ПЕТРОЛОГИЯ, 2008, том 16, № 6, с. 627-656
УДК 552.4:551.71/72(571.5)
ГЕОХИМИЯ И ГЕОХРОНОЛОГИЯ МИГМАТИТОВ КУРУЛЬТИНО-НЮКЖИНСКОГО СЕГМЕНТА И ПРОБЛЕМЫ КОРРЕЛЯЦИИ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ В ДЖУГДЖУРО-СТАНОВОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ, ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ
© 2008 г. В. Ä. Глебовицкий*, И. С. Седова*, Д. И. Матуков**, Н. Г. Бережная**,
Е. В. Толмачева**, Л. М. Саморукова *
*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия; e-mail: vg@vg1404.spb.edu **Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского МПР 199106 Санкт-Петербург, Средний пр., 74, Россия; e-mail: sergeev@mail.wplus.net Поступила в редакцию 06.11.2006 г.
Получена после доработки 10.12.2007 г.
Кристаллические сланцы эльгаканской серии (р. Нюкжа) в результате объемного замещения были превращены в плагиогранитогнейсы и гранитогнейсы (Lc1) и затем преобразованы в комплекс полимигматитов с последовательно развивающимися лейкосомами Lc2, Lc3, Lc4. После формирования покровно-надвиговой структуры, явившейся отражением коллизионных процессов, возникла новая генерация гранитных жил (Lc5), а затем по зонам сдвиговых деформаций формировались тоналито-
гнейсы Lc^1 и ветвистые мигматиты с лейкосомами Lcjf1. С помощью SHRIMP-II были исследованы 4 типа (генерации) циркона из гранитогнейсов Lc1. Для I типа (ритмично-зональные ядра) определен возраст 2960 и 3010 млн. лет, соотнесенный с возрастом изверженного (преимущественно вулканогенного) протолита; для II и III типов установлен возраст 2703 млн. лет, соответствующий гранитизации в условиях амфиболитовой фации и формированию становых гранитогнейсов. Это событие коррелируется с гранулитовым метаморфизмом и ультраметаморфизмом, проявленным на всей территории Джугджуро-Становой складчатой области. Наиболее распространенный IV тип циркона имеет возраст 1915 млн. лет, что соответствует метаморфизму, синхронному с формированием тектонических покровов, а следовательно, с коллизией Становой плиты и края Сибирского кратона. От I к IV типу цирконов установлено уменьшение содержаний REE, U, Th, а также Th/U отношения, исключая III тип, в котором отношение Th/U возрастает до значений >1. Цирконы из Lc5 имеют конкордантный возраст 139 млн. лет, сопоставимый с возрастом позднестановых гранитов. Изменения состава циркона из Lc5 от более древних ядер к молодым каймам аналогичны указанным выше для циркона из Lc1. Конкордантный возраст цирконов из Lcj^4 - 127-130 млн. лет. Th/U отношения в них возрастают от центра (<1) к краю (>1), что может свидетельствовать о появлении расплава в процессе формирования Lc^4. По данным анализов 53 образцов пород (ICP MS)
установлены различия в направленности (уменьшение/увеличение) и степени изменения содержаний редких элементов в выделенных сериях гранитизации и мигматизации; рассмотрены корреляционные зависимости между содержаниями элементов и особенности состава рассматриваемых групп пород. Так, при развитии Lc1 происходит их обогащение Rb, Sr, Ba, LREE, Th, Zr, Hf и обеднение Nb, Ta, U, HREE относительно субстрата. Лейкосомы мигматитов Lc2, Lc3 и Lc4 обедняются всеми указанными элементами, кроме LILE. Это связывается с инфильтрационной гранитизацией при объемном замещении и c парциальным плавлением при развитии лейкосом жильной формы с последующей мобилизацией расплавов вместе с реститами. Разнонаправленное поведение LREE и LILE необычно для анатектических процессов и не может быть смоделировано равновесным или неравновесным плавлением.
Проблема происхождения и возраста станового комплекса Джугджуро-Становой складчатой области юга Сибири разрабатывается уже более полувека. После фундаментальных исследований Д.С. Коржинского (1939), выделившего трансси-
бирский Саяно-Становой пояс предположительно протерозойского возраста, было произведено обобщение всех имеющихся тогда региональных геологических материалов и введено понятие названной выше крупной структуры (Судовиков и
др., 1965). Тогда же был выделен Пристановой пояс, как некоторая переходная зона между Алданским гранулитовым ареалом и собственно Джугджуро-Становой складчатой областью. Все супракрустальные и плутонические породы были сгруппированы в три комплекса: палеоархейский алданский, неоархейский становой и палеопроте-розойский джелтулакский. Интрузивные породы разного состава с преобладающим развитием гра-нитоидов были подразделены на множество комплексов и по геологическим соображениям сопоставлены по времени с супракрустальными толщами. Это подразделение ассоциаций пород сохранилось до настоящего времени, хотя оценки изотопного возраста и новые данные по изотопной геохимии, полученные в последние годы, существенно изменили представления о геохронологии этого региона, об истории его геологического развития и о геодинамических режимах эволюции. В первую очередь это касается грани-тоидов, многие из которых считались раннедо-кембрийскими (Судовиков и др., 1965), но оказались мезозойскими (Ларин и др., 2000а, 20006, 2001). Это относится не только к аллохтонным гранитоидам, но и к крупным параавтохтонным массивам, ранее включавшимся в позднестановой и тукурингрский комплексы. К сожалению, геохронологической информации о становой гнейсовой серии, широко распространенной в пределах Джугджуро-Становой складчатой области, очень мало, а ее изучение имеет фундаментальное значение для понимания природы и эволюции этой области. Ограничить возраст становой серии можно датированием становых (древнестановых) гранитоидов, представленных преимущественно автохтонными телами, которые вслед за Д.С. Коржинским (1939) и Н.Г. Судовиковым с соавторами (1965) рассматривались как результат гранитизации гнейсовых толщ.
Целью настоящего исследования является анализ имеющихся данных по петрологии и геохимии станового комплекса, представленного на исследованной территории эльгаканской серией (гнейсы и кристаллические сланцы амфиболито-вой фации, образовавшиеся по ним мигматиты, а также автохтонные и параавтохтонные гранито-иды), и корреляция гранитизации и мигматиза-ции, протекавших в условиях амфиболитовой фации, с известными событиями метаморфизма и магматизма, происходившими в смежных с исследуемым районом блоках Джугджуро-Становой складчатой области. Рассматривается западный, Курультино-Нюкжинский, сегмент этой области (рис. 1) на основании материала, собранного вдоль трассы БАМ по правому борту рек Средняя Ларба и Нюкжа (Седова, Глебовицкий, 1985), где распространены гранулиты Ларбинского, Нюк-жинского и Курультинского блоков и гнейсы амфиболитовой фации эльгаканской серии (Мос-ковченко и др., 1985), коррелируемой со становой серией.
ГЕОЛОГИЯ
Эльгаканская серия, являющаяся объектом нашего исследования, судя по составу субстрата становых гранитогнейсов и полимигматитов, представлена главным образом ассоциацией основных и средних по составу кристаллических сланцев и амфиболитов, чем она существенно отличается от преимущественно гнейсовой иликан-ской серии, развитой в средней части Джугджуро-Становой складчатой области. В небольшом объеме в эльгаканской серии присутствуют гранат-биотитовые, иногда с силлиманитом, гнейсы.
Породы эльгаканской серии совместно с лар-бинскими и нюкжинскими гранулитами и связанные с ними магматические породы пережили це-
Рис. 1. Схема тектонического строения Алданского щита и Джугджуро-Становой складчатой области. Составил A.M. Ларин.
1, 2 - неоархейская Олекминская гранит-зеленокаменная область: 1 - тоналит-трондьемит-гнейсовый комплекс, 2 -зеленокаменные пояса; 3 - наиболее древние, палеоархейские блоки Алданской гранулит-гнейсовой области; 4 - вы-сокоградные метаморфические комплексы иенгрского типа (высокоглиноземистые гнейсы и сланцы, кварциты), 5 -раннепротерозойские супракрустальные комплексы Алданской гранулит-гнейсовой области; 6 - аллохтоны нижне-среднекоровых мафических гранулитов, эндербитов и чарнокитов в Джугджуро-Становой складчатой области и Становой сутурной зоне (B - Брянтинский, СИ - Чогарский, D - Джугджурский, Dm - Дамбукинский, K - Курультинский + Каларский, L - Ларбинский, S - Сутамский, T-S - Токско-Сиваканский, Z - Зверевский); 7 - становой комплекс; 8 -раннепротерозойские супракрустальные комплексы Селенгино-Станового супертеррейна; 9 - метаосадочные комплексы впадин удоканского типа; 10 - рифтогенные грабены (троги джелтулакского типа); 11 - супракрустальные комплексы Патомского нагорья; 12 - платформенный покров Сибирского кратона; 13 - юрские отложения; 14 -складчатые структуры Центрально-Азиатского пояса; 15 - Охотско-Чукотский вулканический пояс, рифты и наложенные впадины; 16 - Каларский массив автономных анортозитов (анортозиты, габброиды, иотуниты и чарнокиты; 2.63 млрд. лет); 17 - неоархейские гранитоиды; 18 - палеопротерозойские постколлизионные гранитоиды кодарского комплекса (1.88-1.87 млрд. лет); 19 - Джугджурский массив автономных анортозитов (анортозиты, габброиды, иотуниты и монцониты; 1.74 млрд. лет); 20 - улканский вулканоплутонический комплекс (граниты рапакиви, щелочные граниты и связанные с ними бимодальные вулканиты; 1.73-1.70 млрд. лет), расслоенные мафит-ультрамафитовые плутоны различного возраста; 21, 22 - фанерозойские гранитоиды и щелочные породы Селенгино-Станового супертеррейна (21) и Джугджуро-Становой складчатой области (22); 23 - тектонические нарушения (а - разломы, б - надвиги).
Таблица 1. Последовательность событий в породах эльгаканской серии в течение II и III тектонометаморфических циклов
Этапы деформаций Структурные формы Магматизм и ультраметаморфизм Структурные соотношения
II цикл - амфиболитовая фация Метаморфизованные габброиды
IID1 Ех, изоклинальные; 8х по ОП Есх - Бг- и Бг-ЫЫ1 плагиогранито-гнейсы и гранитогнейсы Дайки диоритов, гранодиоритов, гранитов Располагаются вдоль ОП Ех
IID2 Е2, изоклинальные; Б2 по ОП Ес2 - лейкократовые Бг-плагио-граниты и граниты Располагаются вдоль ОП Е2
IID3 Е3, мелкие, в зонах сдвиговых деформаций; Ег3 Ес3 - Бг- (иногда с ЫЫ1) тоналиты, плагиограниты, граниты Располагаются по Ег3
iid4 Е4, изоклинальные; Б4 по ОП; тектонические покровы Ес4 -
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.