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.
В статье рассматривается геологическое строение метаморфизованной базит-гипербазитовой ассоциации Центрально-Беломорского пояса Беломорской провинции Фенноскандинавского щита. Приведены результаты изотопно-геохронологического датирования и петро-геохимических исследований. Сделан вывод, что протолит, возраст которого оценивается в ~ 2.9–3.1 млрд лет и в котором произошли два значительных структурно-метаморфических преобразования 2.87 и 1.87 млрд лет, является одним из древнейших комплексов Беломорской провинции. Показано, что базит-гипербазитовая ассоциация обнаруживает петро-геохимическую когерентность метабазитов и метагипербазитов, указывающую на генетическое единство их протолитов, т. е. мантийного перидотитового источника и продуктов его плавления — вулкано-плутонической серии основных пород, что позволяет рассматривать ее как фрагмент мезоархейской океанической литосферы. Петрологическое моделирование протолитов метабазит-гипербазитовой ассоциации показало, что первичные расплавы формировались в поле гранатового лерцолита при давлении 3.5–3.8 ГПа и потенциальной мантийной температуре верхней мантии 1520–1550 °С. Это позволяет оценить мощность изученного фрагмента архейской океанической коры в ~ 25–30 км. Геохимические данные подтверждают, что рассматриваемая ассоциация образовалась на начальной стадии инициации субдукции, маркируя старт процессов формирования древнего фрагмента континентальной коры Беломорской провинции.