УДК 550.93:551.7/.24(571.52+517.3)
ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ СОНГИНСКОГО БЛОКА РАННЕКАЛЕДОНСКОГО СУПЕРТЕРРЕЙНА ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ: II. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И Nd-ИЗОТОПНЫЕ ДАННЫЕ
© 2013 г. В. П. Ковач*, И. К. Козаков*, Е. Б. Сальникова*, В. В. Ярмолюк**, А. М. Козловский**, Л. Б. Терентьева*
*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034, Россия; e-mail: v.p.kovach@gmail.com **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Старомонетный пер., 35, Москва, 109017, Россия; e-mail: volya@igem.ru Поступила в редакцию 9.10.2012 г.
Получена после доработки 25.03.2013 г.
Рассматриваются геохимические и Nd-изотопные особенности позднерифейских метаморфических образований и гранитоидов Баяннурской зоны Сонгинского блока раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии. На основе синтеза геологических, геохронологических, геохимических и изотопных данных обсуждаются вопросы об источниках пород и ведущих механизмах формирования и эволюции позднерифейской континентальной коры региона. Установлено, что образование структурно-вещественных комплексов Баяннурской зоны было связано с процессами позднепротерозойского (около 1.3—0.78 млрд. лет) тектогенеза и происходило в обстановке конвергентных границ плит. С этим периодом, в первую очередь, связано формирование ювенильной коры, представленной базальтами палеокеанических (N- и E-MORB типы) и островодужных комплексов. В интервале около 880— 800 млн. лет в обстановке энсиалической островной дуги происходило образование пород баяннур-ского комплекса и метатерригенной толщи (аккреционной призмы) холбонурского комплекса, внедрение кварцевых диоритов и гранодиоритов Гашунурского массива за счет размыва и плавления как ювенильных источников позднерифейского возраста, так и древнего, вероятно раннедокембрийско-го, корового материала. На заключительном этапе позднерифейской эволюции Баяннурской зоны во внутриплитной обстановке при участии как мантийных ювенильных, так и коровых источников происходило становление посткинематических гранитоидов Баяннурского массива, габбро-диоритов и анортозитов Онцулинского массива. По изотопным характеристикам кристаллические образования Баяннурской зоны сопоставимы с современными островными дугами японского типа. Синтез геологических, геохронологических и изотопно-геохимических данных свидетельствует о гораздо более широком развитии позднерифейских процессов ювенильного корообразования и ремобилизации континентальной коры в восточном сегменте ЦАСП, чем предполагалось ранее. Венд—палеозойский этап эволюции этого сегмента ЦАСП характеризовался обширным ростом ювенильной коры, на позднерифейском этапе преобладали процессы смешения ювенильных позднерифейских и древних раннедокембрийских источников.
DOI: 10.7868/S0869590313050026
ВВЕДЕНИЕ
Центрально-Азиатский складчатый пояс (ЦАСП) является примером аккреционного оро-гена, характеризующегося обширным проявлением фанерозойского этапа ювенильного коро-образования (Коваленко и др., 1996, 2003; Ярмолюк и др., 2007, 2011; Ковач и др., 2011; 1аИп й а1., 2000а, 2000Ь; Коуа1епко й а1., 2004). В то же время исследования последних лет (Рыцк и др., 2007; Козаков и др., 2011, 2012; К^шкИеу е! а1., 2005, 2007; Кузмичев, Ларионов, 2011; КоуаеИ е! а1., 2013; Кгопег е! а1., 2013 и др.) свидетельствуют о более значительной, чем предполагалось ранее, роли докембрийских короообразующих процессов в формировании и эволюции коры ЦАСП.
Новые геологические и геохронологические данные (и-РЬ метод по цирконам) для пород позднерифейских структурно-вещественных комплексов Баяннурской зоны Сонгинского блока были изложены в первой части статьи (Козаков и др., 2013а). В ней обосновано выделение позднери-фейского этапа в геологическом развитии континентальной коры последнего, а также рассмотрены вопросы корреляции и особенностей тектонического положения докембрийских кристаллических образований, развитых в пределах раннекаледонской складчатой области Центральной Азии. Во второй части статьи приведены новые данные о геохимических и Мё-изотопных особенностях позднерифейских метаморфических
образований и гранитоидов Баяннурской зоны Сонгинского блока ЦАСП и на основе синтеза геологических, геохронологических, геохимических и изотопных данных обсуждаются вопросы об источниках пород, ведущих механизмах формирования и эволюции позднерифейской континентальной коры региона.
СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННЫЕ КОМПЛЕКСЫ БАЯННУРСКОЙ ЗОНЫ СОНГИНСКОГО БЛОКА
Общие характеристики геологического строения Баяннурской зоны Сонгинского блока подробно изложенные в первой части статьи (Козаков и др., 2013а).
Наиболее полно докембрийские структурно-вещественные комплексы Сонгинского блока представлены в Баяннурской зоне, расположенной в его южной части (рис. 1). Здесь выделяются баяннурский и холбонурский метаморфические комплексы. Основу структурного плана зоны образует система тектонических пластин северо-восточного простирания, разделенных субвертикальными сдвиговыми зонами и более поздними надвигами. Последние трассируют зону сочленения баяннурского и холбонурского комплексов (рис. 1). Соотношения пород баяннурского и хол-бонурского комплексов показывают, что они не могут фиксировать региональное несогласие между толщами раннего и позднего докембрия (фундамента и чехла), как это предполагалось ранее (Карта..., 1989; ВаёагеИ й а1., 2004 и др.).
В составе баяннурского метаморфического комплекса преобладают в различной степени мигма-тизированные тонкополосчатые биотитовые пла-гиогнейсы и гнейсы (иногда с гранатом и силлиманитом) с редкими прослоями амфиболовых гнейсов. Степень метаморфизма пород комплекса соответствует Р-Т условиям высокотемпературной амфиболитовой фации. Возраст 802 ± 6 млн. лет субавтохтонных ультаметагенных гранитов, ассо-
циирующих с мигматитами, в первом приближении близок времени проявления регионального метаморфизма амфиболитовой фации. В составе холбонурского комплекса выделены толщи, сложенные в различной степени метаморфизован-ными вулканогенными, терригенно-вулканоген-ными и терригенными породами, которые разделены субвертикальными сдвиговыми зонами и надвигами (рис. 1). Метаморфизм в породах вулканогенных толщ, достигая уровня амфиболито-вой фации, не сопровождался мигматизацией. Верхнюю возрастную границу метаморфизма пород вулканогенной толщи, а также расслоенного габбро-гипербазитового комплекса Онцулинско-го массива, определяет становление роговооб-манковых габбро-диоритов (783 ± 2 млн. лет) и даек анортозитов (784 ± 3 млн. лет) (рис. 1).
По особенностям геологического строения и геохимическим данным породы метавулканоген-ных толщ сопоставляются с образованиями океанических хребтов М-МОЯВ и Б-МОЯВ типа, тогда как метавулканогенно-терригенная и мета-терригенная толщи рассматриваются в качестве аналогов современных островных дуг и аккреционных призм (Ярмолюк и др., 2009). Метаморфизм терригенно-вулканогенной и терригенной толщ холбонурского комплекса, как правило, не превышает уровня зеленосланцевой фации. Пла-гиограниты из гальки конгломератов метатерри-генной толщи имеют возраст 874 ± 3 млн. лет (Козаков и др., 2013б), что определяет нижнюю возрастную границу формирования метатерригенной толщи. Верхнюю возрастную границу формирования метавулканогенно-терригенной толщи фиксируют сильно измененные (эпидотизиро-ванные и хлоритизированные) кварцевые диориты и гранодиориты Гашуннурского массива с возрастом 859 ± 3 млн. лет (рис. 1). Верхнюю возрастную границу накопления метатерригенной толщи определяют биотитовые и роговообманко-во-биотитовые граниты Баяннурского массива с возрастом 790 ± 3 млн. лет (рис. 1). Таким обра-
Рис. 1. Схема геологического строения Баяннурской зоны Сонгинского выступа.
1 — четвертичные рыхлые отложения; 2 — породы гнейсо-мигматитового баяннурского комплекса; 3—7 — холбонур-ский комплекс: 3 — толща "апобазальтовых" сланцев с редкими прослоями кремнистых пород и телами габброидов;
4 — сланцы (метавулканиты основного и среднего состава) с горизонтами кварцитов и прослоями кремнистых пород;
5 — сланцы (метавулканиты основного и среднего состава) с горизонтами кварцитов и слюдистых кварцито-сланцев, пластами и линзами мраморизованных известняков; 6 — толща метатерригенных пород: (аргиллиты, песчаники, гравелиты, конгломераты); 7 — породы островодужной ассоциации (песчаники, гравелиты, конгломераты, олистолиты, базальты); 8 — амфиболиты, амфиболовые гнейсы и кристаллические сланцы обрамления Онцулинского массива; 9 — 15 — магматические породы: 9 — массивные граниты (карбон-пермь); 10 — массивные гранодиориты (ранний—средний палеозой?); 11 — граниты Баяннурского массива 790 ± 3 млн. лет; 12 — массивные роговообманковые гранодиориты, диориты Гашуннурского массива 859 ± 3 млн. лет; 13 — то же (?) сильно измененные (эпидотизация, хлоритизация); 14— 15 — магматические породы Онцулинского массива: 14 — роговообманковое габбро и диориты 785 ± 3 млн. лет, 15 — габбро, гипербазиты; 16—17 — магматические породы тектонической пластины: 16 — расслоенное габбро, гипербазиты, серпентиниты; 17 — породы зоны меланжа (расслоенное габбро, амфиболиты серпентиниты, гнейсы, кристаллические сланцы); 18—21 — структурные элементы: 18 — ориентировка сланцеватости (вертикальная, наклонная, субгоризонтальная); 19 — сдвиговые зоны и тектонические границы (а — установленные, б — предполагаемые); 20 — надвиги; 21 — положение проб: а — геохронологических (возраст в млн. лет), б — геохимических.
Цифрами показаны номера образцов, приведенных в табл. 2. Цифры в кружках: 1 — Баяннурский массив, 2 — Гашун-нурский массив, 3 — Онцулинский массив.
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
_
Va Vb /
г J i ¿f1 IVa IVb IVb .....~
L i ь* IIIa IIIb
- IIa IIb
Ia Ib i i i i
А 1 2
□ 3 А 4 5
X 6
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 b
Рис. 2. Диаграмма a—b (Неелов, 1980) для метаморфических и осадочных пород Сонгинского блока. Сплошными линиями показаны поля составов осадочных пород: I — мономиктовые (кварцевые) псам-митоиды, ультрасилициты: Ia — слабокарбонатистые (
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.