ПЕТРОЛОГИЯ, 2008, том 16, № 6, с. 571-592
УДК 552.321.5:550.4:551.2(470.22)
ИНТРУЗИВ РУЙГА КАК ТИПОВОЙ ПРЕДСТАВИТЕЛЬ МАЛОГЛУБИННОЙ ФАЦИИ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОЙ ПЕРИДОТИТ-ГАББРО-КОМАТИИТ-БАЗАЛЬТОВОЙ АССОЦИАЦИИ ВЕТРЕНОГО ПОЯСА, ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ФЕННОСКАНДИЯ
© 2008 г. В. С. Куликов*, Я. В. Бычкова**, В. В. Куликова*, Ю. А. Костицын***,
О. С. Покровский****, М. В. Васильев**
*Институт геологии Карельского НЦ РАН 185910 Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11, Россия; e-mail: vkulikova@onego.ru **Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Геологический факультет 119992 Москва, Ленинские горы, Россия; e-mail: yanab@geol.msu.ru ***Институт геохимии и аналитической химии им. ВИ. Вернадского РАН 119991 Москва, ул. Косыгина, 19, Россия; e-mail: kostitsyn@geokhi.ru ****Laboratorie des Mecanismes en Geologie, UMR 5563 Toulouse, avenue EdouardBelin, F-31400, France; e-mail: oleg@lmtg.obs-mip.fr
Поступила в редакцию 14.06.2007 г.
Получена после доработки 20.09.2007 г.
Впервые на основе новых данных по геологии, петрологии, геохронологии и геохимии дается описание дифференцированного мафит-ультрамафитового интрузива Руйга, расположенного в северозападной части палеорифта Ветреный Пояс. В строении интрузива - типичного представителя малоглубинной фации перидотит-габбро-коматиит-базальтовой ассоциации, обнажающегося на площади около 20 кв. км, выделено три зоны общей мощностью до 810 м (снизу вверх): меланогаббро-норитовая, перидотитовая и габбровая. Несмотря на широко проявленный зеленосланцевый метаморфизм, в породах местами сохранились первичные минералы: оливин (Fo75-86), бронзит, авгит переменного состава, лабрадор и хромшпинелиды. Sm-Nd изотопный возраст по минеральным фракциям оливинового меланогаббро-норита из массива Руйга составил 2.39 ± 0.05 млрд. лет, коматиито-вых базальтов свиты Ветреный Пояс - 2.40-2.41 млрд. лет (Пухтель и др., 1997). На основе близких геохимических параметров по главным, редкоземельным и микроэлементам пород интрузива Руйга и лавовых покровов горы Голец предполагается их единый глубинный источник. Материнская магма, вероятно, состава высокомагнезиального коматиитового базальта в промежуточных очагах в земной коре подверглась дифференциации, контролируемой отсадкой оливина. Там же она насыщалась коровым веществом, и ранние порции излившихся на поверхность расплавов оказались наиболее контаминированными. По геологическим и ряду геохимических особенностей рассматриваемые магматиты Ветреного Пояса сопоставимы с канадским палеопротерозойским никель-платино-метальным коматиитовым габбро-перидотитовым комплексом Рэглэн (Налдретт, 2003).
Важнейшее геологическое событие в докембрии на территории Фенноскандинавского щита на рубеже архея и протерозоя (2.5-2.4 млрд. лет) -интенсивное проявление мафит-ультрамафитового магматизма, реализованного в экструзивных, эффузивных и интрузивных фациях, на площади около 0.5 млн. кв. км. Повышенный интерес к этой одной из крупных магматических провинций мира (РиеМе1 й а1., 1997; Шарков и др., 1997; Куликов и др., 2005; Эрнст и др., 2007 и др.) вызывают интрузивные фации - дифференцированные массивы, с которыми связаны промышленные месторождения хромитовых, медно-никеле-вых, благороднометальных и других руд (Монча-плутон, массивы Федорово-Панский, Пеникат, Бураковско-Аганозерский и др.). Вулканические
фации, часто пространственно удаленные от этих интрузивов, порой трудно воспринимаются в качестве комагматов последних. В то же время на Фенноскандинавском щите известны районы, где интрузивные и эффузивные фации рассматриваемого магматизма пространственно совмещены. Одним из них является территория Ветреного Пояса, на которой сохранились реликты одноименного палеопротерозойского рифта с широким проявлением коматиитовых базальтов мощностью до 4 км и по магнитным данным более сотни перидотит-габбровых тел (рис. 1). Последние из-за плохой обнаженности слабо изучены, и в литературе отсутствует детальное описание хотя бы одного из них. В настоящей работе предпринимается попытка восполнить этот пробел на
6
10
7
8
Рис. 1. Схема палеорифта Ветреный Пояс (юго-восток Фенноскандии). Составили B.C. Куликов, В.В. Куликова и Я.В. Бычкова (2005 г.).
Палеопротерозой: 1 - ятулийско-людиковийские образования (кварциты, базальты, карбонаты, шунгиты) Онежской мульды; 2, 3 - вулканоплутоническая ассоциация: 2 - свита Ветреный Пояс (коматиитовые базальты), 3 - наиболее крупные мафит-ультрамафитовые массивы; 4 - виленгская свита (аргиллиты, алевролиты, туффиты, кремнистые сланцы); 5 - киричская и токшинская свиты (базальты, андезибазальты, кварциты, аркозы). Мезоархей: 6 - образования Беломорского подвижного пояса; 7 - лопийские образования Карельского кратона (коматииты, базальты, андезиты, риодациты, осадки, мафит-ультрамафитовые интрузивы и гранитоиды). 8 - нерасчлененные комплексы па-леоархейского Водлозерского блока (гранитоиды, гнейсы, амфиболиты). 9 - граница венд-фанерозойского чехла Русской плиты и Фенноскандинавского щита. 10 - контуры реликтов палеорифта Ветреный Пояс. Прямоугольником показан изучаемый участок.
примере интрузива Руйга, расположенного в северо-западной части палеорифта Ветреный Пояс.
Интрузив изучался с целью проверки гипотезы комагматичности эффузивных и интрузивных образований палеорифта Ветреный Пояс. Для этого было проведено картирование обнаженной юго-восточной части интрузива в масштабе 1 : 25000 с выделением главных типов слагающих массив пород, выявлено их пространственное взаимоотношение, составлен обобщенный разрез интрузива, изучены породы, минералы, Sm-Nd и Rb-Sr изотопные системы и определен возраст объекта. Особое внимание уделялось анализу связей интрузива с перекрывающими коматиитовыми базальтами свиты Ветреный Пояс, обнажающимися на г. Голец (Куликов, 1971; Слюсарев, Куликов, 1973; Пухтель и др., 1991) с целью разработки модели развития магматизма в северо-западной части рифтогенной структуры в раннем палеопротерозое.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Изучение геологического строения рассматриваемой территории проводили традиционными методами с картированием наиболее обнаженных участков и отбором проб для комплексных исследований по двум основным субмеридиональным профилям: через вершину горы Голец (разрез вулканической толщи) и в 3.5 км восточнее (разрез интрузива Руйга).
Химический состав пород определяли в химической лаборатории Института геологии Карельского НЦ РАН методом "мокрой химии", а также в лаборатории университета г. Оулу (Финляндия) методом РФА.
Составы минералов изучали методом рентге-носпектрального микроанализа в ГЕОХИ РАН и в МГУ им. М.В. Ломоносова. В ГЕОХИ РАН исследования проводили на рентгеновском микроанализаторе с электронным зондом Camebax-mi-crobeam (аналитик Н.Н. Кононкова). Параметры анализа: чувствительность от 0.01 мас. %, ускоряющее напряжение 15 кВ, сила тока пучка 30 нА. Аналитическая погрешность для компонентов с содержанием более 10 мас. % оценивается в 2 отн. %, с содержанием от 1 до 10 мас. % —5 отн. %, с содержанием менее 1 мас. % —10 отн. %. В МГУ исследования проводили на энергодисперсионном спектрометре INCA-Energy-350 на базе растрового электронного микроскопа Jeol JSM-6480LV (аналитик Н.Н. Каратаева). Параметры анализа: ускоряющее напряжение 15 кВ, сила тока пучка 15 нА, чувствительность от 0.2 мас. %. Погрешность для компонентов с содержанием более 10 мас. % оценивается в 2 отн. %, с содержанием от 5 до 10 мас. % —5 отн. %, с содержанием от 1 до 5 мас. % —10 отн. %.
Акцессорные минералы массива Руйга диагностировали на микроанализаторе INCA-Enerdgy-350 на базе сканирующего электронного микроскопа VEGA II LSH в Институте геологии Карельского НЦ РАН (аналитик В.В. Куликова).
Изотопные отношения неодима и стронция были исследованы в ГЕОХИ РАН на масс-спектрометре TRITON (аналитик М.В. Васильев). Концентрацию Rb, Sr, Sm, Nd определяли методом изотопного разбавления. Образцы, растертые до состояния тонкой пудры, разлагали в те-флоновых капсулах в смеси HF + Hn03 при атмосферном давлении в течение 3 суток. До разложения к образцу добавляли смешанные трасеры 85Rb + 84Sr и 149Sm + 150Nd. Фториды отгоняли трехкратным выпариванием в 12 Н HCl. Выделение Rb, Sr и суммы редких земель проводили методом ионообменной хроматографии на фторопластовых колонках с 3.5 мл смолы Dowex 50 х 8. В качестве элюента использовали 2.4 Н HCl. Выделение Nd и Sm проводили на колонках Eichrom Ln. spec со ступенчатым элюированием 0.15 Н, 0.30 Н и 0.70 Н HCl. Воспроизводимость изотопного анализа в ходе проведения настоящего исследования контролировали по международным стандартам SRM-987 для Sr и La Jolla для Nd. Полученные изотопные отношения составили 87Sr/86Sr = 0.710269 ± 17 (N = 5) и 143Nd/144Nd = = 0.5118436 ± 18 (N = 5). Здесь и далее в качестве погрешностей изотопного анализа указаны 95%-ные доверительные интервалы для единичного анализа.
Содержание редкоземельных элементов определяли методом iCP-MS в Лаборатории механизмов и транспортов в геологии, г. Тулуза, Франция.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ПАЛЕОРИФТА ВЕТРЕНЫЙ ПОЯС
Линейный палеорифт Ветреный Пояс, породы которого образуют одноименный кряж, состоит из цепи отдельных гор с абсолютной высотой от 200 до 350 м и превышением над прилегающей с северо-востока Поморской низменностью до 200 м. Горы сопряженно переходят одна в другую с северо-запада на юго-восток в следующем порядке: Голец, Челпан, Шапочка, Шуйгора, Олов-гора, Карбасникова, Большая и Малая Левгоры, Овинишная, Мяндуха и др. Структура имеет сложное строение, изученное на ряде профилей (Кирич-Большая Левгора, Кожозеро, Синегорье, г. Голец). На основании этих исследований установлены и выделены осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные образования, объединенные в 6 свит (Земная кора ..., 1983): ток-шинская (терригенно-осадочная), киричская (вулканогенная), кожозерская (осадочно-вулканоген-ная), калгачинская (терригенно-осадочная), виленгская (туфогенно-терригенно-осадочная) и
Ветреный Пояс (лавовая). Они отражают последовательно дорифтовый, предрифтовый и риф-товый с двумя фазами (виленгская и Ветреного
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.