A tectonic remnant of the mesoarchean oceanic lithosphere in the Belomorian Province, Fennoscandian Shield

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The results of the detailed geological mapping, coupled with the isotope-geochemical study of a metamorphosed mafic-ultramafic complex known as the Central Belomorian Belt located in the Belomorian province of the Fennoscandian Shield, are reported.

The protholith of the complex is ~ 2.9—3.1 Ga old. It has been subjected to two 2.87 and 1.87 Ga structural-metamorphic reworking. This complex is one of the oldest in the Belomorian Province.

We present several lines of evidence showing that these lithologies constitute a tectonic remnant of the Mesoarchean oceanic lithosphere, rather than any other mafic-ulramafic complex from the other geodynamic settings. The Central-Belomorian high grade mafic-ultramafics reveal a clear geochemical coherency, which implies their genetic relationships. Their mafic protholiths stem from the partial melting of a mantle peridotite protholith. The petrologic modelling has shown that primary melts were formed in the garnet lherzolite field at a pressure of 3.5–3.8 GPa at ambient mantle potential temperatures of 1520–1550 °С which led to an emergence of ~ 25–30 thick oceanic crust. The available geochemical data suggest that the complex was formed at the initial stage of subduction. It marks the start of early continental crust-forming processes in the Belomorian Province.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. I. Slabunov

Institute of Geology, Karelian Research Center, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: slabunov@krc.karelia.ru
Russian Federation, 11, Poushkinskaya street, Petrozavodsk, Karelia, 185910

A. A. Shchipansky

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: slabunov@krc.karelia.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevsky lane, Moscow, 119017

V. S. Stepanov

Institute of Geology, Karelian Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: slabunov@krc.karelia.ru
Russian Federation, 11, Poushkinskaya street, Petrozavodsk, Karelia, 185910

I. I. Babarina

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry (IGEM)

Email: slabunov@krc.karelia.ru
Russian Federation, 11, Poushkinskaya street, Petrozavodsk, Karelia, 185910

References

  1. Бабарина И.И., Степанова А.В., Азимов П.Я., Серебряков Н.С. Неоднородность переработки фундамента в палеопротерозойском Лапландско-Кольском коллизионном орогене, Беломорская провинция Фенноскандинавского щита // Геотектоника. 2017. № 5. С. 3–19.
  2. Балаганский В.В. Главные этапы тектонического развития северо-востока Балтийского щита в палеопротерозое. Автореф. дисс. ... докт. геол.-мин. наук. СПб.: ИГГД РАН, 2002. 32 с.
  3. Балаганский В.В., Богданова М.Н., Козлова Н.Е. Структурно-метаморфическая эволюция Северо-Западного Беломорья. Апатиты: КФАН СССР, 1986. 100 с.
  4. Бибикова Е.В., Богданова С.В., Глебовицкий В.А., Клайсон С., Шельд Т. Этапы эволюции Беломорского подвижного пояса по данным U-Pb цирконовой геохронологии (ионный микрозонд NORDSIM) // Петрология. 2004. № 3. С. 227–244.
  5. Бибикова Е.В., Самсонов А.В., Щипанский А.А., Богина М.М., Грачева Т.В., Марков В.А. Хизоваарская структура Северо-Карельского зеленокаменного пояса как аккретированная островная дуга позднего архея: изотопно-геохронологические и петрологические данные // Петрология. 2003. Том 11. № 3. С. 289–320.
  6. Бибикова Е.В., Слабунов А.И., Володичев О.И., Кузенко Т.И., Конилов А.Н. Изотопно-геохимическая характеристика архейских эклогитов и глиноземистых гнейсов Гридинской зоны тектонического меланжа Беломорского подвижного пояса (Балтийский щит) // Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза. Материалы IIРоссийской конференции по изотопной геохронологии. СПб., 2003. С. 68–71.
  7. Бибикова Е.В., Слабунов А.И., Богданова С.В., Шельд Т., Степанов В.С., Борисова Е.Ю. Ранний магматизм Беломорского подвижного пояса, Балтийский щит: латеральная зональность и изотопный возраст // Петрология. 1999. Том 7. № 2. С. 115–140.
  8. Бибикова Е.В., Слабунов А.И., Богданова С.В., Шельд Т. Тектоно-термальная эволюция земной коры Карельской и Беломорской провинций Балтийского щита в раннем докембрии по данным уран-свинцового изотопного исследования сфенов // Геохимия. 1999. № 8. С. 842–857.
  9. Бибикова Е.В., Слабунов А.И., Кирнозова Т.И., Марков В.А., Кевлич В.И. U–Pb возраст цирконов из пород Керетской гранит-зеленокаменной системы в зоне сочленения Карельской и Беломорской структур Балтийского щита // ДАН. 1995. T. 343. № 4. С. 517–521.
  10. Володичев О.И. Беломорский комплекс Карелии (геология и петрология). Л.: Наука, 1990. 248 с.
  11. Володичев О.И., Слабунов А.И., Бибикова Е.В., Кузенко Т.И., Конилов А.Н. Архейские эклогиты Беломорского подвижного пояса (Балтийский щит) // Петрология. 2004. Tом 12. № 6. C. 609–631.
  12. Володичев О.И., Слабунов А.И., Степанов В.С. Уникальные геологические образования Карелии: архейские офиолиты и эклогиты // Труды Карельского НЦ РАН. Вып. 9. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. C. 17–35.
  13. Глебовицкий В.А. Тектонический режим метаморфизма и эволюция геотермического состояния литосферы // Магматические и метаморфические формации в истории Земли / В.Б. Василенко (ред.). Новосибирск: Наука, 1986. С. 59–63.
  14. Глебовицкий В.А., Миллер Ю.В., Другова Г.М., Милькевич Р.И., Вревский А.Б. Структура и метаморфизм Беломоро-Лапландской коллизионной зоны // Гео тектоника. 1996. № 1. С. 63–75.
  15. Глебовицкий В.А., Седова И.С., Ларионов И.С., Бережная Н.Г. Изотопная периодизация магматических и метаморфических событий на рубеже архей и палеопротерозоя в Беломорском поясе, Фенноскандинавский щит // ДАН. 2017. Том 476. № 4. С. 435–439.
  16. Глубинное строение, эволюция и полезные ископаемые раннедокембрийского фундамента Восточно-Европейской платформы: Интерпретация материалов по опорному профилю 1-ЕВ, профилям 4B и ТАТСЕЙС. Серия аналитических обзоров «Очерки по региональной геологии России». Вып. 4. Том 1 / А.Ф. Морозов (ред). М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2010. 408 с.
  17. Дук В.Л. Складки зоны ультраметаморфизма. Л.: Наука, 1967. 83 с.
  18. Каулина Т.В. Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: КНЦ РАН. 2010. 144 с.
  19. Кожевников В.Н. Архейские зеленокаменные пояса Карельского кратона как аккреционные орогены. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2000. 223 с.
  20. Лобач-Жученко С.Б.,Чекулаев В.П., Степанов В.С., Слабунов А.И., Арестова Н.А. Беломорский пояс — позднеархейская аккреционно-коллизионная зона Балтийского щита // ДАН. 1998. Том 358. № 2. С. 226–229.
  21. Миллер Ю.В. Тектоника области сочленения Беломорского подвижного пояса и Карельского кратона // Геотектоника. 2002. № 4. С. 14–25.
  22. Миллер Ю.В., Байкова В.С., Арестова Н.А., Шулешко И.К. Роль Хетоламбинского террейна в становлении и ранней истории развития Беломорского подвижного пояса // Геотектоника. 2005. № 2. С. 17–32.
  23. Миллер Ю.В., Милькевич Р.И. Покровно-складчатая структура Беломорской зоны и ее соотношение с Карельской гранит-зеленокаменной областью // Геотектоника. 1995. № 6. С. 80–93.
  24. Миллер Ю.В., Мыскова Т.А., Милькевич Р.И. Супракрустальные образования тектонических окон краевой части Карельского кратона (Северо-западное Беломорье) // Геотектоника. 2002. № 1. С. 13–28.
  25. Мудрук С.В., Балаганский В.В., Горбунов И.А., Раевский А.Б. Альпинотипная тектоника в палеопротерозойском Лапландско-Кольском орогене // Геотектоника. 2013. № 4. С. 13–30.
  26. Ранний докембрий Балтийского щита. СПб.: Наука, 2005. 711 с.
  27. Светов С.А., Степанова А.В., Чаженгина С.Ю., Светова Е.Н., Рыбникова З.П., Михайлова А.И., Парамонов А.С., Утицына В.Л., Эхова М.В., Колодей В.С. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Тр. КарНЦ РАН. Сер. Геология докембрия. 2015. № 7. С. 173–192.
  28. Скляров Е.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Кузьмичев А.Б., Лавренчук А.В., Переляев В.И., Щипанский А.А. Бониниты в офиолитовых комплексах: проблемы соотношения и петрогенезиса // Геология и геофизика. 2016. № 1. С. 163–180.
  29. Слабунов А.И. Геология и геодинамика архейских подвижных поясов (на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. 298 с.
  30. Слабунов А.И., Азимов П.Я., Глебовицкий В.А., Жанг Л., Кевлич В.И. Архейская и палеопротерозойская мигматизации пород Беломорской провинции Фенноскандинавского щита: петрология, геохронология, геодинамические следствия // ДАН. 2016. Том 467. № 1. С. 71–74.
  31. Слабунов А.И., Кулешевич Л.В. Геодинамика и металлогения архейских супракрустальных комплексов Беломорской провинции Фенноскандинавского щита // Геодинамика, магматизм, седиментогенез и минерагения Северо-Запада России. Материалы Всероссийской конференции. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. С. 373–375
  32. Слабунов А.И., Нестерова Н.С. Научная конференция с участием зарубежных ученых «Геодинамика раннего докембрия: сходства и различия с фанерозоем» // Тр. КарНЦ РАН. Сер. Геология докембрия. 2017. № 11. C. 94–96.
  33. Слабунов А.И., Степанова А.В., Степанов В.С., Бабарина И.И. Серякский протоофиолитовый комплекс Центрально-Беломорского зеленокаменного пояса // Беломорский подвижный пояс и его аналоги: геология, геохронология, геодинамика, минерагения (материалы научной конференции), 1–9 июля 2005 г., Петрозаводск. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2005. С. 19–25.
  34. Слабунов А.И., Шаров Н.В., Исанина Э.В., Крупнова Н.А., Рослов Ю.В., Щипцова Н.И. Сейсмотомографическая модель земной коры по профилю ГСЗ — ОГТ «Суша—Море» Калевала—Кемь—горло Белого моря // Строение и история развития литосферы. Российские исследования по программе МПГ 2007–2008 / Ю.Г. Леонов (ред.). М.: Paulsen, 2010. Т. 4. С. 291–308.
  35. Степанов В.С. Основной магматизм докембрия Западного Беломорья. Л.: Наука, 1981. 216 с.
  36. Степанов В.С. Ультрабазиты и амфиболиты оз. Серяк (к проблеме генезиса беломорских амфиболитов) // Петрология глубокометаморфизованных комплексов Карелии / М.М. Стенарь (ред.). Петрозаводск: КФ АН СССР, 1983. С. 27–38.
  37. Степанов В.С., Слабунов А.И. Амфиболиты и ранние базит-ультрабазиты докембрия Северной Карелии. Л.: Наука, 1989. 175 с.
  38. Степанов В.С., Слабунов А.И., Степанова А.В. Породообразующие и акцессорные минералы поздне- архейских перидотитов района озера Серяк (Беломорский подвижный пояс Фенноскандинавского щита) // Геология и полезные ископаемые Карелии / А.И. Голубев (ред.). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2003. Вып. 6. С. 17–25.
  39. Сыстра Ю.Й. Структурная эволюция Беломорид Западного Беломорья. Л.: Наука, 1978. 168 с.
  40. Хок Й., Миллер Ю.В. Современная методика кинематического анализа разрывных нарушений, развивающихся в условиях низкотемпературного метаморфизма, на примере Серякского долгоживущего разлома (Северо-Западное Беломорье) // Геотектоника. 1993. № 2. С. 73–76.
  41. Шарков Е.В., Богатиков О.А., Красивская И.С. Роль мантийных плюмов в тектонике раннего докембрия восточной части Балтийского щита // Геотектоника. 2000. № 2. С. 3–25.
  42. Щербакова Т.Ф., Куклей Л.Н. Древнейшие интрузивные образования Беломорид (на примере Нигрозерского массива) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. № 12. С. 62–70.
  43. Щипанский А.А. Субдукционные и мантийно-плюмовые процессы в геодинамике формирования архейских зеленокаменных поясов. М.: ЛКИ, 2008. 560 с.
  44. Щипанский А.А., Бабарина И.И., Крылов К.А., Самсонов А.В., Богина М.М., Бибикова Е.В., Слабунов А.И. Древнейшие офиолиты на Земле: позднеархейский супрасубдукционный комплекс Ириногорской структуры Северо-Карельского зеленокаменного пояса // ДАН. 2001. Том 377. № 3. С. 376–380.
  45. Щипанский А.А., Сидоров М.Ю., Балаганский В.В. UHP эклогитовые породы Беломорского пояса Балтийского щита: доказательства глубокой субдукции в архее // Геодинамика раннего докембрия: сходство и различие с фанерозоем. Материалы научной конференции и путеводитель научных экскурсий. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2017. С. 283–286.
  46. Щипанский А.А., Слабунов А.И. Природа “Свекофеннских цирконов Беломорского подвижного пояса Балтийского щита и некоторые геодинамические следствия” // Геохимия. 2015. № 10. С. 888–912.
  47. Arai S. Characterization of spinel peridotites by olivine spinel compositional relationships: review and interpretation // Chem. Geol. 1994. Vol. 113. P. 347–354.
  48. Balagansky V., Shchipansky A., Slabunov A.I., Gorbunov I., Mudruk S., Sidorov M., Azimov P., Egorova S., Stepanova A., Voloshin A. Archean Kuru-Vaara eclogites in the northern Belomorian Province, Fennoscandian Shield: crustal architecture, timing and tectonic implications // International Geology Review. 2015. Vol. 57. No 11–12. P. 1543–1565.
  49. Barnes S.J., Roeder P.L. The range of spinel compositions in terrestrial mafic and ultramafic rocks // J. of Petrology. 2001. Vol. 42. No 12. P. 2279–2302.
  50. Bibikova E., Skiöld T., Bogdanova S., Gorbat schev R., Slabunov A. Titanite-rutile thermochronometry across the boundary between the Archaean Craton in Karelia and the Belomorian Mobile Belt, eastern Baltic Shield // Precambrian Research. 2001. Vol. 105. No 2–4. P. 315–330.
  51. Bogdanova S.V. High-grade metamorphism of 2,45–2,4 Ga age in mafic intrusions of the Belomorian Belt in the northeastern Baltic Shield // Precambrian Crustal Evolution in the North Atlantic Region / Ed. Brewer T.S. Geological Society. Special Publication. 1996. No 112. P. 69–90.
  52. Bogdanova S.V., Bibikova E.V. The «Saamian» of the Belomorian Mobile Belt: new geochronological constrains // Precambrian Research. 1993. Vol. 64. P. 131–152.
  53. Borisova E.Yu., Bibikova E.V., Lvov A.B., Miller Yu.V. U–Pb age and nature of magmatic complex of Seryak mafic zone (the Belomorian Mobile Belt) Baltic Shield // Terra Nova. 1997. Vol. 9. Abstr. Suppl. 1. P. 132.
  54. Brown M., Johnson T. Secular change in metamorphism and the onset of global plate tectonics // American Mineralogist. 2018. Vol. 103. P. 181—196.
  55. Corfu F., Hanchar J.M., Hoskin P.W.O., Kinny P. Atlas of Zircon Textures // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2003. Vol. 53. No 1. P. 469–500.
  56. Daly J.S., Balagansky V.V., Timmerman M.J., Whitehouse M.J. The Lapland–Kola orogen: Palaeoproterozoic collision and accretion of the northern Fennoscandian lithosphere / Eds. D.G. Gee & R.A. Stephenson // European Lithosphere Dynamics. Memoirs 32. London: Geological Society, 2006. P. 579–598.
  57. Dilek Y., Furnes H. Ophiolite genesis and global tectonics: geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere // Geological Society of America Bulletin. 2011. Vol. 123. No 3–4. P. 387–411.
  58. Dilek Y., Furnes H. Ophiolites and Their Origins // Elements. 2014. Vol. 10. No 2. P. 93–100.
  59. Furnes H., Dilek Y., de Wit M. Precambrian greenstone sequences represent different ophiolite types // Gondwana Research. 2015. Vol. 27. No 2. P. 649–685.
  60. Furnes H., Rosing M., Dilek Y., de Wit. Isua supracrustal belt — a vestige of a 3.8 Ga suprasubduction zone ophiolite, and the implications for Archean geology // Lithos. 2009. Vol. 113. P. 115–132.
  61. Gerya T.V., Stern R.J., Baes M., Sobolev S.V., Whattam S.A. Plate tectonics on the Earth triggered by plume-induced subduction initiation // Nature. 2015. Vol. 527. P. 221–226.
  62. Hastie A.R. Is the Creataceous primitive island arc series in the circum-Carribbean region geochemically analogous to the modern island arc tholeiite series? // Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2009. Vol. 328. P. 399–409.
  63. Herzberg C. Geodynamic information in peridotite petrology // Journal of Petrology. 2004. Vol. 45. No 12. P. 2507–2530.
  64. Herzberg C., Asimow P. Petrology of some Oceanic Island Basalts: PRIMELT2.XLS software for Primary Magma Calculation // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2008. Vol. 9. No 9. P. 1–25.
  65. Herzberg C., Asimow P.D., Arndt N., Niu Y., Lesher M., Fitton J.G., Cheadle M.J., Saunders A.D. Temperatures in ambient mantle and plumes: constraints from basalts, picrites, and komatiites // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2007. Vol. 8. No 2. P. 1–34.
  66. Herzberg C., Condie K., Korenaga J. Thermal history of the Earth and its petrological expression // Earth and Planetary Science Letters. 2010. Vol. 292. No 1–2. P. 79–88.
  67. Hofmann A.W. Chemical differentiation of the Earth: the relationship between mantle, continental crust, and oceanic crust // Earth and Planetary Science Letters. 1988. Vol. 90. No 3. P. 297–314.
  68. Hölttä P., Heilimo E., Huhma H. et al. The Archa ean Karelia and Belomorian Provinces, Fennoscandian Shield / Eds Y. Dilek, H. Furnes // Evolution of Archean Crust and Early Life. Modern Approaches in Solid Earth Sciences. Dordrecht: Springer, 2014. Vol. 7. P. 55–102.
  69. Jochum K.P., Arndt N.T., Hofmann A.W. Nb–Th–La in komatiites and basalts: Constraints on komatiite petrogenesis and mantle evolution // Earth and Planetary Science Letters. 1991. Vol. 107. No 2. P. 272–289.
  70. Kelemen P.B., Hart S.R., Bernstein S. Silica enrichment in the continental upper mantle via melt/rock reaction // Earth and Planetary Science Letters. 1998. Vol. 164. No 1–2. P. 387–406.
  71. Klein E.M., Langmuir C.H. Global correlations of ocean ridge basalt chemistry with axial depth and crustal thickness // J. Geophys. Res. 1987. Vol. 92. No B8. P. 8089–8115.
  72. Kulikov V.S., Bychkova Ya. V., Kulikova V.V., Ernst R. The Vetreny Poyas (Vetreny Belt) A essential component of the ca. 2.5–2.4 Ga Sumian large igneous province // Precambrian Research. 2010. Vol. 183. No 3. P. 589–601.
  73. Larionov A.N., Andreichev V.A., Gee D.G. The Vendian alkaline igneous suite of northern Timan: ion microprobe U-Pb zircon ages of gabbros and syenite // Geol. Soc. London Mem. 2004. Vol. 30. No 1. P. 69–74.
  74. Li X., Zhang L., Wei C., Slabunov A.I. Metamorphic PT path and zircon U–Pb dating of Archean eclogite association in Gridino complex, Belomorian province, Russia // Precambrian Research. 2015. Vol. 268. P. 74–96.
  75. Le Bas M.J., Streckeisen A.L. The IUGS classification of igneous rocks // J. Geol. Soc. London. 1991. Vol. 148. No 5. P. 825–833.
  76. Le Bas M.J. IUGS reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks // J. Petrology. 2000. Vol. 41. No 10. P. 1467–1470.
  77. Ludwig K.R. User’s Manual for Isoplot 3.00. A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Special Publication. Berkeley Geochronology Center. 2008. No 4. 76 р.
  78. McKenzie D., Bickle M.J. The volume and composition of melt generated by extention of the lithosphere // J. Petrology. 1988. Vol. 29. No 3. P. 625–629.
  79. Mints M.V., Belousova E.A., Konilov A.N., Natapov L.M., Shchipansky A.A., Griffin W.L., O’Reilly S.Y., Dokukina K.A. and Kaulina T.V. Mesoarchean subduction processes: 2.87 Ga eclogites from the Kola Peninsula, Russia // Geology. 2010. Vol. 38. No 8. P. 739–742.
  80. Miyashiro A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins // Am. J. Sci. 1974. Vol. 274. No 4. P. 321–355.
  81. Niu Y., O’Hara M.J. MORB mantle hosts the missing Eu (Sr, Nb, Ta and Ti) in the continental crust: New perspectives on crustal growth, crust–mantle differentiation and chemical structure of oceanic upper mantle // Lithos. 2009. Vol. 112. No 1–2. P. 1–17.
  82. Pearce J.A. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust // Lithos. 2008. Vol. 100. No 1–4. P. 14–48.
  83. Pearce J.A., Robinson P.T. The Troodos ophiolitic complex probably formed in a subduction initiation, slab edge setting // Gondwana Research/ 2010. Vol. 18. No 1. P. 60–81.
  84. Puchtel I.S., Hofmann A.W., Amelin Yu.V., Garbe-Schönberg C.-D., Samsonov A.V., Shchipansky A.A. Combined mantle plume-island arc model for the formation of the 2.9 Ga Sumozero-Kenozero greenstone belt, SE Baltic Shield: Isotope and trace element constraints // Geoch. Cosmoch. Acta. 1999. Vol. 63. No 21. P. 3579–3595.
  85. Shchipansky A.A. Boninites through time and space: petrogenesis and geodynamic settings // Geodynamics & Tectonophysics. 2016. Vol. 7. No 2. P. 143–172.
  86. Shchipansky A.A., Khodorevskaya L.I., Slabunov A.I. The geochemistry and isotopic age of eclogites from the Belomorian Belt (Kola Peninsula): evidence for subducted Archean oceanic crust // Russian Geology and Geophysics. 2012. Vol. 53. No 3. P. 262–280.
  87. Shchipansky A.A., Khodorevskaya L.I., Koni lov A.N., Slabunov A.I. Eclogites from the Belomorian Mobile Belt (Kola Peninsula): geology and petrology // Russian Geology and Geophysics. 2012. Vol. 53. No 1. P. 1–21.
  88. Shchipansky A.A., Samsonov A.V., Bibikova E.V., Babarina I.I., Konilov A.N., Krylov K.A., Slabunov A.I., Bogina M.M. 2.8 Ga boninite-hosting suprasubduction zone ophiolite sequences from the North Karelian greenstone belt, NE, Baltic Shield, Russia // Precambrian Ophiolites and Related Rocks. Developments in Precambrian Geology 13. Amsterdam: Elsevier, 2004. Р. 425–486.
  89. Slabunov A.I., Guo Jinghui, Balagansky V.V., Lubnina N.V., Zhang Lifei. Early Precambrian Crustal evolution of the Belomorian and Trans-North China orogens and supercontinents reconstruction // Geodynamics & Tectonophysics. 2017. Vol. 8. No 3. P. 569–572.
  90. Slabunov A.I., Lobach-Zhuchenko S.B., Bibikova E.V., Balagansky V.V., Sorjonen-Ward P., Volo dichev O.I., Shchipansky A.A., Svetov S.A., Chekulaev V.P., Arestova N.A., Stepanov V.S. The Archean of the Baltic Shield: geology, geochronology, and geodynamic settings // Geotectonics. 2006. Vol. 40. No 6. P. 409–433.
  91. Slabunov A.I., Lobach-Zhuchenko S.B., Bibikova E.V., Sorjonen-Ward P., Balagansky V.V., Volo dichev O.I., Shchipansky A.A., Svetov S.A., Chekulaev V.P., Arestova N.A., Stepanov V.S. The Archean nucleus of the Fennoscandian (Baltic) Shield // European Lithosphere Dynamics / D.G. Gee, R.A. Stephenson (eds). London: Geological Society, 2006. Memoirs 32. P. 627–644.
  92. Sleep N.H., Windley B.F. Archean plate tectonics: constraints and inferences // J. Geology. 1982. Vol. 90. P. 363–379.
  93. Stepanova A.V., Samsonov A.V., Salnikova E.B., Puchtel I.S., Larionova Y.O., Larionov A.N., Stepanov V.S., Shapovalov Y.B., Egorova S.V. Palaeoproterozoic Continental MORB-type Tholeiites in the Karelian Craton: Petrology, Geochronology, and Tectonic Setting // J. Petrology. 2014. Vol. 55. No 9. P. 1719–1751.
  94. Stepanova A., Stepanov V. Paleoproterozoic mafic dyke swarms of the Belomorian Province, eastern Fennoscandian Shield // Precambrian Research. 2010. Vol. 183. No 3. P. 602–616.
  95. Stern R.J. Subduction initiation: spontaneous and induced // Earth and Planetary Science Letters. 2004. Vol. 226. No 3–4. P. 275–292.
  96. Stern R.J., Scholl D.W. Yin and yang of continental crust creation and destruction by platetectonic processes // International Geology Review. 2010. Vol. 52. No 1. P. 1–31.
  97. Sun S.-S., McDonouch W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Eds A.D. Saunders, M.J. Norry // Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. London Spec. Publ. 1989. Vol. 42. P. 313–345.
  98. Timm C., Hoernle K., Werner R., Hauff F., van den Bogaard P., Michael P., Coffin M.F., Koppers A. Age and geochemistry of the oceanic Manihiki Plateau, SW Pacific: New evidence for a plume origin // Earth and Planetary Science Letters. 2011. Vol. 304. No 1–2. P. 135–146.
  99. Timmerman M.J., Daly J.S. Sm–Nd evidence for late Archaean crust formation in the Lapland-Kola Mobile Belt, Kola Peninsula, Russia and Norway // Precambrian Resеarch. 1995. Vol. 72. No 1–2. P. 97–107.
  100. Van Hunen J., Moyen J.-F. Archean subduction: Fact or Fiction? // Annual Rev. Earth Planet. Sci. 2012. Vol. 40. P.195–219.
  101. Whattam S.A., Stern R.J. The ‘subduction initiation rule’: a key for linking ophiolite, intra-oceanic forearcs, and subduction initiation // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2011. Vol. 162. No 5. P. 1031–1045.
  102. Williams I.S. U–Th–Pb Geochronology by Ion Microprobe // Reviews in Economic Geology. 1998. Vol. 7. P. 1–35.
  103. Willigers B.J.A., van Gool J.A.M., Wijbrans J.R., Krogstad E.J., and Mezger K. Posttectonic Cooling of the Nagssugtoqidian Orogen and a Comparison of Contrasting Cooling Histories in Precambrian and Phanerozoic Orogens // J. of Geology. 2002. Vol. 110. No 5. P. 503–517.
  104. Zimmer M.M., Plank T., Haurl E.Y., Yogodzinsky G.M., Stalling P., Larsen J., Singer B., Jicha B., Mandeville C., Nye C.J. The role of water in generating the calc-alkaline trend: new volatile data for Aleutian magmas and a new tholeiitic index // J. Petrology. 2010. Vol. 51. No 12. P. 2411–2444.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Central Belomorsky belt in the structure of the White Sea province of the Fennoscandinavian shield (according to [2, 16, 17, 29, 48, 90, 91], with changes and additions).

Download (877KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Scheme of the geological structure of a fragment of the metabasite-hyperbasite association of the northwestern part of the Central-White Sea belt in the area of the lake Seryak (according to [29, 33], with changes and additions).

Download (982KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Metahyperbasites (A – B) and amphibolites (H – E) of the metabasite-hyperbasite association of the Central Belomorsky Belt.

Download (2MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Cathodoluminescent (CL) and in transmitted light (Op) images of prismatic zircons with cores (a) and isometric (b) amphibolites Э-SR-GB2.

Download (344KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Diagram with concordia for zircons from methadiorite (sample 5622/3) in the Lake District. Seryak.

Download (96KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Chart with concordia for zircons from the amphibolite sample (metagabbro) E-SR-GB2.

Download (108KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Classification diagram of the compositions of meta-hyperbazites of the Central-White Sea belt (according to [75]).

Download (234KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Distribution of rare-earth elements (a – c) and spiderograms of small elements (d – e) in samples taken from the metabasite-hyperbasite association of the Central-White Sea belt.

Download (667KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. The diagram FeO * / MgO - SiO2 for the compositions of amphibolites of the Central Belomorsky belt with the line of differentiation of the tholeiite and calc-alkaline series, according to [80].

Download (78KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Amphibolite compositions of the Central Belomorsky Belt on the discriminating TiO2 - MgO diagram (according to [83]), adapted to the international classification of the main rocks (according to [76]).

Download (97KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Compositions of metaperidotites of the Central-White Sea belt on the petrogenetic grids of the model of restite compositions formed during fractional melting of KR-4003 lherzolite, according to [63].

Download (317KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Amphibolites of the Central Belomorsky Belt on the petrogenetic MgO – CaO (a) and MgO – FeO * diagrams (b), connecting the origin of their protoliths with the fractionation and melting processes of the upper mantle (according to [64, 65]).

Download (205KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Indicator geochemical diagram of Th / Yb - Nb / Yb to assess the degree of contamination of mafic rocks by the subduction component or substance of the continental crust of the genetic features of the protoliths of the amphibolites of the Central Belomorsky Belt (according to [82]).

Download (254KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. The model of intra-oceanic subduction, created for the Mesozoic (according to [101]), but adapted to subduction of the thick Archean oceanic crust from its previous state (a), initiation (b), stabilization (c) and stationary development (d) . On (a) - the modern (left) and Mesoarchean (right) oceanic lithosphere are shown for comparison.

Download (362KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences