкмасы

Минералдык химия анализдери Франциядагы Université de Lorraine курамындагы GeoRessources / SCMEM лабораториясында CAMECA SX100 электрондук микрозонду менен жүргүзүлгөн.

Аспап беш WDS спектрометри менен жабдылган. Булак көмүртек каптамасы болжол менен 50 µm экенин жазат; бул маани булакта ушул бирдик менен берилген жана Verianla тарабынан башка калыңдыкка айландырылган эмес.

BSE сүрөттөрү жана химиялык анализдер үчүн булакта 20 kV жана 40 nA шарты көрсөтүлүп, ошол эле абзацта дагы 15 kV ылдамдатуучу чыңалуу жана пикте 10 секунд эсептөө убактысы билдирилет. Эки аспап шартынын кайсы тапшырмага тиешелүү экени так эмес болгондуктан, экөө тең сакталган.

S1 жана S2 стереографиялык жыйынтыктары

Басым көлөкөлөрү эмнени көрсөтөт?

F04a-18 үлгүсүндө гранаттын айланасында σ-тибиндеги басым көлөкөлөрү сүрөттөлгөн.

Басым көлөкөсү, деформация учурунда гранат сыяктуу катуураак порфиробласттын артында салыштырмалуу аз деформацияланган же кайра кристаллдашкан материал түзгөн куйрук сымал микротүзүлүш.

Булак гранаттын айланасындагы кварц куйруктарын жана эки башка слюда багытын колдонуп, кеминде эки слюда муунун аныктайт:

• S1 менен байланышкан эскирээк кыйшайган слюдалар,
• S2 менен байланышкан кийинки слюдалар.

Гранаттын бул түзүлүштөр менен байланышы авторлор тарабынан гранат өсүшү D2 деформациясы менен бир убакта же D2 менен жакын байланышта болгонунун көрсөткүчү катары чечмеленген.

Түндүк-батыш–түштүк-чыгыш метаморфтук карама-каршылыгы

Авторлордун геодинамикалык чечмелөөсү

Изилдөө Түштүк Ouaddaï массиви жөн гана Неопротерозой мезгилинде түзүлгөн жаңы кабыктан турбайт деп эсептейт; анда эски континенттик материалдар эрозия, чөкмө топтолуу, көмүлүү, метаморфизм, жарым-жартылай эрүү жана кайра көтөрүлүү процесстери аркылуу кайра иштетилген татаал тарых катталган.

Авторлордун талкуусунда сунуш кылынган кең геодинамикалык ирет төмөнкүдөй:

1. Эски континенттик материалдын эрозиясы жана чөкмө топтолушу.
2. Рифттенүү жана кабыктын жукарышы.
3. Карбонат чөкмөлөнүүсү менен бир убактагы мафикалык дайк интрузиялары.
4. Рифттенген континенттик кабыктын кийин континенттик кагылышууга кошулушу.
5. Кабыктын калыңдашы, метаморфизм жана ысышы.
6. Метачөкмө тектердин жарым-жартылай эриши жана лейкограниттин өнүгүшү.
7. Ретрограддык метаморфизм жана эксгумация.

Булак бул сценарийди Wilson циклинин алкагында талкуулайт.

Wilson цикли деген эмне?

Wilson цикли, континенттик кабыктын рифттенүү менен ажырашы, океандык аймактын өнүгүшү, андан кийин жакындашуу жана субдукция процесстери аркылуу жабылышы жана континенттердин кайра кагылышуусу түрүндөгү узак мөөнөттүү тектоникалык циклди түшүндүргөн концептуалдык модель.

Бул изилдөөдө Түштүк Ouaddaïнин эски континенттик материал камтыган рифттенген кабыгы кийин Пан-Африка континенттик кагылышуусуна кошулган деген чечмелөө ушул алкакта берилген.

D1 жана D2 үчүн жаш курак чектөөлөрү

Изилдөө өзү жаңы U–Pb даталоосун жүргүзгөн эмес. Талкууда колдонулган жаш курактар мурдагы изилдөөлөрдөн алынган.

Демек, 620 Ma же 602 ± 3 Ma маанилери бул макаланын микрозонд анализдеринен алынган жаш курактар эмес.

Алтын минералдашуусу менен байланыш кандай деңгээлде?

Талкууда D1–D2 түзүлүштөрүндөгү NW–SE кыймыл багыттары жана L1–L2 линияциялары аймакта мурда аныкталган алтын камтыган кварц тамырларынын багыттары менен байланыштуу болушу мүмкүн экени айтылат.

Чечмелөө чеги: Бул изилдөө жаңы алтын курамын, кен запасын, минералдашуу жашын же экономикалык алтын потенциалын өлчөбөйт. Алтын тамырлары менен байланыш мурдагы аймактык изилдөөлөргө карата түзүлүш багыттарын салыштыруу болуп саналат.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Түштүк Ouaddaï метачөкмө тектеринде кеминде үч деформация баскычын аныктоого болот.
• D1 эрте S0/S1 курама фолиациясы менен байланышкан.
• D2 изилдөө аймагындагы эң күчтүү түзүлүштүк кайра уюштурууну жараткан.
• D2 учурунда S2 сланецтүүлүгү, F2 бүктөмдөрү, L2 линияциялары жана жылышуу түзүлүштөрү өнүккөн.
• Мусковит камтыган лейкограниттердин бир бөлүгү D2 жылышуу зоналары менен бир убактагы/байланышкан жайгашууну көрсөтөт.
• D3 кечирээк жана көбүрөөк морт деформация баскычы.
• Түндүк-батыш жана түштүк-чыгыш бөлүктөрү бирдей метаморфизм даражасын көрсөтпөйт.
• Түндүк-батышта төмөн даражадагы жашылсланец минералдык ассоциациялары бар.
• Түштүк-чыгышта орто–жогорку даражадагы ассоциациялар жана калдык жогорку даражадагы минералдар бар.
• Жогорку даражадагы минералдык ассоциациялардын үстүнөн жашылсланец фациясынын минералдары өнүккөн.
• Биотит, фенгит, талаа шпаты, гранат, амфибол жана клинопироксендин микрозонддук химиясы ар түрдүү литологиялардын минералогиялык өзгөчөлүктөрүн колдойт.

Изилдөө түздөн-түз колдобогон жыйынтыктар

• Изилдөө бүт Түштүк Ouaddaï массиви үчүн жогорку чечилишке ээ P–T–t жолун эсептеген эмес.
• Гранат-биотит термометриясы же GASP тибиндеги сандык барометрия колдонулган эмес.
• Ставролит үчүн берилген 500–700 °C жана P > 0,15 GPa мааниси бул үлгүдөн түз эсептелген эмес.
• Кварц үчүн берилген 300–400 °C аралыгы көз карандысыз жаңы термометрдин жыйынтыгы эмес.
• D2 жылышуу багыты булак ичинде бир багытта ырааттуу билдирилбейт.
• Бул изилдөө жаңы U–Pb жаш курак анализин жүргүзгөн эмес.
• 602 ± 3 Ma, болжол менен 620 Ma жана 538–540 Ma жаштары мурдагы изилдөөлөрдөн алынган.
• Изилдөө жаңы алтын минералдашуусунун көлөмүн же экономикалык запасты эсептеген эмес.
• Метаморфтук фация чечмелөөлөрү массивдин бардык чекитинде бирдей минералдык ассоциация бар дегенди билдирбейт.

Булактагы маанилүү отчеттук белгисиздиктер

• D2 жылышуу багыты: кыскача мазмунда жана жыйынтыктарда dextral; талкуунун башында sinistral термини колдонулат.
• Микрозонд чыңалуусу: бир эле ыкма абзацында 20 kV / 40 nA жана кошумча 15 kV маанилери билдирилет.
• Амфибол таблицасына шилтеме: амфибол бөлүмүндө “Table 7” деп жазылганы менен амфибол анализдери Table 6да, клинопироксендер Table 7де.
• Table 6 баш аталышы: таблица амфибол анализдерин камтыса да баш аталыш эскертүүсүндө “garnet” деген сөз бар.
• Table 7 баш аталышы: таблица клинопироксен анализдерин камтыса да баш аталыш эскертүүсүндө кайрадан “garnet” деген сөз бар.
• Биотит Ti: текст Ti үчүн болжол менен 0,2–1,0 pfu аралыгын билдирет, ал эми көрсөтүлгөн өкүлчүлүктүү Table 2 маанилери тар аралыктын ичинде.
• Талаа шпаты: текстте берилген An–Ab–Or жалпы аралыгы менен Table 4тө көрсөтүлгөн өкүлчүлүктүү анализдердин минимум–максимум маанилери толук бирдей эмес.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпкү изилдөө: TECTONIC STRUCTURES AND METAMORPHIC FACIES CHARACTERIZATION OF THE PAN-AFRICAN SOUTHERN OUADDAÏ MASSIF (EASTERN CHAD): CONSTRAINTS FROM FIELD OBSERVATIONS, MICROSTRUCTURES AND MINERAL CHEMISTRY

Авторлор: Malik Hisseine Malik; Félix Nenadji Djerossem; Moussa Isseini; Gilbert François NgonNgon; Issaka Ousman Al-Gadam; Akumbom Vishiti.

Жооптуу автор: Malik Hisseine Malik.

Мекеме 1: University Polytechnic of Mongo, Department of Mining and Geology, BP: 4377 Mongo, Chad.

Мекеме 2: Iriba National Higher Institute of the Sahara and Sahel, Department of Mining, New and Renewable Energies, Chad.

Мекеме 3: University of N'Djamena, Department of Geology, Faculty of Exact and Applied Sciences of Farcha, BP: 1027, Chad.

Мекеме 4: Laboratory of Geosciences, Natural Resources and Environment, Faculty of Sciences, University of Douala, P.O. Box 24155 Douala, Cameroon.

Мекеме 5: Department of Civil Engineering, The University Institute of Technology (IUT), University of Douala, P.O. Box 8698, Douala, Cameroon.

Журнал: International Journal of Advanced Research.

Том / саны: 14 / 08.

Барактар: 1583–1604.

Жарыяланганы: Август 2026.

Келип түшкөн күнү: 18 Июнь 2026.

Кабыл алынган күнү: 20 Июль 2026.

DOI: 10.21474/IJAR01/24074.

Булак түрү: Рецензияланган журналда жарыяланган Research Article; талаа геологиясы, түзүлүштүк геология, петрография, микротүзүлүш жана электрондук микрозонд минералдык химиясы боюнча изилдөө.

Рецензиялоо: International Journal of Advanced Research журналынын учурдагы жарыялоо документтери ачык рецензиялоо колдонуларын көрсөтөт. Бул Verianla кароосунда ушул макалага тиешелүү рецензенттик отчеттор өзүнчө ырасталган эмес.

Басма: Журналдын учурдагы документтеринде Jana Publication and Research LLP деп көрсөтүлгөн.

Лицензия: Creative Commons Attribution 4.0 International — CC BY 4.0.

Ачкыч сөздөр: metasediments; tectono-metamorphic; Pan-African orogen; Southern Ouaddaï massif; Chad.

Үлгүлөө: Болжол менен 20 метачөкмө үлгү; 13 негизги үлгү Table 1де кеңири тизмеленген.

Петрография: Жука кесиндилерди байкоо, модалдык минералдык анализ жана микротүзүлүштү баалоо.

Минералдык химия аспабы: CAMECA SX100 электрондук микрозонду; беш WDS спектрометри.

Лаборатория: SCMEM / GeoRessources Laboratory, University of Lorraine, Vandœuvre-lès-Nancy, France.

Булактагы микрозонд шарттары: 20 kV жана 40 nA деген маалымат менен кошо 15 kV ылдамдатуучу чыңалуу жана пикте 10 секунд эсептөө убактысы да билдирилген; айырмасы булакта ачык эмес.

Биотит: F03a-18b; Feге бай; сидерофиллит–аннит талаасы; булак текстинде XMg болжол менен 0,3–0,4.

Фенгит: AB06a-19; Si >6,3 apfu.

F03a-18b плагиоклаз: Kга жарды альбит; булак текстинде An4.36–6.86Ab92.43–94.79Or0.38–0.85.

Гранат: Слюдалуу сланецтерде альмандин үстөм; булак болжол менен %75–85 альмандин деп билдирет. F06b-18 кальций-силикаттуу гнейсинде гроссуляр үлүшү кыйла көбөйөт.

Амфибол: F06b-18; актинолит, магнезио-горнбленд жана tschermakit курамдары.

Клинопироксен: F06b-18; диопсид–геденбергиттин ортосундагы аралык курам.

D1: S0/S1 курама фолиациясы; эрте төмөн жантайган түзүлүш жана NW–SE кыскаруу чечмелөөсү.

D2: S2 сланецтүүлүгү, транспозиция, F2 бүктөмдөрү, L2 линияциялары, жылышуу жана син-D2 лейкогранит жайгашуусу. Жылышуу багыты булакта dextral/sinistral деп ар башка билдирилген.

D3: ENE–NE багытындагы S3 жана NE–SW басымдуу морт жарака/аплит–пегматит тамыр системалары.

Метаморфтук чечмелөө: Түндүк-батышта төмөн даражадагы жашылсланец ассоциациялары; түштүк-чыгышта орто–жогорку даражадагы амфиболит жана калдык гранулиттик минералдык ассоциациялар; кеч жашылсланец ретроградациясы.

Авторлор сунуш кылган ретрограддык ирет: Пироксен + кианит → гранат + силлиманит + биотит → мусковит + биотит + альбит ± хлорит.

Кварц температурасы боюнча чечмелөө: Болжол менен 300–400 °C; мурдагы микротүзүлүш адабиятына негизделген чечмелөө, жаңы термометриялык эсеп эмес.

Ставролит шарты боюнча чечмелөө: P >0,15 GPa жана T=500–700 °C; Fe-ставролит + кварц эксперименттик туруктуулук аймагынын адабияттан алынган мааниси.

Геохронология чеги: Макала жаңы жаш курак аныктоосун жүргүзбөйт. Талкууда колдонулган 602 ± 3 Ma син-тектоникалык лейкогранит жашы жана башка жаштар мурдагы U–Pb изилдөөлөрүнөн алынган.

Каржылоо / ыраазычылык: Өзүнчө Funding бөлүмү жок. Acknowledgement бөлүмүндө макала Malik Hisseine Malikтин доктордук диссертациясынын бир бөлүгүнөн даярдалганы, докторантура маалында Agence Universitaire de la Francophonie (AUF) стипендиясы алынганы жана диссертациялык иш AUF DRACGL-2017-005 долбоорунун алкагында болгону айтылат.

Долбоор: “Geodynamic controls of gold, uranium and rare metal concentrations during the Pan-African orogeny: Example of the Central African Orogenic Belt (Chad, Cameroon and Central African Republic)”.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Негизги PDFте өзүнчө Conflict of Interest билдирүүсү жок.

Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Негизги PDFте өзүнчө Data Availability билдирүүсү жок.

Авторлордун салымы: Негизги PDFте CRediT же өзүнчө автордук салым бөлүмү жок.

Тең салым: Негизги PDFте тең салым/тең биринчи авторлук тууралуу билдирүү жок.

Preprint: Негизги PDFте preprint тууралуу маалымат берилген эмес.

Ыкмалык чектөө: Изилдөө минералдык ассоциациялар, микротүзүлүштөр жана минералдык химия аркылуу метаморфизм даражасын жана эволюциясын чечмелейт; толук сандык P–T pseudosection моделдөөсүн же жаңы термобарометриялык эсепти сунуш кылбайт.

Булак ичиндеги шайкештик эскертүүсү 1: D2 жылышуу багыты кыскача мазмун/жыйынтык жана талкуу арасында dextral–sinistral деп ар башка билдирилет.

Булак ичиндеги шайкештик эскертүүсү 2: Микрозонд иштөө шарттарында 20 kV / 40 nA жана кошумча 15 kV маанилери бир эле ыкма абзацында берилген.

Булак ичиндеги шайкештик эскертүүсү 3: Амфибол бөлүмүндөгү таблица номери жана Table 6–7 баш аталыштарындагы “garnet” сөздөрүндө редакциялык шайкешсиздик бар.