litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/2500-302X-2024-24-4-629-641litosphere-2122Research ArticleСтатьиArticlesПоследовательность деформаций в обрамлении гипербазитового массива Сыум-Кеу (Полярный Урал)Sequence of deformations in frame of Syum-Keu ultrabasic massif (Polar Urals)СычевС. Н.SychevS. N.

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9

 199106, г. Санкт-Петербург, Средний пр., 74

Sergey N. Sychev

7/9 University emb., St. Petersburg 199034 74 Sredny av., St. Petersburg 199106

s.sychev@spbu.ruКуликоваК. В.KulikovaK. V.

167000, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54

Ksenia V. Kulikova

54 Pervomaiskaya st., Syktyvkar 167000

ШуйскийА. С.ShuyskiyA. S.

167000, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54

Alexander S. Shuyskiy

54 Pervomaiskaya st., Syktyvkar 167000

ВеселовскийР. В.VeselovskiyR. V.

119991, г. Москва, Ленинские горы, 15

123242, г. Москва, Б. Грузинская ул., 10/1

Roman V. Veselovskiy

1 Leninskie Gory, Moscow 1999110/1 B. Gruzinskaya st., Moscow 123242

ТравинА. В.TravinA. V.

630090, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 37

630073, г. Новосибирск, пр-т К. Маркса, 20

Alexey V. Travin

3 Academician Koptyug av., Novosibirsk 63009020 K. Marx av., Novosibirsk 630073

Санкт-Петербургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. КарпинскогоРоссияSt. Petersburg State University; A.P.Karpinsky Russian Geological Research InstituteRussian FederationИнститут геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАНРоссияN.P. Yushkin Institute of Geology, FRC Komi SC UB RASRussian FederationМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАНРоссияM.V. Lomonosov Moscow State University; O.Y. Schmidt Institute of Physics of the Earth, RASRussian FederationИнститут геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Новосибирский государственный технический университетРоссияV.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS; Novosibirsk State Technical UniversityRussian Federation202402092024244629641Copyright © Сычев С.Н., Куликова К.В., Шуйский А.С., Веселовский Р.В., Травин А.В., 20242024Сычев С.Н., Куликова К.В., Шуйский А.С., Веселовский Р.В., Травин А.В.Sychev S.N., Kulikova K.V., Shuyskiy A.S., Veselovskiy R.V., Travin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/2122

Объект исследования. Гипербазитовый массив Сыум-Кеу, расположенный на Полярном Урале. Цель. Выявление и разбраковка деформационных событий вблизи от сочленения разновозрастных структур Урала, Пай-Хоя и северо-западной части Западной Сибири. Методы. Геологическая интерпретация данных замеров геометрических характеристик складчатых структур, индикаторов палеонапряжений, анизотропии магнитной восприимчивости и 40Ar/39Ar датирования мусковита. Результаты. Изучение структурных характеристик комплексов пород гипербазитового массива Сыум-Кеу и его обрамления позволило сделать выводы о наличии нескольких стадий их дефомаций: 1) стадия пластических деформаций (раннеколлизионный этап), 2) две стадии хрупких деформаций (позднеколлизионный этап). На раннеколлизионном этапе происходило надвигообразование со сдвиговой компонентой, которое фиксируется по шарнирам мелкой складчатости и ориентировкам главных осей эллипсоида анизотропии магнитной восприимчивости. На позднеколлизионном этапе выявлены ранние напряжения сжатия СВ-ЮЗ простирания, а также более поздние – CЗ-ЮВ простирания, отвечающие взбросовым и взбросо-сдвиговым перемещениям. Результаты 40Ar/39Ar датирования гранитоидов указывают на турнейский возраст метаморфических преобразований. Выводы. Исследования мезоструктурных элементов выявили два типа деформаций: ранние пластические, относимые к раннеколлизионному этапу, фиксирующие региональное надвигообразование, и более поздние хрупкие, которые относятся к позднеколлизионному этапу и отражают взбросовые и взбросо-сдвиговые перемещения. Изучение ориентировок осей эллипсоида анизотропии магнитной восприимчивости пород в западном и восточном обрамлениях массива Сыум-Кеу показало надвиговые и взбросо-сдвиговые кинематические характеристики комплексов, характерные для раннеколлизионного этапа и формирования покровной структуры Урала в соответствии с моделью Хансена. Результаты 40Ar/39Ar датирования могут свидетельствовать о метаморфических преобразованиях пород в связи с началом коллизионных процессов на Полярном Урале.

Research subject. The Syum-Keu ultrabasic massif, located in the Polar Urals. Aim. Identification and disassembly of deformation events near the junction of different-age structures of the Urals, Pay-Khoy, and the northwestern part of Western Siberia. Materials and Methods. Geological interpretation of data on the geometric characteristics of fold structures, paleostress indicators, anisotropy of magnetic susceptibility, and 40Ar/39Ar dating of muscovite. Results. The study of the structural characteristics of rock complexes in the Syum-Keu ultrabasic massif and its framing confirmed the presence of several stages in their deformation: (1) a stage of plastic deformation (early collisional stage) and (2) two stages of brittle deformation (late collisional stage). During the early collisional stage, thrusting with a shear component took place, which is manifested in shallow folding hinges and orientations of the main axes of the anisotropy of magnetic susceptibility ellipsoid. The late collisional stage reveals early NE-SW strike-slip compressional stresses and late NW-SE strike-slip stresses corresponding to strike-slip and strike-slip displacements. The results of 40Ar/39Ar dating of granitoids indicate the Turnean age of metamorphic transformations. Conclusions. The conducted study of mesostructural elements revealed two types of deformations: early plastic deformations, attributed to the early collisional stage and reflecting regional thrusting, and late brittle deformations, attributed to the late collisional stage and reflecting thrust and thrust movements. The study of the orientation of the ellipsoid anisotropy axes of magnetic susceptibility of rocks in the western and eastern margins of the Syum-Keu massif showed thrusting and strike-slip kinematic characteristics of the complexes, which are typical of the early collisional stage and the formation of the Ural cover structure in accordance with the Hansen model. The results of 40Ar/39Ar dating may indicate metamorphic transformations of rocks in connection with the onset of collisional processes in the Polar Urals, presumably of the Turnean age.

гипербазитовый массивПолярный Уралдеформациианизотропия магнитной восприимчивостиГлавная Уральская сутураколлизия40Ar/39Ar возрастultrabasic massifPolar Uralsdeformationsanisotropy of magnetic susceptibilityMain Ural suturecollision40Ar/39ArРабота выполнена в рамках темы НИР “Глубинное строение, геодинамическая эволюция, взаимодействие геосфер, магматизм, метаморфизм и изотопная геохронология Тимано-Североуральского литосферного сегмента” ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН; <sup>40</sup>Ar/<sup>39</sup>Ar датирование выполнено в рамках государственного задания ИГМ СО РАН, проект № 122041400171-5The work was carried out within the framework of the research topic “Deep structure, geodynamic evolution, geosphere interaction, magmatism, metamorphism, and isotopic geochronology of the TimannSeveroUralsky lithospheric segment” IG FRC Komi SC UB RAS; <sup>40</sup>Ar/<sup>39</sup>Ar dating was performed within the framework of the state assignment of IGM SB RAS, project No. 122041400171-5ReferencesГзовский М.В. (1975) Основы тектонофизики. М.: Наука, 536 с.Anderson E.M. (1951) The dynamics of faulting and dike formation with application to Britain. Edinburgh, Oliver and Boyd; Wite Plains, 206 p.Голубева И.И., Шуйский А.С., Травин А.В., Хубанов В.Б. (2022) Новые возрастные данные Гердизско го массива (Полярный Урал). Регион. геология и металлогения, (92), 50-63. https://doi.org/10.52349/0869-7892_2022_92_50-63Borradaile G.J., Henry B. (1997) Tectonic applications of magnetic susceptibility and its anisotropy. Earth Sci. Rev., 42, 49-93.Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Изд. 2-е. Сер. Полярно-Уральская. Л. Q-41-I,II (Лаборовая). Объяснит. зап. (2009) СПб.: ВСЕГЕИ, 372 с.Chadima M., Hrouda F. (2006) Remasoft 3.0 a user-friendly paleomagnetic data browser and analyzer. Travaux Géophys., 27, 20-21.Использование магнетизма горных пород при геологической съемке. (1986) (Под ред. Л.Е. Шолпо). Л.: Недра, 224 с.Golubeva I.I., Shuyskiy A.S., Travin A.V., Khubanov V.B. (2022) New аge data for the Gerdiz Massif (Polar Urals). Regionalʼnaya geologiya i metallogeniya, (92), 50-63. (In Russ.) https://doi.org/10.52349/0869-7892_2022_92_50-63Кирмасов А.Б. (2011) Основы структурного анализа. М.: Научный мир, 368 с.Groshong R.H. (2006) 3-D structural geology: A practical guide to quantitative surface and subsurface map interpretation. 2nd ed. Tuscaloosa, University of Alabama, 410 p.Куликова К.В., Кузнецов Н.Б. (2008) Комплексы и структуры Сыумкеу-Щучьинского района Полярного Урала. Ст. 2. Типизация габброидов и природа их метаморфических преобразований. Бюл. МОИП. Отд. геол., 83(4), 13-25.Gzovsky M.V. (1975) Fundamentals of tectonophysics. Moscow, Nauka Publ., 536 p. (In Russ.)Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.Hansen E. (1971) Strain Facies. N. Y., Springer Verlag, 207 p.Савельева Г.Н., Суслов П.В. (2014) Структура и состав мантийных перидотитов на границе с коровыми комплексами офиолитов в массиве Сыумкеу, Полярный Урал. Геотектоника, (5), 3-16. https://doi.org/10.7868/S0016853X14040079Kirmasov A.B. (2011) Fundamentals of structural analysis. Moscow, Nauchnyi Mir Publ., 368 p. (In Russ.)Сим Л.А., Чекмарев К.В. (2006) Новейшая разломная тектоника Полярного Урала. Бюл. МОИП. Отд. геол., 81(5), 51-56.Kulikova K.V., Kuznetsov N.B. (2008) Complexes and structures of the Syumkeu-Shchuchyinsky area of the Polar Urals. Paper 2. Typing of gabbroids and nature of their metamorphic transformations. Byul. MOIP. Otd. Geol., 83(4), 13-25. (In Russ.)Соболев И.Д., Викентьев И.В., Травин А.В., Бортников Н.С. (2020) Каменноугольный магматизм Полярного Урала. Докл. РАН. Науки о Земле, 494(2), 22-28. https://doi.org/10.31857/S2686739720100096Meng F., Yazhou F., Shmelev V.R., Kulikova K.V. (2020) Constraints of eclogites from the Marun-Keu metamorphic complex on the tectonic history of the Polar Urals (Russia). J. Asian Earth Sci., 187, 104087, 1-12. https:// doi.org/10.1016/j.jseaes.2019.104087Сычев С.Н. (2015) Строение и эволюция зоны Главного Уральского разлома (южная часть Полярного Урала). Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. М.: ГИН РАН, 24 с.Meng F.C., Yang H.-J., Makeyev A.B., Ren Y.F., Kulikova K.V., Bryanchaninova N.I. (2016) Jadeitite in the Syum-Keu ultramafic complex from Polar Urals, Russia: Insights into fluid activity in subduction zones. Eur. J. Mineral., 28, 1079-1097. https://doi.org/10.1127/ejm/2016/0028-2563Сычев С.Н., Веселовский Р.В., Худолей А.К., Куликова К.В. (2016) Соотношение надвиговых и сдвиговых деформаций южной части Полярного Урала на основе петромагнитных данных. Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол., (6), 46-55.Puchkov V.N. (2010) Geology of the Urals and Cis-Urals (actual problems of stratigraphy, tectonics, geodynamics and metallogeny). Ufa, DesignPolygraphService Publ., 280 p. (In Russ.)Тевелев А.В. (2016) Структурная геология. М.: Инфра-М, 342 с.Savelyeva G.N., Suslov P.V. (2014) Structure and composition of mantle peridotites at the boundary with crustal complexes of ophiolites in the Syumkeu massif, Polar Urals. Geotectonics, (48), 347-358 (translated from Geotektonika, (5), 3-16). https://doi.org/10.1134/S0016852114040074Тишин П.А. (1996) Внутренняя структура марункеусского эклогит-амфиболит-гнейсового комплекса (Полярный Урал). Магматизм и геодинамика Сибири. Тез. докл. науч. конф. Томск: ТГУ, 88-90.Shmelev V.R. (1991) Hyperbasites of the Syum-Keu massif (Polar Urals): Structure, substance, dynamometamorphism. Preprint. Ekaterinburg, UrO AN SSSR, 79 p. (In Russ.)Тишин П.А. (2006) Реконструкция надвиговых структур сложнодислоцированных метаморфических серий на примере марункеуского эклогит-амфиболитгнейсового комплекса (Полярный Урал). Геология и полез. ископаемые Мирового океана, (4), 137-144.Shuyskiy A.S., Udoratina O.V., Miller E.L., Coble M. (2015) Metagranitoids of the Ingilorsk Massif (Polar Urals): U-Pb data. Proceedings of the IV International Scientific and Practical Conference of Young Scientists and Specialists in Memory of Academician A.P. Karpinsky. St.Petersburg, VSEGEI, 481-484. (In Russ.)Травин А.В., Юдин Д.С., Владимиров А.Г., Хромых С.В., Волкова Н.И., Мехоношин А.С., Колотилина Т.Б. (2009) Термохронология Чернорудской гранулитовой зоны (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье). Геохимия, (11), 1181-1199.Shuyskiy A.S., Udoratina O.V., Miller E.L., Coble M. (2018) Granites of the Gerdiz massif (Polar Urals): New data. Vestn. IG Komi NTs UrO RAN, 12(288), 23-30. (In Russ.) https://doi.org/10.19110/2221-1381-2018-12-23-30Шмелев В.Р. (1991) Гипербазиты массива Сыум-Кеу (Полярный Урал): структура, вещество, динамометаморфизм. Препринт. Екатеринбург: УрО АН СССР, 79 с.Sim L.A., Chekmarev K.V. (2006) The latest fault tectonics of the Polar Urals. Byul. MOIP. Otd. Geol., 81(5), 51-56. (In Russ.)Шуйский А.С., Удоратина О.В., Миллер Е.Л., Кобл М. (2015) Метагранитоиды Ингилорского массива (Полярный Урал): U-Pb данные. Мат-лы IV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов пам. академика А.П. Карпинского. СПб.: ВСЕГЕИ, 481-484.Sobolev I.D., Vikentyev I.V., Bortnikov N.S., Travin A.V. (2020) Carboniferous Magmatism in the Polar Urals. Dokl. Earth Sci., 494(2), 773-778 (translated from Dokl. RAN, Nauki o Zemle, 494(2), 22-28). https://doi.org/10.1134/S1028334X20100098Шуйский А.С., Удоратина О.В., Миллер Е.Л., Кобл М. (2018) Гранитоиды Гердизского массива (Полярный Урал): новые данные. Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, (12), 23-30. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2018-12-23-30State Geological Map of the Russian Federation. Scale 1 : 200 000. 2nd ed. Polar-Ural series. Sheet Q-41-I,II (Laborovaya). Explanatory note. (2009) St.Petersburg, VSEGEI, 372 p. (In Russ.)Anderson E.M. (1951) The dynamics of faulting and dike formation with application to Britain. Edinburgh: Oliver and Boyd; Wite Plains, 206 p.Sychev S.N. (2015) Structure and evolution of the Main Ural Fault zone (southern part of the Polar Urals). Cand. geol. and min. sci. diss. Moscow, GIN RAN, 24 p. (In Russ.)Borradaile G.J., Henry B. (1997) Tectonic applications of magnetic susceptibility and its anisotropy. Earth Sci. Rev., 42, 49-93.Sychev S.N., Veselovskiy R.V., Khudoley A.K., Kulikova K.V. (2017) The relationships of thrust and shear deformations in the southern part of the Polar Urals as indicated by petromagnetic data. Moscow University Geol. Bull., 72(1), 46-55 (translated from Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 4. Geol., (6), 46-55). https://doi.org/10.3103/S0145875217010124Chadima M., Hrouda F. (2006) Remasoft 3.0 a user-friendly paleomagnetic data browser and analyzer. Travaux Géophys., 27, 20-21.Tarling D.H., Hrouda F. (1993) The magnetic anisotropy of rocks. N. Y., Chapman and Hall, 217 p.Groshong R.H. (2006) 3-D structural geology: A practical guide to quantitative surface and subsurface map interpretation. 2nd ed. Tuscaloosa, University of Alabama, 410 p.Tevelev A.V. (2016) Structural geology. Moscow, Infra-M Publ., 342 p. (In Russ.)Hansen E. (1971) Strain Facies. N. Y.: Springer Verlag, 207 p.Tishin P.A. (1996) Internal structure of the Marunkeu eclogite-amphibolite-gneiss complex (Polar Urals). Magmatism and Geodynamics of Siberia: Abstracts. scientific conf. Tomsk, TGU, 88-90. (In Russ.)Meng F., Yazhou F., Shmelev V.R., Kulikova K.V. (2020) Constraints of eclogites from the Marun-Keu metamorphic complex on the tectonic history of the Polar Urals (Russia). J. Asian Earth Sci., 187, 104087, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2019.104087Tishin P.A. (2006) Reconstruction of thrust structures of complexly dislocated metamorphic series on the example of the Marunkeu eclogite-amphibolite-gneiss complex (Polar Urals). Geologiya i Polez. Iskopaemye Mirovogo Okeana, (4), 137-144. (In Russ.)Meng F.C., Yang H.-J., Makeyev A.B., Ren Y.F., Kulikova K.V., Bryanchaninova N.I. (2016) Jadeitite in the Syum-Keu ultramafic complex from Polar Urals, Russia: Insights into fluid activity in subduction zones. Eur. J. Mineral., 28, 1079-1097. https://doi.org/10.1127/ejm/2016/0028-2563Travin A.V., Yudin D.S., Vladimirov A.G., Khromykh S.V., Volkova N.I., Mekhonoshin A.S., Kolotilina T.B. (2009) Thermochronology of the Chernorud granulite zone, Ol’khon Region, Western Baikal area. Geochem. Int., 47(11), 1107-1124 (translated from Geokhimiya, (11), 1181-1199). https://doi.org/10.1134/S0016702909110068Tarling D.H., Hrouda F. (1993) The magnetic anisotropy of rocks. N. Y.: Chapman and Hall, 217 p.Use of rock magnetism in geological survey. (1986) (Ed. by L.E. Sholpo). Leningrad, Nedra Publ., 224 p. (In Russ.)Williams H., Smyth W.R. (1973) Metamorphic aureoles beneath ophiolite suites and alpine peridotites: Tectonic implications with west Newfoundland examples. Amer. J. Sci., 273, 594-621.Williams H., Smyth W.R. (1973) Metamorphic aureoles beneath ophiolite suites and alpine peridotites: Tectonic implications with west Newfoundland examples. Amer. J. Sci., 273, 594-621

The authors declare that there are no conflicts of interest present.