научная статья по теме ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОД СТРЕЛЬНИНСКОГО СЕГМЕНТА ТЕРСКОГО ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО ПОЯСА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ) Геология

Текст научной статьи на тему «ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОД СТРЕЛЬНИНСКОГО СЕГМЕНТА ТЕРСКОГО ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО ПОЯСА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)»

УДК 552.4+553.54(470.21)

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОД СТРЕЛЬНИНСКОГО СЕГМЕНТА ТЕРСКОГО ЗЕЛЕНОКАМЕННОГО ПОЯСА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

© 2010 г. Б. Ю. Астафьев*, О. А. Левченков*, Н. Г. Ризванова*, О. А. Воинова**, А. С. Воинов***, Л. К. Левский*, А. Ф. Макеев*, К. И. Лохов**

*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург e-mail: ab5229@mail.ru **Всероссийский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург ***Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург Поступила в редакцию 06.08.2007 г., получена после доработки 11.03.2009 г.

Рассмотрены геологическое строение, возраст и генезис осадочно-вулканогенных, метаморфических и метасоматических образований юго-восточной части Кольского полуострова (Терский зеле-нокаменный пояс, южное обрамление Имандра-Варзугской структуры). Выделены главные этапы эндогенной активности региона, относящиеся к позднему архею и раннему протерозою. U-Pb методом (методики SHRIMP-II, ID-TIMS и Pb-LS) был определен возраст вулканогенно-осадочных пород имандровской серии, магматических и наложенных метаморфических и метасоматических процессов. Метавулканиты основного—среднего состава имандровской серии датируются 2.67 млрд. лет, что соответствует гимольскому надгоризонту лопия (поздний архей). На архейские вулканиты наложены раннепротерозойские региональный метаморфизм (2.1 млрд. лет) и метасо-матические процессы в интервале времени 1.85—1.77 млрд. лет. Полученные данные указывают на многоэтапную эндогенную эволюцию формирования пород в Терском зеленокаменном поясе на южном фланге раннепротерозойской Имандра-Варзугской структуры Кольского полуострова.

Ключевые слова: метаморфизм, стратиграфия, метасоматоз, Балтийский щит, Терский зеленокамен-ный пояс, Имандра-Варзугская структура, имандровская серия, изотопное датирование.

ВВЕДЕНИЕ

Геологическое строение, петрологические особенности, возраст метаморфических и метасоматических процессов восточной части Терского зелено-каменного пояса (ЗКП), а также их минерагениче-ское значение до настоящего времени оставались сравнительно малоизученными. Целью данной работы являлось определение общей последовательности раннедокембрийских эндогенных процессов в южном обрамлении Имандра-Варзугской ранне-протерозойской структуры. В связи с этим нами были предприняты геологические, петрографические и изотопно-геохронологические исследования.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА

Терский ЗКП находится в южном обрамлении Имандра-Варзугской структурной зоны и отделен от нее серией крупных разрывных нарушений. Пояс протягивается почти через весь Кольский полуостров в субширотном направлении от озера Имандра до Белого моря. Метаморфизованные вулканогенно-осадочные породы, слагающие Стрельнинский сегмент Терского ЗКП, образуют синформы и моноклинали, окаймляющие грани-

тогнейсовые куполовидные структуры (рис. 1), подобно архейским зеленокаменным поясам Карелии.

На этой территории широко распространены породы имандровской серии позднего архея, геологическое положение и возраст которой в настоящее время остаются дискуссионными. Большинство исследователей (Государственная..., 2004, Ранний..., 2005) предполагает, что породы имандровской серии, относящиеся к гимольскому надгоризонту верхнего лопия, с перерывом и структурно несогласно перекрывают плутонические, метаморфические комплексы, а также слюдистые и амфиболовые сланцы и гнейсы понойской серии среднего лопия. Другими геологами принимается раннепротерозой-ский возраст образований имандровской серии в этом районе (Дейли и др., 2000; Daly et al., 2001).

Имандровская серия включает в свой состав основные, средние и кислые метавулканиты и метао-садочные образования. Опорный разрез серии ранее был изучен в Приимандровской структуре, западнее района проведенных исследований, и представлен (снизу вверх) кислогубской, витегуб-ской и арваренчской свитами (Ранний., 2005; Государственная., 2004; Докембрийская..., 1988). В

Рис. 1. Схема геологического строения Стрельнинского сегмента Терского зеленокаменного пояса (южное обрамление Имандра-Варзугской структуры). На врезке контуром отмечено расположение района работ. 1—4 — поздний архей (лопий): 1 — нерасчлененные восточнокольский метаморфический комплекс (биотитовые, двуслюдя-ные и амфиболовые гнейсы и сланцы) и беломорский мигматит- и анатектит-гранитовый комплекс (микроклин-плагио-клазовые и плагиомикроклиновые граниты, мигматиты, мигматит-граниты, гнейсограниты), 2 — гимольский надгоризонт, имандровская серия: базальты, андезибазальты, амфиболиты, сланцы, конгломераты, 3 — раннегимольские интрузии, мигматит- и анатектит-гранитовый комплекс: граниты микроклин-плагиоклазовые и плагиомикроклиновые, мигматиты, мигматит-граниты, гнейсограниты, 4 — позднегимольские интрузии, пурначский комплекс щелочных гранитов: щелочные граниты арфведсонитсодержащие, с эгирином и рибекитом; 5 — поздний лопий и ранний карелий нерасчлененные: комплекс нерасчлененных гипербазитов, габбро, габбро-долеритов, габбро-диоритов и габбро-амфиболитов; 6—8 — ранний протерозой (карелий): 6 — сумийский надгоризонт стрельнинской серии: метаморфизованные магнезиальные базальты, андезибазальты, андезидациты, дациты, туфы, сланцы, туфоконгломераты, 7 — ондомозерский гипербазит-базитовый комплекс: метагаббро-нориты (габбро-амфиболиты), троктолиты, пироксениты, перидотиты, 8 — стрельнинский гранитный комплекс: лейкограниты биотитовые, двуслюдяные, пегматоидные и порфировидные; 9 — зоны локализации ранне-протерозойских низко-среднетемпературных метасоматитов (амфиболовые, слюдистые, эпидот-хлоритовые); 10 — тела не-расчлененных низко-среднетемпературных метасоматитов позднеархейского и раннепротерозойского возраста; 11 — участок детальных работ и отбора геохронологических проб.

восточной части Терского ЗКП распространены породы пялочной, сергозерской и других толщ, сопоставляемые по составу и условиям образования с опорным разрезом имандровской серии.

Район работ охватывает участок верхнего течения реки Стрельна в восточной части Кольского полуострова. Геологическое строение района определяется сочетанием гранитоидных и гранитогнейсовых куполов с обрамляющими их регионально-метамор-физованными породами имандровской серии, а также тектоническим сочленением с метаосадочно-вул-каногенными образованиями раннепротерозойской

Имандра-Варзугской рифтогенной структуры (рис. 1). В районе работ на рассматриваемом стратиграфическом уровне главным образом проявлены метаморфизованные осадочно-вулканогенные породы пялочной толщи (рис. 1, 2).

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОД ИМАНДРОВСКОЙ СЕРИИ

Вулканические породы

Основным объектом исследования являлись метаморфизованные осадочно-вулканогенные об-

Рис. 2. Геологическое строение фрагмента Стрельнинского района.

1 — щелочные гнейсограниты Стрельнинского купола; 2 — биотитовые плагиосланцы пялочной толщи; 3 — основные метавулканиты (метабазиты, метамандельштейны) сейдореченской свиты раннего протерозоя; 4 — интрузии габбро-амфиболитов; 5 — метасоматиты нерасчлененные; 6 — места отбора геохронологических проб и их номера.

Таблица 1. Химический состав (мас. %) пород пялочной толщи в районе верховьев р. Стрельна

Компоненты 2509/2 2509/1 2470 2515 2547 2524 2540 2541 2421/1 2542 2433 2468

яо2 50.50 50.6 55.8 59.9 57.7 64 66.5 67.2 70.3 70.6 72.8 76.3

НО 2 0.97 0.89 0.7 1.19 1.01 0.85 0.78 0.77 0.81 0.79 0.82 0.63

А12О3 15.20 19.2 13.8 14.3 13.4 11.7 11.2 10.9 11.3 11 10.6 4.95

Fe2Oз 2.61 3.26 2.05 4.29 2.41 9.41 1.12 2.17 1.45 2.65 1.6 1.18

FeO 8.95 6.38 6.96 5.87 7.76 4.93 4.06 5.8 5.95 3.84 4.93 3.63

МпО 0.19 0.15 0.15 0.12 0.15 0.05 0.06 0.07 0.1 0.07 0.06 0.11

МБО 7.15 3.35 6.32 2.55 3.08 0.19 0.26 0.59 0.15 0.77 1.11 4.09

СаО 8.24 8.98 9.63 3.42 7.28 0.49 4.77 3.67 2.46 5.25 1.47 6.55

№2О 2.98 3.7 2.8 3.22 2.1 1.7 1.37 0.2 2.2 1.75 1.92 0.07

К2О 1.08 1.5 0.28 2.67 1.8 5.63 5.57 3.97 2.85 1.47 3.21 0.14

Р2О5 0.06 0.06 0.09 0.18 0.15 0.12 0.13 0.11 0.13 0.12 0.2 0.12

П.п.п. 0.77 0.92 0.44 1.47 2.09 0.1 3.4 3.62 1.39 0.98 0.47 1.59

Сумма 98.70 98.99 99.02 97.71 98.93 99.17 99.22 99.07 99.09 99.29 99.19 99.36

Примечание. Амфиболовые сланцы по породам: 2509/2 — базальту, 2509/1 — лейкобазальту, 2470 — андезибазальту; 2515, 2547 — ам-фибол-биотитовые и биотитовые плагиосланцы по андезитам; кварцитовидные биотит-кварцевые сланцы, лептитовые гнейсы по породам: 2524 — трахидациту, 2540 — трахириодациту, 2541, 2421/1 — риодацитам; 2542, 2433 — биотит-кварцевые сланцы по риоли-там, 2468 — кварцит. Анализы выполнены в лаборатории ФГУП "ВСЕГЕИ".

разования пялочной толщи имандровской серии, а также метасоматиты по ним. В составе пород преобладают метаморфические порфиробластические сланцы по вулканитам среднего—основного состава (табл. 1). Среди них наиболее широко распространены мелкозернистые биотит-полевошпатовые и биотит-амфиболовые разновидности. В подчиненных количествах выделяются метапорфироиды, биотит-кварцевые и другие слюдистые сланцы. Биотит-полевошпатовые сланцы макроскопически представляют собой светло-серые или серые равно-мернозернистые породы, состоящие из плагиоклаза (альбит-олигоклаза), микроклина в резко подчиненном количестве, кварца и темно-коричневого биотита. Структура пород микрогранобластовая, лепидогранобластовая, в ряде случаев с участками бластопорфировой.

Порфироиды отличаются от вышеописанных пород только присутствием среди тонкозернистой и слабосланцеватой основной массы порфировых вкрапленников плагиоклаза и кварца. Основная тонкозернистая масса порфироидов состоит из альбит-олигоклаза, реже микроклина, кварца и переменного количества биотита. Для порфироидов характерна бластопорфировая структура с микрогранобластовой и лепидогранобластовой структурами основной ткани. Данные породы по составу близки к лептитам. Наиболее вероятно, что в основном породы пялочной толщи являются ме-таморфизованными дацитами—риолитами. Среди метаморфизованных кислых вулканитов выделяются близкие им по составу породы, вероятно, ту-фогенного происхождения. К ним отн

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