ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 425, № 4, с. 513-518
= ГЕОХИМИЯ
УДК 550.93:551(571.5)
8т-Ш- И КЬ-8г-ВОЗРАСТ И ВОЗМОЖНАЯ ПРИРОДА ПСЕВДОТАХИЛИТОВ АНАБАРСКОГО ЩИТА
© 2009 г. М. 3. Глуховский, академик М. И. Кузьмин, Г. Н. Баженова, Т. Б. Баянова, Д. В. Елизаров, П. А. Серов
Поступило 22.10.2008 г.
Цель работы - определение возраста и условий образования мощных тел псевдотахилитов Анабарского щита путем использования данных геологических, петрогеохимических и изотопно-геохронологических исследований, а также результатов геологического дешифрирования космических снимков и интерпретации геофизических полей.
Псевдотахилиты - породы, формирование которых происходит в условиях амфиболитовой фации за счет быстрого трения (перетирания) и плавления стенок трещин в породах верхней коры при сдвиговых дислокациях во время землетрясений и крупных импактных событий [1-3]. Выделяют два морфологических типа псевдотахилитов [3]: тип А - маломощные (от миллиметров до первых метров) жилоподобные тела и тип В - мощные (до 500 м) и протяженные тела со сложным внутренним строением. Как правило, псевдотахилиты сложены черным бесструктурным непрозрачным стекловидным (афанитовым) веществом, составляющим их основную массу. В эту массу часто включены многочисленные обломки пород и минералов размером от миллиметров до 1-2 см. Вместе с тем часто встречаются и другие петрографические разновидности псевдотахилитов. Они, имея внешнее сходство с первыми, отличаются от них микрозернистым пылевидным строением основной массы за счет ее раскри-сталлизации. Это по существу апопсевдотахилиты или милолистиниты [4]. Было установлено, что образование псевдотахилитов на Анабарском
Геологический институт Российской Академии наук, Москва Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук, Москва Геологический институт Кольского научного центра Российской Академии наук, Апатиты Мурманской обл.
щите осуществлялось за счет переплавления метаморфических пород разного состава (от мета-базитов до эндербитов) вблизи узких зон катакла-за и милонитизации. Оно сопровождалось выплавлением ортоклаз-альбит-кварцевой эвтектики, которая под большим давлением выносилась в межзерновое пространство и по трещинам. Оставшийся материал псевдотахилитов обогащался фе-мическими элементами и кальцием, с уменьшением кремнезема, натрия и незначительно глинозема, отличающегося малой подвижностью [5].
Псевдотахилиты Анабарского щита развиты на периферии крупной (диаметр 250 км) Котуй-канской кольцевой структуры, дешифрируемой на космических снимках низкого и среднего разрешения. Один ее сегмент захватывает западную часть Анабарского щита, а другой - примыкающую к нему область платформы (рис. 1), где на черно-белых снимках эта структура выделяется в виде темного (на цветных снимках зеленого) ареала лиственничной тайги на более светлом фоне окружающей лесотундры. Причина этого будет рассмотрена в заключении статьи. Кольцевая структура характеризуется конформной зональностью магнитных аномалий, особенно в ее центре, где выделяется также изометричная (диаметром 80 км) аномалия избыточной плотности на общем фоне с дефицитом плотности (в редукции Буге).
В пределах кольцевой структуры выделяются два вытянутых купола, ограниченных разломами (см. рис. 1). Один из них - Котуйканский (80 х 40 км), а второй - Маганский (60 х 30 км). В пределах первого купола локализованы три сближенных массива анортозитов: Западный, Центральный и Восточный. В границах второго купола анортозиты слагают относительно небольшие тела. На космических снимках видно, что оба купола, в сравнении с окружающей рамой, слабо затронуты трещинной тектоникой. За их пределами кристаллический фундамент расколот на ортогональные, иерархически соподчиненные, тектонические блоки или куски (по [6]), ограниченные дуговыми и радиальными разломами Котуйкан-ской кольцевой структуры. Наиболее крупные
102° 104° 106° 108° 110° 112° 114°в.д.
104° 106° 108° 110° 112° 114°в.д.
Рис. 1. Положение Котуйканской кольцевой структуры и полихронных магматических комплексов в районе Анабар-ского щита и его окрестностей. 1,2 - нерасчлененные образования: 1 - платформенного чехла и 2 - Анабарского щита; 3 - купола с анортозитами: К - Котуйканский, М - Маганский; 4 - места находок псевдотахилитов и положение объектов исследования < 6 и 22 (вне масштаба); 5 - дайки долеритов протерозоя; 6 - габбро-диабазы триаса; 7 - ультраосновные щелочные интрузивы триаса; 8 - поля кимберлитов: триасово-юрских (I) и девоно-каменоугольных (II); 9 - древние зоны разломов; 10,11 - границы: 10 - Котуйканской кольцевой структуры (Кт) и 11 - связанных с ней полей повышенной трещиноватости (а - по данным компьютерной обработки линеаментных сетей, б - предполагаемые, скрытые под платформенным чехлом).
блоки размером 50 х 60 км последовательно (с коэффициентом 0.5) делятся на элементарные блоки вплоть до мелких глыб и брекчий, выявленных при полевых работах. В ходе полевых работ в русле р. Котуйкан были обнаружены крупные (более 1 м) неокатанные обломки пород, которые по текстурным признакам можно отнести к деформированным конусам разрушения, образующимся, как известно, в условиях взрывного (шокового) метаморфизма [1, 2]. Линеаментная сеть Анабарского щита и прилегающей территории была проанализирована компьютерной программой Arc View со встроенным модулем Sparial Analyste по показателю отношения длины линеаментов к единице площади. Можно отметить, что поля относительно высокой плотности линеаментов охватывают Анабарский сегмент Котуйканской кольцевой структуры и выступают за ее пределы в виде протяженных радиальных пучков (см. рис. 1).
Если псевдотахилиты типа A (представленные обеими петрографическими разновидностями) на юге Анабарского щита в долине р. Бол. Куонам-
ка были обнаружены давно [5], то псевдотахилиты типа В выделяются здесь впервые. Объектами исследований явились два мощных (200-400 м) и протяженных (более 1 км) тела этих пород, которые вскрываются в среднем течении р. Котуйкан. Первый объект (выделен под № 6 на рис. 1) расположен между Центральным и Восточным массивами анортозитов на левобережье р. Котуйкан в районе устья его притока - р. Левый Кирисатин-Юрэх. В полосе шириной около 400 м вскрываются узкие (до первых метров) протяженные линзы черных афанитовых пород, которые благодаря округлым (оплавленным) включениям полевого шпата внешне похожи на миндалекаменные базальты. Они перемежаются с многометровыми полосами мелко- и микрокристаллических амфиболитов. Иногда на выветрелой поверхности афанитовых пород видны узоры продольного пластического течения протяженностью более 7 м и шириной от 0.7 до 2-3 м в раздувах. Амфиболиты можно рассматривать, скорее всего, как породы, которые претерпели наибольшую степень раскристаллизации псевдотахилитов. Это
Таблица 1. Содержание петрогенных (%) и редких элементов (г/т) в псевдотахилитах
Компонент ан-6/1 ан-6/1а ан-6/5б ан-6/6 ан-6/10 ан-22 ан-22/4а
3102 44.05 46.74 56.01 58.12 50.17 64.99 62.60
Т102 1.38 1.20 1.03 0.67 2.22 0.66 0.66
А1203 9.10 13.82 13.89 15.05 13.80 14.30 15.50
Бе0 7.28 8.92 4.31
Р^Оз 8.26 14.41* 9.61* 6.14* 5.74 5.52* 1.61
Мп0 0.19 0.23 0.13 0.08 0.22 0.07 0.09
Mg0 13.80 7.71 4.94 3.84 5.60 2.55 3.00
Са0 9.80 9.96 5.99 5.01 6.70 3.74 4.70
№20 2.29 2.67 3.11 3.87 2.75 3.34 3.78
К20 1.08 1.36 2.43 3.68 1.44 2.52 2.57
Р205 0.67 0.06 0.24 0.49 0.42 0.18 0.20
П.п.п. 2.47 1.83 2.34 2.78 2.64 1.74 1.14
Сумма 99.82 100.01 99.72 99.73 100.62 99.61 100.16
Со Не опр. 45 36 24 Не опр. 17 Не опр.
Сг » 260 170 140 » 68 »
N1 » 120 87 69 » 40 »
Бг » 251 529 1048 » 340 »
7г » 74 184 236 » 263 »
* Ре20з - общее железо; ан-22 - среднее из четырех смешанных проб (б, в, г, д).
подтверждается обнаружением внешних признаков пластического течения материала и структур размером до 0.5 х 0.3 м со скорлуповатой шаровой отдельностью. Это гетерогенное тело псевдо-тахилитов местами прорвано жилами порфироб-ластических биотитовых гранитов, имеющими более широкое развитие в бассейне р. Котуйкан. Их возраст 1.84-1.87 млрд. лет (И-РЪ-метод по циркону) [7].
Второй объект псевдотахилитов (рис. 1, № 22) расположен на правобережье р. Котуйкан в центральной части купола, рассеченного продольной узкой зоной бластомилонитов, проходящей вдоль внешней границы Западного массива анортозитов. Однородное тело псевдотахилитов шириной 200-250 м располагается между этой зоной и анортозитами, имея с обоими резкие контакты. Сложено это тело плотными черными афанито-выми породами с округлыми (до 1-2 см) включениями полевого шпата.
Подавляющая часть псевдотахилитов типа В, несмотря на их афанитовую текстуру, относится к милолистинитам. В их основной массе иногда распознаются биотит, плагиоклаз и калиевый полевой шпат. Относительно крупные (до 2 см) округлые (видимо, оплавленные) включения плагиоклаза и амфибола несут следы шокового ме-
таморфизма в виде ромбовидной системы микротрещин. Некоторые зерна плагиоклаза по микротрещинам разорваны, что устанавливается по симметрично зазубренным и разведенным краям этих трещин, между которыми развивается мелкочешуйчатый агрегат позднего биотита.
Для определения состава и возраста псевдотахилитов типа В на объекте № 6 из пород различного облика отбирались штуфные пробы массой 1-2 кг. На более однородном объекте № 22 отбирались сколковые пробы на ограниченной (1-1.5 м2) площади вблизи контакта с анортозитами. Здесь критерием разделения проб служило разное количество включений плагиоклаза. Видно (табл. 1), что состав псевдотахилитов на объекте № 6 варьирует от ультраосновного до среднего. Это свидетельствует о гетерогенности субстрата, который подвергся неравномерному перетиранию и избирательному плавлению. Состав псевдотахилитов на ограниченном участке объекта № 22 по одной пробе и смеси из четырех проб, оказался близок к гранодиоритам (см. табл. 1). Судя по составу псевдотахилитов, которые в обоих случаях тесно контактируют с анортозитами, эти более древние породы н
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.