научная статья по теме ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИЕ ГРАНИТОИДЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ: СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВОЗРАСТА Математика

Текст научной статьи на тему «ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИЕ ГРАНИТОИДЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ: СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВОЗРАСТА»

= ГЕОЛОГИЯ =

УДК 551.1

ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКИЕ ГРАНИТОИДЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ: СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВОЗРАСТА

© 2013 г. С. М. Катков, М. В. Лучицкая, А. Б. Котов, Е. Б. Сальникова, С. З. Яковлева

Представлено академиком Ю.М. Пущаровским 09.06.2012 г. Поступило 19.06.2012 г.

DOI: 10.7868/S0869565213150188

Чукотская складчатая область (мезозоиды) образовалась в процессе коллизии Чукотского микроконтинента (фрагмент микроплиты Арктическая Аляска—Чукотка) со структурами активной окраины Сибирского континента [1]. В пределах Чукотских мезозоид широко проявлен гранито-идный магматизм. Относительно возраста его проявления существуют различные точки зрения, что связано с недостаточной геохронологической изученностью. В настоящее время большинство исследователей выделяют в истории геологического развития Чукотских мезозоид по крайней мере три этапа гранитоидного магматизма: 147— 139, 127-100, 82.4-78.8 млн лет [2]. Гранитоиды первых двух этапов прорывают метаморфический фундамент и палеозойско-мезозойские складчатые образования. При этом формирование ранне-меловых гранитоидов часто рассматривается в связи с образованием гранитно-метаморфических куполов [3-5]. Становление интрузий гранитоидов третьего этапа по времени соответствует формированию Охотско-Чукотского вулканического пояса.

Вместе с тем в ряде публикаций приведены сведения, указывающие на существование в пределах рассматриваемого региона более древних палеозойских гранитоидов. Для ортогнейсов Восточной Чукотки получены оценки возраста около 380-320 млн лет (SHRIMP, [6]). В.В. Акини-ным с соавторами показано, что протолиты гра-нито-гнейсов Велиткенайского и Куэквуньского массивов имеют позднедевонский (380-360 млн лет) возраст. Для гранитов мыса Кибера изохронным Rb-Sr-методом по породе получена оценка возраста 439 ± 32 млн лет [7]. Кроме того, в конгломератах основания каменноугольных отложе-

Геологический институт Российской Академии наук, Москва Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук, Санкт-Петербург

ний встречаются гранитные валуны и гальки. В то же время на существующих разномасштабных геологических картах указанным выше гранито-идным комплексам на основании оценок K-Ar-возраста по породам в целом приписывается ран-немеловой возраст (134-144 млн лет [8]). К этому следует добавить, что в последнее время представление о меловом возрасте гранитоидов Центральной Чукотки базировалось на новых геохронологических данных (SHRIMP [9]).

Как мы видим, на сегодняшний день существуют противоречия в оценках возраста и масштабов проявления палеозойского и мезозойского грани-тоидного магматизма в пределах Чукотской складчатой области, что значительно затрудняет межрегиональные корреляции и в первую очередь корреляцию событий каледонской и элсмирской орогений в Арктическом регионе. В связи с этим были проведены геохронологические U-Pb-ис-следования некоторых реперных гранитоидных массивов Центральной Чукотки, которые расположены в ядрах антиформных структур, сложенных палеозойскими отложениями, а именно гра-нодиоритов Киберовского и кварцевых сиенитов Куэквуньского массивов (рис. 1).

В береговых обрывах мыса Кибера (побережье Восточно-Сибирского моря) (рис. 1, врезка) наблюдаются наименее измененные терригенные отложения девона, представленные песчаниками, алевритами и хлорит-серицитовыми сланцами с карбонатными пачками, которые с размывом перекрываются карбонатно-терригенными толщами карбона и песчано-глинистыми отложениями пермо-триасового возраста. Обломочные отложения мыса Кибера прорваны небольшим (около 15 км2) гранитоидным массивом, который имеет зональное строение. Этот массив сложен главным образом зеленовато-серыми среднезер-нистыми амфибол-биотитовыми гранитами и светло-серыми крупнозернистыми амфибол-биотитовыми гранит-порфирами. Эндоконтактовая зона массива представлена гнейсовидными сред-

с.ш.

70°

69°

68°

7 >

100 км

10 ШЖ11 ПН12 113 ^18 14 | 304.0 15 |4к-10-85 16

2

3

4

5

Рис. 1. Схема геологического строения Центральной Чукотки и геологическая карта участка мыса Кибера (составлены с использованием данных [8, 10]. 1 — осадочные и метаморфические комплексы девона—карбона; 2 — терригенные

осадочные породы верхней перми—триаса; 3 — молассовые отложения синколлизионных прогибов (верхняя юра—не-

оком); 4, 5 — гранитоиды: 4 — меловые, 5 — позднепалеозойские; 6 — вулканиты Охотско-Чукотского пояса; 7 — рыхлые

осадки кайнозоя; 8 — четвертичные отложения; 9 — каменноугольные отложения; 10 — нижне-среднедевонские отложения; 11 — верхнедевонские отложения; 12 — палеозойские гранитоиды: а — эндоконтактовой зоны, б — зона гранит-порфиров, в — зона гранитов; 13 — разломы; 14 — элементы залегания; 15 — отметки высот; 16 — место отбора геохронологической пробы К-10-86. Цифрами в кружках обозначены гранитоидные массивы: 1 — Кибера, 2 — Куэквуньский.

незернистыми биотитовыми гранодиоритами, которые и послужили объектом геохронологических исследований.

В пределах Куэквуньского поднятия [2] в ядре вытянутой антиформной структуры обнажаются

метаморфизованные до амфиболитовой фации и деформированные девонские отложения. Ранее подобные структуры рассматривали в качестве горстообразных выступов палеозойского чехла и кристаллического фундамента, а в настоящее вре-

Рис. 2. Микрофотографии кристаллов циркона из биотитового гранодиорита Киберского массива (проба К-10-86), выполненные на сканирующем электронном микроскопе ABT 55: I—IV — в режиме вторичных электронов, V—VIII — в режиме катодолюминесценции.

мя — как структуры гранитно-метаморфических куполов [3—5]. В центре антиформы выходят слюдяные и гранат-биотитовые сланцы, очковые гнейсы, мраморизованные известняки, кварц-полевошпа-тово-эпидот-биотит-амфиболовые, биотит-амфи-бол-клинопироксеновые сланцы, которые прорываются пологими маломощными (до нескольких десятков метров) телами светло-серых среднезер-нистых амфибол-биотитовых кварцевых сиенитов. На периферии поднятия метаморфические комплексы несогласно (?) перекрываются терри-генными отожениями пермо (?)—триасового возраста.

Гранодиориты Киберовского массива (проба К-10-86; 69°56'50.5'' N, 172°40'52.1" Е; 8Ю2 = = 67.34%; К20 + Na2O = 7.13%) имеют гнейсовид-ную текстуру и бластогранитовую структуру. Они сложены кварцем, плагиоклазом, калиевым полевым шпатом и биотитом. Акцессорные минералы представлены сфеном, ортитом, апатитом и цирконом.

Амфибол-биотитовые кварцевые сиениты Куэк-вуньского массива (проба К-10-189; 68°37'25.4'^, 178°28'21.2" Е; 8Ю2 = 63.51%; К20 + Na2O = = 9.07%) также имеют гнейсовидную текстуру, бластогипидиоморфнозернистую структуру и сложены плагиоклазом, калиевым полевым шпатом, амфиболом, биотитом и кварцем. Среди акцессорных минералов преобладает сфен. Кроме того, присутствуют ортит, апатит и циркон.

Выделение акцессорных цирконов из гранито-идов Киберовского массива и Куэквуньского поднятия проводили по стандартной методике с использованием тяжелых жидкостей. Выбранные для геохронологических и—РЬ-исследований кри-

сталлы циркона подвергали многоступенчатому удалению поверхностных загрязнений в спирте, ацетоне и 1 М HNO3. При этом после каждой ступени зерна циркона (или их фрагменты) промывали особо чистой водой. Химическое разложение циркона и выделение и и РЬ выполняли по модифицированной методике Т.Е. Кроу [11]. Изотопные анализы выполнены на многоколлекторном масс-спектрометре Finnigan МАТ-261 в статическом и динамическом (с помощью электронного умножителя) режимах. Для изотопных исследований использовали смешанные изотопные индикаторы 235и-202РЬ и 235и-208РЬ. Содержания и и РЬ, а также изотопные и-РЬ-отношения определены с погрешностью 0.5%. Холостое загрязнение не превышало 15 пг РЬ и 1 пг и. Обработка экспериментальных данных проводилась при помощи программам "PbDAT" [12] и "ISOPLOT" [13]. При расчете возрастов использованы общепринятые значения констант распада урана [15]. Поправки на обычный свинец введены в соответствии с модельными величинами [14]. Все ошибки приведены на уровне 2а.

Гранодиорит Киберовского массива. Акцессорный циркон, выделенный из биотитового грано-диорита Киберовского массива (проба К-10-86), представлен идиоморфными и субидиоморфны-ми, прозрачными и полупрозрачными кристаллами коричневого цвета. Они обладают призматическим и длиннопризматическим габитусом и огранены призмами {100}, {110} и дипирамидами {101}, {112}, {211} (рис. 2, I—IV). Кристаллы циркона характеризуются хорошо выраженной магматической зональностью (рис. 2, V—VIII). В некоторых полупрозрачных кристаллах наблюдаются "нару-

Таблица 1. Результаты геохронологических и—РЬ-исследований акцессорных цирконов из биотитового грано-диорита Киберовского массива и амфибол-биотитовых кварцевых сиенитов Куэквуньского массива

№ п/п

Размер фракции (мкм) и ее характеристика Навеска, мг Содержание, мкг/г Изотопные отношения

РЬ и 2°6РЬ/2°4РЬ 207РЬ/206РЬа 208РЬ/206РЬа

Биотитовый гранодиорит Киберовского массива (проба К-10-86)

85—100, 15 зер. 100—150, 15 зер. 85—100, 10 зер.

0.17 0.23 0.22

45.6 58.5

26.7

714 836 414

1292 412 1016

0.0538 ± 1 0.0543 ± 1 0.0538 ± 1

0.2112 ± 1 0.1840 ± 1 0.2102 ± 1

Амфибол-биотитовый кварцевый сиенит Куэквуньского массива (проба К-10-189)

4 85—100, 15 зер. 0.15 57.8 945 2265 0.0538 ± 1 0.1930 ± 1

5 >100, 13 зер. 0.11 60.0 935 816 0.0538 ± 1 0.1973 ± 1

№ п/п Размер фракции (мкм) и ее характеристика Изотопные отношения Яко6 Возраст, млн лет

207РЬ/235и 206РЬ/238и 207РЬ/235и 206РЬ/238и 207рь/206РЬ

Биотитовый гранодиорит Киберовского массива (проба К-10-86)

85—100, 15 зер. 100—150, 15 зер. 85—100, 10 зер.

0.4201 ± 9 0.4293 ± 7 0.4203 ± 8

0.0566 ± 1 0.0574 ± 1 0.0567 ± 1

0.64 0.78 0.68

356 ± 1 363 ± 1 356 ± 1

355 ± 1 360 ± 1 355 ± 1

364 ± 4 382 ± 2 362 ± 3

Амфибол-биотитовый кварцевый сиенит Куэквуньского массива (проба К-10-189)

4 85—100, 15 зер. 0.4153 ± 8 0.0560 ± 2 0.70 353 ± 1 351 ± 1 364 ± 3

5 >100, 13 зер. 0.4167 ± 12 0.0561 ± 2 0.53 354 ± 1 352 ± 1 364 ± 5

Примечание. а Изотопные отношения, скорректированные на бланк и обычный свин

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.

Показать целиком