ГЕОХИМИЯ, 2015, № 8, с. 675-694
НЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ КОМПЛЕКСЫ-ИНДИКАТОРЫ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО РИФТОГЕНЕЗА КАК СВИДЕТЕЛЬСТВО ПРОЦЕССОВ РАСПАДА РОДИНИИ НА ЗАПАДНОЙ ОКРАИНЕ
СИБИРСКОГО КРАТОНА
© 2015 г. И. И. Лиханов, В. В. Ревердатто
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН 630090 Новосибирск, просп. Академ. Коптюга, 3 e-mail: likh@igm.nsc.ru Поступила в редакцию 21.01.2014 г.
Принята к печати 19.03.2014 г.
Новые U—Pb и 40Ar/39Ar изотопно-геохронологические и петролого-геохимические исследования пород Приенисейской региональной сдвиговой зоны (ПРСЗ) Заангарья Енисейского кряжа позволили впервые выделить дайковый пояс в пределах западной окраины Сибирского кратона и установить время формирования рифтогенных структур, сопровождавшихся внутриплитным магматизмом. Продукты магматизма этой эпохи представлены кислыми и основными интрузивными породами. Процессы растяжения фиксируются дайковыми роями с возрастом 797—787 млн лет. Рифтогенная природа для изученных пород обосновывается их морфологией в виде даек и силлов, приуроченных к ПРСЗ, бимодальным составом магматических ассоциаций и свойственными для внутриплитных обстановок петролого-геохимическими характеристиками пород. Формирование в пределах рассматриваемого региона дайкового пояса с возрастом около 800 млн лет могло быть связано с неопротерозойскими процессами растяжения вдоль западной окраины Сибирского кратона, отвечающими по времени проявления началу распада суперконтинента Родиния. Эти события маркируют верхнюю возрастную границу проявления коллизионного метаморфизма, фиксирующую заключительные стадии развития орогена. История региона хорошо коррелируется с последовательностью и стилем вальгальских тектоно-термальных событий на арктической периферии Роди-нии, что подтверждает территориальную близость Сибири и кратонов Северной Атлантики в эту эпоху по современным палеомагнитным реконструкциям.
Ключевые слова: неопротерозой, U-Pb и 40Ar-39Ar геохронология, дайковые рои, внутриплитный магматизм, Енисейский кряж, Сибирский кратон, распад Родинии.
Б01: 10.7868/80016752515080038
ВВЕДЕНИЕ
Реконструкция геологической истории Енисейского кряжа, представляющего собой аккреционно-коллизионный ороген на западной окраине Сибирского кратона, важна не только для понимания тектонической эволюции подвижных поясов континентальных окраин, но и для решения вопроса о вхождении Сибирского кратона в состав древнего суперконтинента Родиния (Хаин, 2010). По существующим представлениям этот суперконтинент возник на рубеже мезо- и неопротерозоя (1200—900 млн лет) в результате гренвиль-ского орогенеза (Уи й а1., 2008), причем основные коллизионные события, приведшие к появлению стабильной конфигурации Родинии, произошли в диапазоне 1000—900 млн лет (Богданова и др., 2009). Считалось, что этот период тектонической
эволюции Земли (1.7—0.7 млрд лет) отличался низкой эндогенной активностью в связи с перестройкой конвективных течений и плюмов в мантии (Магиуаша й а1., 2007). На этих представлениях базировались ранние модели развития Енисейского кряжа (Верниковский и др., 2009), согласно которым его формирование произошло позднее 0.76 млрд лет в результате последовательной аккреции нескольких террейнов к западной окраине Сибирского кратона. На основе этих интерпретаций был сделан вывод об отсутствии на Енисейском кряже мезо- и неопротерозойских событий с возрастом до 750 млн лет, который привел к противоречивой трактовке ряда ключевых вопросов геологии региона.
Анализ геолого-структурных, минералого-пет-рологических и изотопно-геохронологических ре-
зультатов в рамках знаний о суперконтинентальных циклах (Nance et al., 2014) позволил уточнить представления о развитии земной коры в регионе. Современный обзор данных о мезо-неопротерозой-ских комплексах Енисейского кряжа приведен в (Лиханов и др., 2014) дает авторское представление об эволюции западной окраины Сибирского крато-на в течение этого времени. В нем на основе новых и ранее опубликованных данных представлена хронологическая последовательность крупных этапов и событий в геологической истории региона, обусловленных сменой геодинамических режимов в пределах крупных линеаментных структур региона, и сформировавших тектонический облик Заангарья Енисейского кряжа. Эти данные согласуются с современными представлениями о локальном максимуме эндогенной активности в позднем протерозое после главного минимума 1.7—1.1 млрд лет (Добре-цов, 2010). В рамках суперконтинентальных реконструкций докембрия этот интервал (1.1—0.7 млрд лет) соответствует периоду сборки и распада суперконтинента Родиния.
Проблемы оценки геохронологических рубежей в истории формирования и распада Родинии во многом еще далеки от окончательного решения, т.к. колоссальные размеры суперконтинента существенно ограничивают возможности временных корреляций геологических процессов по всей его площади. Кроме того, эти оценки осложняются ненадежными реконструкциями положения отдельных кратонов в строении суперконтинента, а также дефицитом геохронологических данных, обосновывающих время раскола в той или иной его части. Поэтому до сих пор актуален вопрос о выделении и датировании неопротерозойских комплексов — индикаторов процессов континентального рифтоге-неза, связанного с распадом позднепротерозойской Родинии (Ярмолюк и др., 2008). По современным представлениям распад древних суперконтинентов обусловлен глубинными мантийными процессами, вероятными механизмами которых служат мантийные апвеллинги или плюмы (Ernst et al., 2008). В качестве свидетельства этих процессов на коровом уровне рассматриваются периодические внедрения высокопрогретого глубинного материала, вызывающего общий подъем геоизотерм, утонение нижней коры и литосферной мантии, мафит-уль-трамафитовый магматизм (расслоенные массивы и дайковые рои), анорогенное внутриплитное грани-тообразование, излияния вулканитов повышенной щелочности, формирование плутонов гранитов ра-пакиви и рифтогенных вулканогенно-осадочных комплексов, обнаруженных в составе крупных магматических провинций (Li et al., 2008). Для Сибирского кратона в качестве индикаторов процессов растяжения, фиксирующих распад Родинии, рассматриваются внутриплитные и рифтогенные комплексы (780—630 млн лет), проявленные в структурах неопротерозоя его южной (Ярмолюк и др., 2005;
Гладкочуб и др., 2007, 2012) и западной (Ножкин и др., 2008) окраин.
Цель настоящей работы — выяснить геохимическую специфику, особенности петрогенезиса, тектонические обстановки формирования и возраст бимодальных по составу пород дайкового пояса Заангарья Енисейского кряжа.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА И ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ
Енисейский кряж расположен на западной окраине Сибирского кратона, протягиваясь в субмеридианальном направлении вдоль р. Енисей почти на 700 км при ширине от 50 до 200 км (рис. 1). Геофизические данные свидетельствуют о вертикальном утолщении и транспрессионной обстановке: ширина складчатой области Енисейского кряжа на глубине более 10 км вдвое уменьшается, что придает ему грибовидную форму. Глубина залегания поверхности Мохоровичича под Енисейским кряжем по сравнению с соседними регионами увеличена от 40 до 50 км (Сальников, 2009). Таким образом, этот складчатый ороген обладает структурой с утолщенной корой, сохранившейся в течение длительного геологического времени. Коллизионная модель формирования структуры земной коры в регионе соответствует данным сейсмического профилирования и обосновывается "скучиванием" неопротерозойских формаций (Митрофанов и др., 1988), претерпевших в своем развитии тангенциальные напряжения сдвигосжатия. В строении Енисейского кряжа выделяются два крупных сегмента — Южно-Енисейский и Заангарский, разделенные субширотным Нижнеангарским региональным разломом (рис. 1, вставка). К югу от этого разлома выделяются два структурных элемента — раннедокембрийский кратонный Ангаро-Канский блок, образованный канским гранулито-гнейсовым и енисейским гней-сово-сланцевым комплексами и гранитоидами, и неопротерозойский островодужный Предивин-ский террейн. К северу от Нижнеангарского разлома, в заангарской части, Енисейский кряж сложен палеопротерозойскими и мезо-неопротерозойски-ми породами, составляющими Восточный (при-платформенный) и Центральный кратонные блоки, и Исаковский (западный) террейн, представленный неопротерозойскими офиолитами и островодужны-ми комплексами. Исаковский и Предивинский до-кембрийские террейны, аккретировали к Сибирскому континенту в венде (Ножкин и др., 2007). Все тектонические блоки разделены крупными региональными разломами — системами дизъюнктивов преимущественно северо-западного простирания с субвертикальным падением (Хераскова и др., 2009). Эти глубинные разломы (Приенисейский,
91°00' 91°30'
V
60°00'-
М^
4
лл1
%
№
59°40' -
Мх
XXX
У Ф
X X X
У БГ
У ЕГ
к
- ЕГ
I .. \* 11
4 *7 ¿Г* X
I У ГР
- I.
90
У-Рх
У Е
Мх
58
с
'йШшш \
Лх .лтС^
. . Л / г XV у^^ЧЛД \ V • ■ г ©^ I * \ ХХЛЛЛ/\ Ч \
ш' \
I. . с^Х \\ \ 1\\1\\ Л\\лЛЛ''11
\ - - V \ V \,\ч1 V"V УУУУууМ^Я
Мх БГ
' §1
ЧМ2
.56 > \ :.57
ȣ\
У
§Г
N
59°20'
7 ^ ЕГ У Б1 \_ t/
У
20
40 км
92°00'
У-Рх
БГ
«
иё
\\ X
П
кё
12
а 70 б 90
\ ч
18
б
У
У ёг
57
8 16
Рис. 1. Схема распространения неопротерозойских даек в структуре ПРСЗ Заангарья Енисейского кряжа по (Качев-ский и др., 1998) с дополнениями и изменениями авторов. На врезке — положение Енисейского кряжа в западной части Сибирского кратона (в увеличенном масштабе 2 : 1). Тектонические блоки: 1 — Восточный, 2 — Центральный, 3 — Ангаро-Канский; 4 — Исаковский и 5 — Предивинский террейны.
1 — мезозойские отложения; 2 — венд-кембрийский чехол; 3 — метакарбонаты тунгусикской толщи ^3); 4 — филлиты удерейской и горбилокской свит ^2); 5 — сланцы кординской свиты ^1); 6 — офиолитовый островодужный комплекс (исаковский); 7 — гранитоиды глушихинского комплекса; гаревский метаморфический комплекс: 8 — гранитогнейсы; 9 — рапакивиподобные граниты; 10 — тектоносланцы (бластомилониты, бластокатаклалиты и пр.), развитые
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.