ПЕТРОЛОГИЯ, 2012, том 20, № 3, с. 266-281
УДК 550.93(571.61)
МЕТАБАЗАЛЬТЫ БРЯНТИНСКОЙ ТОЛЩИ СТАНОВОГО КОМПЛЕКСА ДЖУГДЖУРО-СТАНОВОГО СУПЕРТЕРРЕЙНА ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО СКЛАДЧАТОГО ПОЯСА: ВОЗРАСТ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ
ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ
© 2012 г. С. Д. Великославинский*, А. Б. Котов*, Е. Б. Сальникова*, А. А. Сорокин**, А. М. Ларин*, С. З. Яковлева*, В. П. Ковач*, Е. В. Толмачева*, И. В. Анисимова*, Ю. В. Плоткина*
*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034, Россия; e-mail: sd1949@yandex.ru
**Институт геологии и природопользования ДВО РАН ул. Б. Хмельницкого, 2, Благовещенск, 675000, Росия; e-mail: sorokin@ascnet.ru Поступила в редакцию 12.12.2011 г.
Выполнены U-Pb геохронологические, Sm-Nd изотопно-геохимические и геохимические исследования кристаллических сланцев брянтинской толщи станового комплекса Джугджуро-Станового супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса. Показано, что протолитами кристаллических сланцев послужили островодужные субщелочные базальты, возраст кристаллизации которых составляет 1933 ± 4 млн. лет, а возраст наиболее ранних метаморфических преобразований — около 1890—1910 млн. лет. Это метаморфическое событие может быть обусловлено коллизией Алданской и Становой континентальных плит или аккреционно-коллизионными процессами на границе Иликанской и Купуринской структурно-формационных зон в ходе формирования последней.
ВВЕДЕНИЕ
Метаморфические породы брянтинской толщи принимают участие в геологическом строении Брянтинской (Мульмугинской) структур-но-формационной зоны Джугджуро-Станового супертеррейна (ДСС) Центрально-Азиатского складчатого пояса (рис. 1). Обычно эта толща рассматривается в составе станового комплекса указанного супертеррейна и традиционно кор-релируется с иликанской, купуринской и усть-
гилюйской толщами (Государственная..., 2009). В современных стратиграфических схемах формирование всех этих толщ станового комплекса относят к раннему архею (Государственная. , 2009 и др.). К сожалению, надежные данные об их возрасте практически отсутствуют. Исключение представляет только иликанская толща, для которой получена оценка возраста 2630—2700 млн. лет (Великославинский и др., 2011). Однако непосредственная возрастная корреляция иликанской и брянтинской толщ представляется преждевре-
Рис. 1. Схематическая геологическая карта центральной части Джугджуро-Станового супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса.
1—11 — Джугджуро-Становой супертеррейн: 1 — иликанская толща, 2 — брянтинская толща, 3 — купуринская толща, 4 — усть-гилюйская толща, 5 — гранулитовые блоки, 6 — метагаббро, 7 — гранитоиды древнестанового комплекса, 8 — интрузии токско-алгоминского комплекса, 9 — гранитоиды позднестанового комплекса, 10 — гранитоиды тындинско-бакаранского комплекса, 11 — гранитоиды ираканского комплекса; 12 — позднемеловые вулканиты; 13 — пески и песчаники Зейской впадины; 14 — зона сочленения Джугджуро-Станового супертеррейна и Алданского щита (Пристано-вой пояс); 15—19 — Алданский щит: 15 — гранитогнейсовые комплексы, 16 — курумканская толща, 17 — федоровская толща, 18 — сеймская толща, 19 — холболохская и кюриканская толщи; 20 — чехол Сибирской платформы; 21 — осадочные образования юрских впадин; 22 — Монголо-Охотский складчатый пояс; 23 — главные разломы; 24 — место отбора пробы для геохронологических исследований и ее номер.
На врезке: схема тектонического районирования Джугджуро-Станового супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса.
1 — Алданский щит; 2 — Пристановой пояс: Курультинский блок (а), Зверевский блок (б), Сутамский блок (в); 3 — Монголо-Охотский складчатый пояс; 4 — Амурский супертеррейн Центрально-Азиатского складчатого пояса; 5—7 — структурно-формационные зоны (террейны) Джугджуро-Станового супертеррейна: 5 — Иликанская, 6 — Брянтинская, 7 — Купуринская; 8—9 — террейны Селенгино-Станового супертеррейна: 8 — Амазаро-Гилюйский, 9 — Тунгир-ский. Цифрами в кружках обозначены главные разломы: Становой (1), Джелтулакский (2), Унахинский (3), Сугджар-ский (4), Северо-Тукурингрский (5), Южно-Тукурингрский (6).
№20 + К20, мас. % 14
12 10 8 6 4 2
Щелочные пикриты
Щелочные Субщелочные базальтоиды ^^базальты и ^ Трахибазальты
• !•
Трахи-андезито-базальты
40 42 44 46 48 50 52 54 56
БЮ2, мас. %
0
Рис. 2. Классификационная диаграмма (№20 + К20)—8102 (Магматические..., 1983) с фигуративными точками мета-базальтов брянтинской толщи.
менной, поскольку существуют данные, позволяющие предполагать, что формирование про-толитов метаморфических пород этих толщ, скорее всего, протекало в разных геодинамических обстановках (Великославинский, 1998). В связи с этим были выполнены геохимические, и-РЬ геохронологические и изотопно-геохи-
мические исследования метабазальтов брянтинской толщи, наиболее информативных как для оценки ее возраста, так и реконструкции геодинамической обстановки ее формирования, результаты которых рассматриваются в настоящей статье.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Брянтинская (Мульмугинская) структурно-формационная зона занимает центральную часть ДСС (рис. 1). Западная граница этой зоны проходит по Унахинскому, а восточная по Сугджарскому разломам, которые отделяют ее, соответственно, от Иликанской и Купуринской структурно-фор-мационных зон ДСС. На севере Брянтинская зона ограничена Становым структурным швом, где метаморфические породы брянтинской толщи контактируют с высокобарическими гранулитовыми комплексами зоны сочленения Алданского щита и ДСС. На юге она перекрыта неоген-четвертичными отложениями Зейской депрессии.
Брянтинская толща сложена роговообманко-во-плагиоклазовыми (иногда с клинопироксеном и гранатом) кристаллическими сланцами и био-тит-роговообманковыми, и роговообманковыми (иногда гранатсодержащими) гнейсами, степень метаморфизма которых отвечает высокотемпературной амфиболитовой фации. Она прорвана ме-
тагаббро, гранитоидами древнестанового комплекса, гранитоидами токско-алгоминского комплекса, возраст которых составляет около 240 млн. лет (Сальникова и др., 2006), гранитоидами тындинско-бакаранского комплекса с возрастом около 125 млн. лет (Котов и др., 2008) и позднемеловыми гранитоидами ираканского комплекса. При этом гранитоиды токско-алго-минского комплекса совместно с вмещающими метаморфическими породами брянтинской толщи подвергаются структурно-метаморфическим преобразованиям в условиях амфиболитовой фации, тогда как гранитоиды тындинско-бака-ранского и ираканского комплексов не затронуты процессами метаморфизма. Другими словами, возраст последнего метаморфического события, проявленного в пределах Брянтинской структурно-формационной зоны, находится в интервале 240—125 млн. лет, что согласуется с данными о возрасте ультраметаморфических гранитов (около 140 млн. лет) этой зоны (Ларин и др., 2006).
АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДИКИ
Приведенные в статье анализы метаморфических пород брянтинской толщи на главные элементы выполнены рентгенофлуоресцентным методом в СибГЕОХИ, а определения содержаний редких элементов — методом индукционно-свя-занной плазмы с масс-спектрометрическим окончанием (1СР-М8) с погрешностью 5—10% (ИАнП СПбНЦ РАН).
Выделение циркона проводили по стандартной методике с использованием тяжелых жидкостей. Выбранные для И-РЬ геохронологических
Таблица 1. Химический состав представительных образцов роговообманково-плагиоклазовых кристаллических сланцев брянтинской толщи Джугджуро-Станового супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса
Роговообманково-плагиоклазовые кристаллические сланцы Амфиболит
Компо- *54°41' 48.6' ' 54°43'23.0' ' 54°41'48.6' ' 54°43'23.0' ' 54°41'48.6' ' 54°41' 48.6 '' 54°47.9 '
ненты **127°22 ' 00.6 ' ' 128°27' 30.3 '' 127°22 '00.6' ' 128°27' 30.3 '' 127°22' 00.6 ' ' 127°22 '00.6 '' 128°18.6'
***К-1035-1 К-2039 К-1035-4 К-2039-1 К-1035 К-1035-2 5033-2
8Ю2 48.90 49.80 50.50 51.10 52.0 53.1 51.55
ТЮ2 1.43 1.42 1.17 1.45 1.11 1.10 1.32
А12Оз 17.30 20.00 18.30 20.00 19.20 18.00 16.12
FeOt 9.27 7.71 8.42 6.91 7.68 7.62 9.69
МпО 0.14 0.13 0.11 0.11 0.10 0.11 0.09
МБО 5.29 4.32 4.32 3.4 3.19 3.97 5.42
СаО 6.56 8.04 7.00 7.78 6.21 6.48 8.50
№20 4.41 4.54 5.00 4.75 5.34 5.2 4.13
К2О 2.90 1.20 2.02 1.53 2.3 1.97 0.69
Р2О5 0.67 0.99 0.64 0.93 0.45 0.51 0.13
П.п.п. 1.91 0.96 1.50 1.10 1.44 0.97 1.20
V 194 180 165 149 140 153 —
Яс 14 12 14 10 10 12 —
Сг 51 16 58 17 39 64 —
Со 32 20 27 15 21 25 —
N1 59 20 32 22 24 38 —
Ъх 142 86 82 82 78 79 —
Оа 23 22 23 21 25 21 —
Rb 48 16 20 23 33 26 —
Яг 1350 1650 1270 3350 1460 1300 —
Y 23 18 21 14.7 22.6 19 —
Nb 9.1 8.7 8.7 7.1 8.2 7.4 —
7г 157 120 58 119 391 86 —
Ва 1610 1290 1200 1980 1870 1180 —
La 47 42 58 53 65 52 —
Се 98 91 126 103 137 115 —
Рг 12.8 11.8 16.0 12.0 17.4 14.7 —
Nd 52 49 65 48 73 57 —
Ят 10.5 9.4 11.1 8.3 14.0 10.8 —
Ей 2.9 2.7 2.9 2.7 3.2 2.9 —
Gd 7.3 7.0 8.1 5.9 9.4 7.7 —
ТЬ 0.99 0.83 1.06 0.67 1.08 0.93 —
Dy 5.09 3.9 5.0 3.0 5.5 4.6 -
Но 0.95 0.72 0.9 0.57 0.90 0.79 —
Ег 2.3 1.82 1.93 1.34 2.2 1.76 —
Тт 0.29 0.21 0.27 0.21 0.28 0.26 —
УЬ 1.96 1.4 1.75 1.10 2.0 1.72 —
Lu 0.29 0.22 0.26 0.16 0.32 0.23 -
Hf 3.8 2.7 1.8 2.4 9.5 2.5 —
Та 0.45 0.35 0.48 0.30 0.3 0.35 —
РЬ 14 5.0 10.7 11 18 15 —
та 1.1 1.8 0.51 1.6 0.51 0.47 —
и 0.34 0.52 0.065 0.28 0.19 0.10 —
LaN/YbN 16.3 20.0 22.6 32.8 21.7 20.4 —
LaN/SmN 2.8 2.8 3.3 4.0 2.9 3.0 —
GdN/УbN 3.0 4.1 3.7 4.3 3.8 3.6 —
Еи*/Еи 1.05 1.02 0.9 1.2 0.8 0.96 —
Примечание. Координаты: * широта, ** долгота, *** номер образца.
Рис. 3. Микрофотографии расплавных включений в минералах метабазальтов брянтинской толщи, выполненные на оптическом микроскопе LEICA DMLP в проходящем свете.
(а, б) — первичные расплавные частично раскристаллизованные включения в роговой обманке, состоящие из темноцветного минерала, рудной (?) непрозрачной фазы, полевого шпата и силикатного стекла, занимающего около 15% объема включений (расплавные включения декрепитированы в результате повторного нагрева при наложенном метаморфизме); (в) — первичное расплавное частично раскристаллизованное декрепитированное вкл
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.