ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2011, том 436, № 4, с. 494-498
= ГЕОЛОГИЯ =
УДК[552.42:551.77] (571.66-11)
О ВОЗРАСТЕ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И МЕТАМОРФИЗМА ПЛАГИОГНЕЙСОВ ГАНАЛЬСКОГО И ГРАНУЛИТОВОГО КОМПЛЕКСОВ ГАНАЛЬСКОГО ВЫСТУПА (ВОСТОЧНАЯ КАМЧАТКА) © 2011 г. В. К. Кузьмин, Н. В. Родионов
Представлено академиком Ю.М. Пущаровским 17.07.2010 г. Поступило 01.07.2010 г.
Ганальский выступ (ГНВ) представляет собой крупное (25 х 70 км) поднятие меридионального простирания "немых" метаморфических пород среди фаунистически охарактеризованных терригенно-вулканогенных мезо-кайнозойских толщ Восточной Камчатки. Геологическое строение ГНВ освещено в многочисленных публикациях [1—8], что позволяет нам не останавливаться на этом вопросе подробно.
ГНВ тектоническими нарушениями северозападного простирания разделен на два блока: северный (Стеновой) и южный (Вахталкинский). Северный блок представлен разнообразными по составу вулканитами, терригенными породами, кварцитами стеновой серии и гранитоидами ис-холадычского комплекса, метаморфизованными в РТ-условиях зеленосланцевой фации. Вахталкинский блок (ВХБ) сложен метаморфическими породами ганальского и гранулитового комплексов, стеновой серии и пластовыми интрузиями плагиогранитов. В северо-западной части ВХБ расположен Юрчикский габбро-норитовый массив (ЮРМ), являющийся постметаморфическим по отношению к раннему прогрессивному метаморфизму образований ганальского комплекса.
Полный разрез ганальского комплекса представлен тремя толщами метаморфических пород мощностью около 4 км [4]. Нижняя толща сложена амфиболитами, основными кристаллосланца-ми с подчиненными прослоями биотитовых пла-гиогнейсов, глиноземистых сланцев, кварцитов, силикатных мраморов, магнетитовых гранатитов. Для средней толщи характерно приблизительно одинаковое участие в разрезе слюдяных плагио-гнейсов и амфиболитов. Верхнюю толщу слагают амфиболиты с подчиненными прослоями пла-гиогнейсов, силикатных мраморов и кварцитов. Кристаллические породы ганальского комплекса амфиболитовой фации метаморфизма на боль-
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург
шой территории переработаны процессами позднего стенового метаморфизма, сопровождавшегося формированием бластомилонитов и новообразованием минеральных парагенезисов эпидот-амфиболитовой, а иногда амфиболитовой и зеленосланцевой фаций метаморфизма [4, 5].
Важную роль в структуре ВХБ играют породы гранулитовой фации метаморфизма, которые в виде мелких участков приурочены к контакту Юрчикского массива с ганальским комплексом. Наиболее крупный участок развития гранулитов площадью в 4 км2 приурочен к северо-западной оконечности габброидов ЮРМ и сложен двупи-роксеновыми и гиперстеновыми плагиосланца-ми, амфиболитами и разнообразными плагио-гнейсами с гиперстеном, диопсидом, гранатом, кордиеритом, биотитом в различных соотношениях. Генезис пород гранулитовой фации обсуждается в острых дискуссиях. Предложены гипотезы образования гранулитов в виде локальных участков в породах ганальского комплекса как в экзоконтактовой зоне габбро-норитов ЮРМ [1, 9, 10], так и в зонах максимального проявления регионального метаморфизма [5]. Л.Л. Герман [4] выделил самостоятельный гранулитовый комплекс и считал его тектоническим блоком грану-литового фундамента.
Наиболее значимым вопросом при расшифровке геологического строения ГНВ был и остается вопрос о возрасте формирования пород ганальского и гранулитового комплексов. Однако прямые предпосылки для суждений о времени осадкона-копления вулканогенно-осадочных толщ ГНВ отсутствуют, так как органические остатки в них не обнаружены, а палинологические исследования не внесли ясности в эту проблему. Проведенные в последние два десятилетия структурно-геологические, петрологические, геохронологические и изотопно-геохимические исследования метаморфических образований ГНВ смогли ответить лишь на часть поставленных вопросов. Показано, что большинство цирконов из метаморфических и магматических пород Ганальского выступа в той
200 мкм
(б)
8 9 11
ПИ
Рис. 1. Микрофотографии (катодолюминесценция) типичных зерен циркона: а — проба 46.04, б — проба 393.07. Цифры соответствуют номерам анализов в табл. 1.
или инои мере сохранили изотопную память о своем докембрийском происхождении, но являются ксеногенными и их датировки не отражают времени образования вмещающих их пород [11]. Датировки, полученные 8ш—Мё-изохронным и и—РЬ-методами по габбро-норитам юрчикского комплекса и гранулитам, указывают на молодой эоцен-миоценовый возраст пород Юрчикского массива и гранулитов [10, 12]. Изотопный и—РЬ-ана-лиз цирконов на масс-спектрометре 8НШМР-П из амфиболовых габбро и габбро-пегматитов Юрчикского массива датировал поздние фазы становления массива ранним миоценом [13]. Этим же методом по циркону из амфиболитов гранулитового и ганальского комплексов установлены время проявления основного магматизма - конец раннего мела и возраст контактового метаморфизма гранулитов — ранний миоцен [14].
Для установления времени осадконакопления протолита плагиогнейсов ганальского и гранули-тового комплексов и их последующего метаморфизма в западной части ВХБ авторами отобраны пробы на двух участках. Участок 1 расположен в верховьях р. Вактан Ганальский Левый в зоне северо-западного контакта Юрчикского массива габбро-норитов с породами гранулитового комплекса. Из пластового тела гранат-кордиерит-биотитовых плагиогнейсов мощностью в 6 м, падающего на юго-запад 210° под углом 30°—40°, в 30 м от контакта с габбро-норитами отобрана проба 46.04. Участок 2 расположен на водораздельном хребте рек Вактан Ганальский Средний и Правый, где габброиды ЮРМ перекрываются толщей мощностью более 300 м биотитовых и гранат-биотитовых плагиогнейсов с прослоями амфиболитов (ганальский комплекс), которая падает под углом 30°—50° на юго-запад 230°. Проба биотитовых плагиогнейсов (393.07) отобрана из пластового тела мощностью 17 м, расположен-
ного в 80 м от контакта с габброидами ЮРМ. Определение состава и возраста цирконов осуществляли на ионном микрозонде 8НШМР-П в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ по многократно апробированной методике [15]. Для вычисления значений наиболее молодых возрастов по измеренным отношениям 207РЬ/206РЬ и 238и/206РЬ, не скорректированным на обыкновенный свинец (табл. 1), в предположении о конкор-дантности и-РЬ-системы циркона строилась линия смешения между радиогенным и обыкновенным компонентами, пересечение которой с линией конкордии определяет возраст циркона.
Цирконы гранат-кордиерит-биотитовых пла-гиогнейсов (пр. 46.04) представлены прозрачными бесцветными или слабо-розоватыми кристаллами трех морфологических типов (рис. 1а): преобладают (55%) зерна округлой формы с Ку = 1—1.2 размером 90—210 мкм, кристаллы эллипсоидального и призматического облика длиной 160—320 мкм с Ку = 1.5—3.5 составляют 10 и 35%. Изучение цирконов в проходящем свете при больших увеличениях на электронном микроскопе показало, что большинство зерен представляют собой идиоморф-ные кристаллы и лишь в некоторых эллипсоидальных и шарообразных зерен наблюдается округленность вершин и граней кристаллов. Отмечается за-мутненность части кристаллов, которую создают, вероятно, многочисленные минеральные включения размером 5—10 мкм, обильные в центральных частях зерен, но отсутствующие в головках и по периферии кристаллов. В катодолюминесценции (КЛ) в большинстве кристаллов наблюдается двухфазное строение. В центральной части зерен обособляется ядро, слагающее 85—98% объема кристалла, а по периферии наблюдается тонкая оболочка. Наиболее часты ядра шарообразной формы однородного внутреннего строения и ядра призматического габитуса с правильной тонкой
Таблица 1. Результаты изотопного И—РЬ-анализа цирконов плагиогнейсов Ганальского выступа
№ анализа Обыкновенный 206РЬ, % и Th Th/U Возраст 206 р^/238П* млн лет Изотопные отношения * Измеренные отношения (без коррекции на обыкновенный свинец)
мкг/г 207Pb/235U ±% 206Pb/238и ±% Rho 23 8 и /206pk ±% 207рЬ/206рЬ ±%
Проба 46.04
1.1 0.95 164 250 1.57 263.0 ±2.9 0.26 8.9 0.0416 1.1 0.124 23.79 1.0 0.0534 3.4
2.1 0.01 1686 59 0.04 1239.1 ± 15.9 3.10 1.9 0.2119 1.4 0.743 4.72 1.4 0.1062 1.3
3.1 2.34 186 2 0.01 24.6 ± 0.7 0.03 33.3 0.0038 3.0 0.090 255.66 2.1 0.0707 5.2
4.1 3.14 438 15 0.03 48.1 ±0.6 0.06 13.4 0.0075 1.4 0.101 129.32 1.0 0.0794 3.3
5.1 0.25 269 107 0.41 448.9 ± 3.5 0.53 2.0 0.0721 0.8 0.402 13.83 0.8 0.0555 1.1
6.1 0.04 584 127 0.23 1596.9 ± 10.5 4.08 3.0 0.2811 0.7 0.249 3.56 0.7 0.1056 2.9
7.1 3.99 654 4 0.01 24.8 ± 0.6 0.02 37.0 0.0039 2.3 0.063 249.19 1.1 0.0755 2.7
7.2 0.07 1847 24 0.01 24.4 ± 0.2 0.02 2.4 0.0038 0.9 0.370 263.36 0.9 0.0479 1.9
8.1 0.00 141 4 0.03 25.4 ±0.6 0.05 8.3 0.0040 2.4 0.285 252.81 2.4 0.0952 8.0
8.2 5.02 155 42 0.28 23.6 ±0.9 0.03 49.3 0.0037 3.8 0.077 258.68 2.0 0.0924 7.8
9.1 0.55 444 36 0.08 240.7 ± 3.6 0.25 9.1 0.0380 1.5 0.169 26.14 1.4 0.0521 1.8
10.1 4.86 154 43 0.29 23.7 ±0.9 0.02 67.2 0.0037 3.7 0.055 258.81 1.9 0.0775 8.1
11.1 1.11 108 48 0.46 109.0 ± 1.7 0.12 18.2 0.0171 1.6 0.089 57.99 1.2 0.0599 5.4
12.1 2.15 88 36 0.43 109.2 ±2.3 0.09 36.7 0.0171 2.2 0.059 57.27 1.2 0.0573 6.1
13.1 0.00 405 107 0.27 1067.7 ±9.7 2.82 1.1 0.1801 1.0 0.915 5.55 1.0 0.1134 0.4
Пр эба 393.0 7
1.1 5.52 561 14 0.03 49.2 ± 1.2 0.05 31.3 0.0077 2.4 0.078 123.19 1.5 0.0941 4.1
1.2 0.63 55 35 0.65 1822.7 ±21.7 5.24 3.0 0.3268 1.4 0.458 3.04 1.3 0.1209 1.9
2.1 5.37 192 2 0.01 26.4 ± 1.4 0.04 41.3 0.0041 5.3 0.128 230.29 3.9 0.1121 9.1
3.1 0.00 176 1 0.01 28.9 ± 1.0 0.08 9.5 0.0045 3.6 0.382 222.76 3.6 0.1322 8.8
4.1 8.71 417 3 0.01 28.6 ± 1.5 0.06 38.4 0.0045 5.3 0.137 204.97 2.7 0.1566 5.4
4.2 0.00 137 166 1.25 1980.5 ±90.1 5.79 5.4 0.3596 5.3 0.977 2.78 5.3 0.1164 1.2
5.1 4.37 156 1 0.01 44.4 ±2.0 0.35 8.2 0.0069 4.6 0.558 138.31 3.5 0.3879 5.2
6.1 8.33 98 1 0.01 26.9 ±2.1 0.03 87.3 0.0042 7.8 0.089 219.16 5.7 0.1165 12.7
7.1 2.58 269 66 0.26 49.3 ± 1.8 0.05 42.7 0.0077 3.6 0.083 127.02 2.7 0.0663 7.7
7.2 0.32 243 17
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.