ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 431, № 2, с. 228-232
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 552.12+553.73
ПЕРВЫЕ ДАННЫЕ О ВОЗРАСТЕ РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ГРАНИТОИДОВ МАЛОХИНГАНСКОГО ТЕРРЕЙНА ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО СКЛАДЧАТОГО ПОЯСА
© 2010 г. А. А. Сорокин, А. Б. Котов, Е. Б. Сальникова, член-корреспондент РАН А. П. Сорокин, С. З. Яковлева, А. М. Федосеенко, Ю. В. Плоткина
Поступило 03.08.2009 г.
Основной структурный план Центрально-Азиатского складчатого пояса определяется сочетанием многочисленных континентальных массивов и разновозрастных складчатых поясов [1]. В пределах его восточной части наиболее типичные примеры таких массивов — Буреинский (Туран-ский) и Малохинганский (Цзямусинский), которые являются составной частью Буреинско-Цзямусин-ского супертеррейна [2, 3] (рис. 1). В качестве "основания" этих террейнов обычно рассматриваются метаморфические комплексы, которым приписывается раннедокембрийский возраст [4]. Однако в последние годы показано, что формирование протолитов метаморфических пород этих комплексов произошло в позднем протерозое или раннем палеозое, а наложенные на них структурно-метаморфические преобразования связаны не с докембрийским, а с палеозойским и мезозойским этапами геологической истории Буреинско-Цзямусинского супертеррейна [5—7].
Раннепалеозойские магматические образования Буреинско-Цзямусинского супертеррейна представлены преимущественно гранитоидами. Так, в пределах Малохинганского террейна выделяется раннепалеозойская интрузивная серия в составе габбро-диоритового арагайского, гранодиорит-гра-нитового биробиджанского и гранит-лейкограни-тового бирского комплексов. К сожалению, надежные геохронологические данные для упомянутых комплексов практически отсутствуют, что не позволяет расшифровать последовательность и выявить главные особенности формирования раннепалео-зойских гранитоидов, слагающих весьма значительный объем Буреинско-Цзямусинского супертеррейна. Такая же неопределенность существует и в отношении условно позднепалеозойских и ран-
Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения
Российской Академии наук, Благовещенск Амурской обл. Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук, Санкт-Петербург
немезозойских гранитоидов. В связи с этим нами проведены и—РЬ-геохронологические исследования Кабалинского и Дуриловского массивов Малохинганского террейна (рис. 1), становление которых обычно рассматривают в рамках мезозойского этапа его геологического развития. Кабалинский массив сложен преимущественно крупнозернистыми микроклиновыми субщелочными гранитами и лейкогранитами, а Дурилов-ский массив — биотит-роговообманковыми кварцевыми монцонитами, кварцевыми сиенитами и крупнозернистыми субщелочными лейкограни-тами.
Выделение циркона проводилось по стандартной методике с использованием тяжелых жидкостей. Выбранные для и-РЬ-геохронологических исследований кристаллы циркона подвергались многоступенчатому удалению поверхностных загрязнений в спирте, ацетоне и 1 М ИМ03. При этом после каждой ступени зерна циркона (или их фрагменты) промывались особо чистой водой. В некоторых случаях для удаления поверхностного загрязнения зерна циркона обрабатывались спиртом и ацетоном в ультразвуковой ванне, а затем последовательно 1М ИМ03 и 1М ИС1 в течение 20 мин на теплой плитке. Для изотопных исследований использовались смешанные трассеры 235и-202РЬ и 235и-208РЬ. Химическое разложение циркона и выделение и и РЬ выполнялось по модифицированной методике Т.Е. Кроу [8]. Изотопные анализы выполнены на многоколлекторном масс-спектрометре Ртш§ап МАТ-261 в статическом или динамическом режиме (с помощью электронного умножителя). Холостое загрязнение не превышало 15 пг РЬ и 1 пг и. Обработка экспериментальных данных проводилась при помощи программ РЬЭАТ [9] и КОРШТ [10]. При расчете возрастов использованы общепринятые значения констант распада урана [11]. Поправки на обычный свинец введены в соответствии с модельными величинами [12]. Все ошибки приведены на уровне 2а.
ПЕРВЫЕ ДАННЫЕ О ВОЗРАСТЕ РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ГРАНИТОИДОВ
229
Рис. 1. Положение раннепалеозойских гранитоидов в геологических структурах восточной окраины Евразии. Тектоническая основа по [2]. 1 — кратоны и их фрагменты; 2 — складчато-надвиговые пояса окраины кратона; 3—7 — доме-зозойские орогенные пояса: 3 — позднерифейский, 4 — позднекембрийско-раннеордовикский, 5 — силурийский, 6 — позднепалеозойский, 7 — позднепалеозойско-раннемезозойский; 8, 9 — фрагменты домезозойских орогенных поясов: 8 — позднерифейских, 9 — раннепалеозойских; 10—12 — мезозойские и кайнозойские орогенные пояса: 10 — поздне-юрский, 11 — позднемеловой, 12 — кайнозойский; 13 — основные разломы: а — с крутым и б — с пологим падением; 14 — массивы раннепалеозойских гранитоидов, упоминаемые в тексте. Орогенные пояса и их фрагменты: АР — Аргунский (Керулен-Аргуно-Мамынский), БЦ — Бурея-Цзямусинский, МО — Монголо-Охотский, СЛ — Солонкерский, ЮМ — Южно-Монгольский. Цифрами в кружках обозначены массивы: Кабалинский (1), Дуриловский (2), Гарь-Ул-тучинский (3), Ковектинский (4), Южно-Тахтамыгдинский (5), Цзямусинский (6).
Циркон, выделенный из лейкогранитов Каба-линского массива (проба С-996), представлен субидиоморфными и идиоморфными полупрозрачными и прозрачными кристаллами длинно-призматического и игольчатого, реже призматического и короткопризматического облика (рис. 2, I—VII), розового, светло-коричневого либо жел-
товато-коричневого цвета. Для внутреннего строения кристаллов циркона характерна магматическая зональность и присутствие газово-жидких включений, а также включений рудного минерала (рис. 2, "УШ—ХГУ). Кроме того, в полупрозрачных кристаллах призматического и короткопризмати-ческого габитуса наблюдаются метамиктизирован-
230
СОРОКИН и др.
Рис. 2. Микрофотографии кристаллов циркона из лейкогранитов Кабалинского массива (обр. С-996), выполненные на сканирующем электронном микроскопе ABT-55 в режимах вторичных электронов (I—VII) и катодолюминесцен-ции (YIII-XIV).
206та, /238
Pb/238U
540 /
0.085 Обр. C-997 500 /
0.075 - T = 461± 5 млн.лет 420 у 460 g 9 /в7
0.065 380^^ 4 / "3
0.055 300 340 /V2 т= Обр. C-996 471 ± 10 млн. лет
0 " 1 | ■ | |
0.3
0.4
0.5
0.6 0.7
207Pb/235U
Рис. 3. Диаграмма с конкордией для цирконов из лейкогранитов Кабалинского массива (обр. С-996) и кварцевых сиенитов Дуриловского массива (обр. С-997). Номера точек соответствуют порядковым номерам в табл. 1.
ные ядра или их реликты призматического облика (рис. 2, XIV). Размер зерен циркона изменяется от 50 до 350 мкм; Ку = 2.0-7.0.
Для и-РЬ-изотопных исследований использованы четыре микронавески (5-30 зерен) циркона игольчатого и длиннопризматического облика из размерных фракций 50-85 мкм, 85-100 мкм и >100 мкм, три из которых были подвергнуты предварительной аэроабразивной обработке (№ 2-4, табл. 1). Кроме того, проведена предварительная кислотная обработка в течение 2 ч циркона из фракции >100 мкм (№ 5, табл. 1).
На диаграмме с конкордией (рис. 3) точки изотопного состава циркона игольчатого и длинно-призматического облика образуют линию регрессии, верхнее пересечение которой с конкордией отвечает возрасту 471 ± 10 млн. лет, а нижнее практически соответствует нулю (СКВО = 1.1). Остаток циркона после кислотной обработки имеет более древнее значение 207РЬ/206РЬ-возрас-та 703 ± 4 млн. лет (№ 5, табл. 1), что, по-видимому, связано с присутствием в исходной навеске зерен циркона, содержащих унаследованные ядра.
ПЕРВЫЕ ДАННЫЕ О ВОЗРАСТЕ РАННЕПАЛЕОЗОИСКИХ ГРАНИТОИДОВ
231
Таблица 1. Результаты U-Pb-геохронологических исследований цирконов из гранитоидов Кабалинского и Ду-риловского массивов
Размер фракции (мкм) и ее Навеска, Содержание, мкг/г Изотопные отношения Возраст, млн. лет
b b b р р Rho р р b
характеристика мг Pb U о о о г-1 го ГП ГП CD
d ,Oi b/ P 40 b/ P Г-- b/ P 00 b/ P Г-- b/ P 40 b/ P b/ P 40 b/ P Г--
£ о г^ о о (N о о (N О (N о (N о г^
Лейкогран иты Кабалинского массива (обр. С-996)
1 85-100 0.06 53.0 996 319 0.0572 ± 2 0.0598 ± 1 0.3618 ± 16 0.0459 ± 1 0.63 314 ± 2 289 ± 1 498 ± 8
2 >100, А 10% 0.08 60.3 1006 786 0.0570 ± 1 0.0448 ± 1 0.4319 ± 14 0.0550 ± 1 0.81 365 ± 1 345 ± 1 491 ± 4
3 85-100, А 40% 0.03 52.9 848 445 0.0569 ± 2 0.0553 ± 2 0.4620 ± 23 0.0589 ± 2 0.62 386 ± 2 369 ± 2 486 ± 9
4 50-85, А 70% U/Pb = 8.9 276 0.0565 ± 2 0.0893 ± 1 0.5017 ± 34 0.0644 ± 3 0.69 413 ± 2 402 ± 2 474 ± 11
5 >100, кисл. обр. U/Pb = 12.4 1848 0.0628 ± 1 0.0736 ± 1 0.7031 ± 21 0.0811 ± 2 0.84 541 ± 2 503 ± 2 703 ± 4
Кварцевые сиениты Дуриловского массива (обр. С-997)
6 100 -150 0.03 32.3 410 2013 0.0567 ± 1 0.1435 ± 1 0.5828 ± 12 0.0746 ± 1 0.61 466 ± 1 464 ± 1 478 ± 4
7 85- 100 0.17 41.1 528 3012 0.0568 ± 1 0.1420 ± 1 0.5867 ± 12 0.0749 ± 1 0.77 469 ± 1 466 ± 1 482 ± 2
8 85- 100, А 10% 0.03 73.1 885 800 0.0569 ± 3 0.1635 ± 1 0.5937 ± 36 0.0757 ± 2 0.44 473 ± 2 470 ± 2 488 ± 12
9 100 -150, А 20% 0.15 18.2 214 796 0.0581 ± 2 0.1716 ± 1 0.6160 ± 21 0.0769 ± 2 0.45 487 ± 2 478 ± 1 532 ± 7
Примечания. а — изотопные отношения, скорректированные на бланк и обычный свинец; * — навеска циркона не определялась; А 60% — количество вещества, удаленное в процессе аэроабразивной обработки циркона; кисл. обр. — остаток циркона после кислотной обработки; Яко — коэффициент корреляции отношений
207рЬ/235и_206рЬ/238и. Величины ошибок соответствуют последним значащим цифрам после запятой.
Морфологические особенности изученного циркона свидетельствуют о его кристаллизации из расплава. Это позволяет использовать полученное значение возраста циркона 471 ± 10 млн. лет в качестве наиболее корректной оценки возраста становления Кабалинского массива.
Акцессорный циркон из кварцевых сиенитов Дуриловского массива (проба С-997) образует иди-оморфные прозрачные и полупрозрачные кристаллы призматического и длиннопризматического облика (рис. 4, I—IV) светло-желтого цвета. Кристаллы огранены призмой {100} и октаэдром {111}
34 мкм 28 мкм
(VIII)
34 мкм
34 мкм
(V)
Рис. 4. Микрофотографии кристаллов циркон
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.