Гнейсы и гранитоиды фундамента Непско-Ботуобинской антеклизы: ограничения на распространение архейской и палеопротерозойской коры в зоне сочленения Тунгусского супертеррейна и Маганского террейна (юг Сибирского кратона)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены геохимические и геохронологические данные по гнейсам и гранитоидам из трех глубоких скважин (Ялыкская-4, Даниловская-532, Средненепская-1) в фундаменте юго-западной части Непско-Ботуобинского поднятия. На основании U-Pb датирования циркона установлено три этапа гранитоидного магматизма: ∼2.8, 2.0 и 1.87 млрд лет. На рубеже ∼2.8 млрд лет формировались магматические ТТГ-протолиты биотит-амфиболовых гнейсов (скв. Ялыкская-4), которые представляют мезоархейскую кору и испытали термальное воздействие в конце неоархея (∼2.53 млрд лет), типичное для Тунгусского супертеррейна Сибирского кратона. Биотитовые гнейсограниты (∼2.0 млрд лет) (скв. Даниловская-532), коррелирующие по возрасту с гранитоидами фундамента Маганского террейна и Акитканского складчатого пояса, формировались из метаосадочного источника, образованного при эрозии преимущественно пород палеопротерозойской ювенильной коры. Граниты А-типа (скв. Средненепская-1) с возрастом 1.88 млрд лет отвечают главному рубежу постколлизионного гранитообразования в пределах Южно-Сибирского магматического пояса. Биотит-амфиболовые гнейсы с возрастом ∼2.8 млрд лет маркируют положение восточной границы архейской коры в южной части Тунгусского супертеррейна с областью палеопротерозойской ювенильной коры, разделенных переходной зоной, гранитоиды которой имеют промежуточные изотопные характеристики. Изотопный состав палеопротерозойских гнейсов и гранитоидов свидетельствует о том, что пограничная с Тунгусским супертеррейном область – южная часть Маганского террейна включает блоки как архейской, так и палеопротерозойской коры, что определяет ее сходство с Акитканским складчатым поясом и акреционными орогенами. Финальная амальгамация Тунгусского супертеррейна с блоками восточной части фундамента Сибирского платформы отвечает рубежу 1.88 млрд лет.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. М. Туркина

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: turkina@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

А. В. Плюснин

Тюменский государственный университет

Email: turkina@igm.nsc.ru
Россия, Тюмень

Т. В. Донская

Институт земной коры СО РАН

Email: turkina@igm.nsc.ru
Россия, Иркутск

И. О. Афонин

Томский государственный университет

Email: turkina@igm.nsc.ru
Россия, Томск

С. С. Санин

Тюменский индустриальный университет

Email: turkina@igm.nsc.ru
Россия, Тюмень

Список литературы

  1. Аникина Е.В., Малич К.Н., Белоусова Е.А. и др. U-Pb возраст и Hf-Nd-Sr изотопная систематика жильных пород Волковского массива (Средний Урал, Россия) // Геохимия. 2018. № 3. С. 209–221.
  2. Бибикова Е.В., Туpкина О.М., Киpнозова Т.И., Фугзан М.М. Дpевнейшие плагиогнейcы Онотcкого блока Шаpыжалгайcкого выcтупа: изотопная геоxpонология // Геоxимия. 2006. № 3. С. 347‒352.
  3. Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Мазукабзов А.М. и др. Возраст и геодинамическая интерпретация гранитоидов китойского комплекса (юг Сибирского кратона) // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 11. С. 1139‒1150.
  4. Глебовицкий В.А., Хильтова В.Я., Козаков И.К. Тектоническое строение Сибирского кратона: интерпретация геолого-геофизических, геохронологических и изотопно-геохимических данных // Геотектоника. 2008. № 1. С. 12–26.
  5. Гришин М.П., Сурков В.С. Карта тектонического районирования фундамента Сибирской платформы, масштаб: 1:5000000. 1979. https://www.geokniga.org/maps/16746
  6. Гусев Н.И., Руденко В.Е., Бережная Н.Г. и др. Изотопно-геохимические особенности и возраст (SHRIMP II) метаморфических и магматических пород в Котуйкан-Монхолинской зоне Анабарского щита // Региональная геология и металлогения. 2013. № 54. С. 49‒59.
  7. Донская Т.В., Бибикова Е.В., Гладкочуб Д.П. и др. Петрогенезис и возраст вулканитов кислого состава Северо-Байкальского вулканоплутонического пояса, Сибирский кратон // Петрология. 2008. Т. 16. № 5. С. 452‒479.
  8. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М. и др. Палеопротерозойские гранитоиды чуйского и кутимского комплексов (юг Сибирского кратона): петрогенезис и геодинамическая природа // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 3. С. 371‒389.
  9. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Вингейт М.Т.Д. Раннепротерозойские постколлизионные гранитоиды Бирюсинского блока Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 7. С. 1028‒1043.
  10. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Лепехина Е.Н. Возраст и источники палеопротерозойских дометаморфических гранитоидов Голоустенского блока Сибирского кратона: геодинамические следствия // Петрология. 2016. Т. 24. № 6. С. 587‒606.
  11. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М. и др. Саяно-Бирюсинский вулканоплутонический пояс (южная часть Сибирского кратона): возраст и петрогенезис // Геология и геофизика. 2019а. Т. 60. № 1. С. 18‒40.
  12. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М. и др. Становление структуры южной – юго-западной части Сибирского кратона в раннем протерозое // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2019б. Вып. 17. С. 86‒87.
  13. Ковач В.П., Котов А.Б., Смелов А.П. и др. Этапы формирования континентальной коры погребенного фундамента восточной части Сибирской платформы: Sm-Nd изотопные данные // Петрология. 2000. Т. 8. № 4. С. 394–408.
  14. Ларичев А.И., Видик С.В., Сергеев С.А., Осадчий И.В. Петрографическая характеристика и возраст пород Алдано-Анабарского блока фундамента Сибирской платформы по данным изучения керна глубоких скважин // Региональная геология и металлогения. 2022. № 92. С. 28‒40.
  15. Николаева И.В., Палесский С.В., Козьменко О.А., Аношин Г.Н. Определение редкоземельных и высокозарядных элементов в стандартных геологических образцах методом масс-спектрометрии с индукционно-связанной плазмой // Геохимия. 2008. № 10. С. 1085–1091.
  16. Попов Н.В., Сафонова И.Ю., Постников А.А. и др. Палеопротерозойские гранитоиды из фундамента центральной части Сибирской платформы (скважина Могдинская-6): U-Pb возраст и состав // Докл. АН. 2015. Т. 461. № 5. С. 558‒562.
  17. Розен О.М. Сибирский кратон: тектоническое районирование, вопросы эволюции // Геотектоника. 2003. № 3. С. 1‒19.
  18. Розен О.М., Журавлев Д.З., Суханов М.К. и др. Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северо-востоке Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. № 2. С. 163‒180.
  19. Самсонов А.В., Постников А.В., Спиридонов В.А. и др. Неоархейские гранитоиды на западе Тунгусского супертеррейна, фундамент Сибирской платформы: геохронология, петрология, тектоническое значение // Петрология. 2021. Т. 29. № 5. С. 451–477.
  20. Самсонов А.В., Ерофеева К.Г., Ларионова Ю.О. и др. Восточная окраина неоархейского Тунгусского террейна: данные по скважинам в центральной части Сибирской платформы // Петрология. 2022. Т. 30. № 6. С. 663‒676.
  21. Самсонов А.В., Ерофеева К.Г., Постников А.В. и др. Палеопротерозойский Таймыро-Байкальский ороген в южной части Сибирского кратона: границы, состав и история формирования по изучению керна скважин // Тектоника и геодинамика земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2023. Материалы LIV Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2023. Т. 2. С. 168‒171.
  22. Смелов А.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. и др. Возраст и продолжительность формирования Билляхской зоны тектонического меланжа, Анабарский щит // Петрология. 2012. Т. 20. № 3. С. 315‒330.
  23. Туркина О.М., Изох А.Э. Гетерогенная субконтинентальная литосферная мантия под южным флангом Сибирского кратона: свидетельства по составу палеопротерозойских мафических ассоциаций // Геология и геофизика. 2024. https://doi.org/10.15372/GiG2023124
  24. Туркина О.М., Капитонов И.Н. Источники палеопротерозойских коллизионных гранитоидов (Шарыжалгайский выступ, юго-запад Сибирского кратона): от литосферной мантии до верхней коры // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 4. С. 489‒513.
  25. Туркина О.М., Сухоруков В.П. Раннедокембрийский гранитоидный магматизм Китойского блока и этапы коллизионных событий на юга-западе Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 5. С. 745‒763.
  26. Туркина О.М., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н. и др. Палеоархейский тоналит-трондьемитовый комплекс северо-западной части Шарыжалгайского выступа (юго-запад Сибирского кратона: результаты U-Pb и Sm-Nd исследования // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 1 С. 21‒37.
  27. Black L.P., Kamo S.L., Foudoulis C. Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of a trace element-related matrix effect; SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards // Chemical Geol. 2004. V. 205. P. 115–140.
  28. Donskaya T.V. Assembly of the Siberian Craton: constraints from Paleoproterozoic granitoids // Precambr. Res. 2020. V. 348. 105869.
  29. Donskaya T.V., Gladkochub D.P. Post-collisional magmatism of 1.88–1.84 Ga in the southern Siberian Craton: An overview // Precambr. Res. 2021. V. 367. 106447.
  30. Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Pisarevsky S.A. et al. Discovery of Archaean crust within the Akitkan orogenic belt of the Siberian craton: new insight into its architecture and history // Precambr. Res. 2009. V. 170. P. 61‒72.
  31. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J. et al. A geochemical classification for granitic rocks // J. Petrol. 2001. V. 42. P. 2033‒2048.
  32. Frost C.D., Frost B.R. On ferroan (A-type) granitoids: their compositional variability and modes of origin // J. Petrol. 2011. V. 52. P. 39‒53.
  33. Hoskin P.W.O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis // Eds. J.M. Hanchar, P.W.O. Hoskin. Zircon. Rev. Mineral. Geochem. Washington, D.C. Mineral. Soc. Amer. 2003. V. 53. P. 27–62.
  34. Gladkochub D.P., Pisarevsky S.A., Donskaya T.V. et al. Siberian Craton and its evolution in terms of Rodinia hypothesis // Episodes. 2006. V. 29. № 3. P. 169–174.
  35. Griffin W.L., Powell W.J., Pearson N.J., O’Reilly S.Y. GLITTER: Data reduction software for laser ablation ICP-MS // Ed. P. Sylvester. Laser Ablation ICP-MS in the Earth Sciences: Current practices and outstanding issues: Mineralogical Association of Canada, Short Course Series. 2008. V. 40. P. 307‒311.
  36. Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. Sm-Nd evolution of chondrites and achondrites // Earth Planet. Sci. Lett. 1984. V. 67. P. 137–150.
  37. Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. The application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology // Chemical Geol. 2004. V. 21. P. 47–69.
  38. Laurent O., Martin H., Moyen J.F., Doucelance R. The diversity and evolution of late-Archean granitoids: Evidence for the onset of “modern-style” plate tectonics between 3.0 and 2.5 Ga // Lithos. 2014. V. 205. P. 208‒235.
  39. Ludwig K.R. ISOPLOT 3.00: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel // Berkeley Geochronology Center. California. Berkeley. 2012. P. 1‒70.
  40. Martin H. Archean grey gneisses and the genesis of continental crust // Archean crustal evolution. Amsterdam: Elsevier, 1994. P. 205‒259.
  41. Panteeva S.V., Gladkochoub D.P., Donskaya T.V. et al. Determination of 24 trace elements in felsic rocks by inductively coupled plasma mass spectrometry after lithium metaborate fusion // Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2003. V. 58. № 2. P. 341–350. https://doi.org/10.1016/S0584-8547(02)00151-9
  42. Patiño Douce A.E., Harris N. Experimental constrains on Himalayan anatexis // J. Petrol. 1998. V. 39. P. 689‒710.
  43. Pearce N.J.G., Perkins W.T., Westgate J.A. et al. A compilation of new and published major and trace element data for NIST SRM 610 and NIST SRM 612 glass reference materials // Geostandards Newsletter. 2007. V. 21. P. 115–144.
  44. Poller U., Gladkochub D., Donskaya T. et al. Multistage magmatic and metamorphic evolution in the Southern Siberian craton: Archean and Paleoproterozoic zircon ages revealed by SHRIMP and TIMS // Precambr. Res. 2005. V. 136. P. 353‒368.
  45. Priyatkina N., Ernst R.E., Khudoley A.K. A preliminary reassessment of the Siberian cratonic basement with new U Pb-Hf detrital zircon data // Precambr. Res. 2020. V. 340. 105645.
  46. Rapp R.P., Watson E.B. Dehydration melting of metabasalt at 8–32 kbar: implications for continental growth and crust–mantle recycling // J. Petrol. 1995. V. 36. P. 891‒931.
  47. Rosen O.M., Condie K.C., Natapov L.M., Nozhkin A.D. Archean and Early Proterozoic evolution of the Siberian craton: a preliminary assessment // Archean crustal evolution. Amsterdam: Elsevier, 1994. P. 411‒459.
  48. Slama J., Kosler J., Condon D.J. et al. Plesovice zircon – new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis // Chemical Geol. 2008. V. 249. P. 1–35.
  49. Smelov A.P., Timofeev V.F. The age of the North Asian Cratonic basement: an overview // Gondwana Res. 2007. V. 12. P. 279‒288.
  50. Vielzeuf D., Montel J.-M. Partial melting of metagreywackes. Part I. Fluid-absent experiments and phase relationships // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. V. 117. P. 375–393.
  51. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W. A-type granite: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis // Contrib. Mineral. Petrol. 1987. V. 95. P. 407‒419.
  52. Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F. et al. Three natural zircon standards for U‐Th‐Pb, Lu‐Hf, trace element and REE analyses // Geostandards Newsletter. 1995. V. 19. P. 1–23.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тектоническая схема строения фундамента Сибирской платформы, по (Donskaya, 2020) с изменениями. 1 – супертерейны; 2 – палеопротерозойские орогенные пояса; 3 – выступы фундамента (цифры в кружках): Ал – Алданский, Ст – Становой, О – Оленекский, Ан – Анабарский, К – Канский, С – Саянский, Ш – Шарыжалгайский, Б – Байкальский, Т – Тонодский; 4 – границы Непско-Ботуобинской антеклизы (НБА); 5 – район расположения изученных скважин (контур рис. 2); 6 – положение скважин в Тунгусском супертеррейне и Маганском террейне: 1 – Унга-Хасынская-2980, 2 – Мегеляхская-2441, 3 – Сюльдюкарская-10-1, 4 – Среднеботуобинская-1, по (Ларичев и др., 2022). Расположение скважин Кулиндинская-1 и Ереминская-101 по (Самсонов и др., 2022), скв. Могдинская-6 по (Попов и др., 2015).

Скачать (210KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Геологическое положение изученных скважин на фрагменте карты тектонического районирования фундамента Сибирской платформы (Гришин, Сурков, 1979). 1 – раннепротерозойские комплексы, 2 – позднеархейские комплексы, переработанные в раннем протерозое, 3 – архейские комплексы, 4 – интрузивные гранитоиды, 5 – интрузивные основные и ультраосновные породы, 6 – глубинные разломы, разграничивающие разновозрастные тектонические структуры, 7 – изученные скважины: Ялтыкская-4 (Ял-4), Средненепская-1 (Сн-1), Даниловская-532 (Дн-532).

Скачать (146KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотографии керна гнейсов и гранитоидов из скважин. (а) – биотит-амфиболовый гнейс (скв. Ял-4), (б, в) – биотитовые гнейсограниты (скв. Дн-532: (б) – гнейсограниты с “овоидными” обособлениями полевых шпатов (нижняя часть разреза), (в) – гнейсограниты с катакластической текстурой (верхняя часть), отделенные зоной срыва.

Скачать (392KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микрофотографии гнейсов и гранитоидов: (а) – биотит-амфиболовый гнейс (скв. Ял-4), (б) – гнейсограниты с “овоидными” обособлениями полевых шпатов (скв. Дн-532), (в) – гранат-биотитовый шлир в гнейсограните; (г) – биотитовый гранит (скв. Сн-1), при скрещенных николях. Масштабная линейка одинакова для всех фото (а–г).

Скачать (738KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Катодолюминисцентное изображение цирконов из гнейсов и гранитоидов. (а) – гнейс (обр. Ял-4), (б) – гнейсогранит (обр. Дн-532), (в) – гранит (обр. Сн-1), (г) – гнейсогранит (обр. NK-M-2), (д) – гнейсогранит (обр. NK-M-3). Цифрами указаны номера точек, также указан 207Pb/206Pb возраст циркона (млн лет).

Скачать (561KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Диаграммы с конкордией и диаграммы средневзвешенного 207Pb/206Pb возраста для циркона из гнейсов и гранитов. (а, б) – скв. Ялтыкская-4, (в, г) – скв. Средненепская-1.

Скачать (350KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Диаграммы с конкордией для циркона из гнейсогранитов скв. Даниловская-532. (а, б) – обр. Дн-532, (в) – обр. NK-M-2, (г) – обр. NK-M-3.

Скачать (403KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Вариационные диаграммы петрогенных и редких элементов для раннедокембрийских гнейсов и гранитоидов фундамента (НБА). 1 – биотит-амфиболовые гнейсы (скв. Ял-4), 2 – биотитовые гнейсограниты (скв. Дн-532), 3 – биотитовые граниты (скв. Сн-1). Поля гранитоидов: 1 – известковистых, 2 – щелочно-известковистых, 3 – известково-щелочных, 4 – щелочных; Fe – железистых и Mg – магнезиальных по (Frost et al., 2001).

Скачать (309KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Редкоземельные и мультиэлементные спектры для раннедокембрийских гнейсов и гранитоидов фундамента (НБА). (а, б) – биотит-амфиболовые гнейсы (скв. Ял-4), (в, г) – биотитовые гнейсограниты (скв. Дн-532), (д, е) – биотитовые граниты (скв. Сн-1). ТТГ – средний состав архейских ТТГ-ассоциаций по (Martin, 1994).

Скачать (617KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Диаграмма εNd(Т)–возраст для раннедокембрийских гнейсов и гранитоидов фундамента (НБА). 1 – гнейс (скв. Ял-4), 2 – гнейсогранит (скв. Дн-532), 3 – гранит (скв. Сн-1).

Скачать (91KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Диаграмма Al2O3/(FeO*+MgO)–3CaO–5K2O/Na2O для раннедокембрийских гнейсов и гранитоидов фундамента (НБА). 1 – гнейсы (скв. Ял-4), 2 – гнейсограниты (скв. Дн-532), 3 – граниты (скв. Сн-1). Поля источников (Laurent et al., 2014): I – низко- и II – высококалиевых мафических, III – тоналитовых, IV – метаосадочных.

Скачать (82KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024