Гранатовые гранулиты среднего течения р. Сутам (Алданский щит) как возможное свидетельство метаморфизованной и тектонически перемещенной постгадейской коры выветривания

В статье рассматривается проблема природы высокоглиноземистых гранатовых гранулитов р. Сутам (Алданский щит), в которых впервые в России было, помимо прочих зерен цирконов с U-Pb возрастом от 1.92 млрд лет , было выявлено зерно возрастом 3.94 млрд лет в целом (ID-TIMS). Этот возраст оценивается как верхний возрастной предел гадейского эона. Задачей исследования явились установление петрогенезиса гранатовых гранулитов, появление в их составе циркона гадея и механизма инъекционного диапиризма тела гранатовых гранулитов в верхние горизонты коры с ее глубоких уровней. Сравнение геохимии гранатовых гранулитов и средней коры показало, что первые обогащены всем спектром редкоземельных элементов (кроме Eu), а также Al₂O₃, U, Th и и обеднены Na, Ca и Sr - наиболее подвижными элементами. Это, в сочетании с другими геохимическими показателями, послужило основанием версии о протолите гранулитов, как о верхней части аллитной зоны выветривания средней коры, образованной в условиях аридного климата. Зерно циркона гадея рассматривается как захваченное из гранитов средней коры. Диапиризм гранатовых гранулитов (с захваченным цирконом гадея) осуществлялся в ходе процессов палеопротерозойского термотектогенеза Алданского щита, которые сопровождались горизонтальной пропагацией глубинных гранит-анортозитовых тектонических потоков от центра плюма к его периферии. В ходе движения этих потоков фрагменты нижней и средней коры, включая зону ее выветривания, разрушались и перемещались как по латерали, так и вертикально. В последнем случае они дискретно и под большим давлением были внедрены в верхнюю гранитогнейсовую кору (1.83-1.82 млрд лет ). Циркон возрастом 3.94 млрд лет сопоставим с цирконами гадея ортогнейсов района Акаста (Канадский щит, 4.03-3.94 млрд лет, SHRIMP и ID-TIMS).

Алданский щит, гранатовые гранулиты, средняя кора, выветривание, сравнительные геохимия, петрогенезис, геохронология, тектоника, Aldan shield, garnet granulites, middle crust, weathering, comparative geochemistry, petrogenesis, geochro-nology, tectonics

1. Алфимова Н.А., Матреничев В.А. (2006) Континетальное выветривание в раннем докембрии: особенности минеральных преобразований и состав гипергенных растворов Литология и полезн. ископаемые, 41(6), 518-529.

2. Баянова Т.Б. (2004) Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 174 с.

3. Баянова Т.Б., Морозова Л.Н., Федотов Ж.А., Нерович Л.И., Белоусова Е.А., Митрофанов Ф.П. (2013) Прецизионное (ID-TIMS) U-Pb датирование единичных зерен циркона и бадделеита для целей региональной геохронологии Балтийского щита. Геология и геохронология породообразующих и рудных процессов в кристаллических щитах. Мат-лы Всерос. (с междунар. участием) конф. Апатиты: K & M, 24-26.

4. Богатиков О.А., Коваленко В.И., Шарков Е.В. (2010) Магматизм, тектоника, геодинамика Земли. Связь во времени и пространстве. М.: Наука, 606 с.

5. Борукаев Ч.Б., Булин Н.К., Виноградов Н.П., Косыгин Ю.А., Малышев Ю.Ф., Смыслов А.А., Черкасов Р.А. (1990) Алданская сверхглубокая скважина: проблема места заложения. Тихоокеан. геол., (1). 36-55.

6. Глуховский М.З. (1990) Геологическая эволюция фундаментов древних платформ (нуклеарная концепция). М.: Наука, 215 с.

7. Глуховский М.З. (2009) Палеопротерозойский термотектогенез - ротационно-плюмовая модель Алданского щита. Геотектоника, (3), 57-78.

8. Глуховский М.З, Баянова Т.Б., Левкович Н.В. (2005) Новые данные об изотопном U-Pb возрасте гиперстеновых гранодиоритов Алданского щита и проблема зональности процессов палеопротерозойского термотектогенеза. Докл. АН, 404(4), 524-528.

9. Глуховский М.З., Кузмин М.И. (2015) Внеземные факторы и их роль в тектонической эволюции Земли в раннем докембрии. Геол. и геофиз., 56(7), 1225-1249.

10. Глуховский М.З., Кузмин М.И., Баянова Т.Б., Баженова Г.Н., Елизаров Д.В., Серов П.А. (2011) Автономные анортозиты Алданского щита и связанные с ними породы: возраст, геохимия и механизм образования (на примере Каларского массива). Докл. АН, 439(5). 651-659.

11. Глуховский М.З., Моралёв В.М. (2001) Гонамский эндербитовый купол Алданского щита - реконструкция тектонической эволюции. Геотектоника, (5). 10-25.

12. Глуховский М.З., Моралёв В.М., Суханов М.К. (1993) Тектоническое положение раннепротерозойских анортозитов и гранитоидов Алданского щита и зональность процессов термотектогенеза. Геотектоника, (3). 69-81.

13. Грин Т.Х. (1968) Экспериментальное исследование генезиса анортозитов при высоких давлениях. Петрология верхней мантии. М.: Мир, 228-255.

14. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. (2001) Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал “ГЕО”, 408 с.

15. Жмодик С.М. (1979) Торий-урановое отношение в процессах выветривания и его индикаторная роль. Докл. АН СССР, 247, 1489-1493.

16. Интерпретация геохимических данных. (2001) (Pед. Е.В. Скляров). М.: Интермет Инжиниринг, 288 с.

17. Кастрыкина В.М. (1976а) Термодинамические условия формирования пород Сутамского комплекса. Термодинамический режим метаморфизма. М.: Наука, 267-273.

18. Кастрыкина В.М. (1976б) Минералогия метаморфических пород Сутамского комплекса архея Алданского щита. Современные методики петрологических исследований. М.: Наука, 56-76.

19. Каулина Т.В. (2009) Заключительные стадии метаморфической эволюции Колвицкого пояса и Уламбинского блока (юго-восточная ветвь Лапландского гранулитового пояса). U-Pb датирование циркона, титанита, рутила. Вестник МГТУ, 12(3), 386-393.

20. Каулина Т.В. (2010) Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: КНЦ РАН, 144 с.

21. Коне А.М. (2012) Строение, состав и свойства латеритной коры выветривания Лионо-Либерийского кристаллического массива. Изв. вузов. Геол. и разведка, (1), 49-55.

22. Кориковский С.П. (1979) Фации метаморфизма метапелитов. М.: Наука, 263 с.

23. Кориковский С.П., Кислякова Н.Г. (1975) Реакционные структуры и фазовые равновесия в гиперстен-силлиманитовых кристаллических сланцах Сутамского комплекса Алданского щита Метасоматиты и оруденение. М.: Наука, 314-341.

24. Корякин А.С. (1975) Диагностические критерии метаморфизованной коры выветривания (на примере Центральной Карелии). Докембрийские коры выветривания. М.: Наука, 28-34.

25. Котов А.Б. (2003) Граничные условия геодинамических моделей формирования континентальной коры Алданского щита. Диссертация в виде научного доклада. СПб.: ИГ и ГД РАН, 78 с.

26. Котов А.Б., Шемякин В.М., Сальникова Е.Б., Ковач В.П. (1999) Этапы формирования и изотопная структура континентальной коры Сутамского блока Алданского щита: Sm-Nd систематика гранитоидов. Докл. АН, 366(6), 809-812.

27. Кузьмин М.И. (2014) Докембрийская история происхождения и эволюции Солнечной системы и Земли. Часть I. Геодинамика и тектонофизика, 5(3), 625-640.

28. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. (2016) Изменение стиля тектонических движений в процессе эволюции Земли. Докл. АН, 469(6), 706-710.

29. Маслов А.В. (2007) Метатерригенные породы архея (основные геохимические ограничения). Геохимия, (4), 370-389.

30. Маракушев А.А. (1965) Проблема минеральных фаций метаморфических и метасоматических горных пород. М.: Наука, 327 с.

31. Матреничев В.А., Линькова Л.О., Левченков О.А., Макеев А.Ф., Яковлева С.З., Алфимова Н.А. (2005) Древнейшая кора континентального выветривания гранитов на Балтийском щите. Докл. АН, 400(1), 84-87.

32. Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б. (2011) Восточно-Скандинавская палеопротерозойская базитовая обширная изверженная провинция (ВСкБОИП-ESBLIP): геология, геодинамика, длительность формирования. Проблемы плейт- и плюм-тектоники в докембрии. Мат-лы III Российской конф. по проблемам тектоники и геодинамики докембрия. С-Пб.: ИГГД РАН, 118-120.

33. Полынов Б.Б. (1934) Коры выветривания. Ч. 1. Процессы выветривания: основные фазы и формы выветривания. Л.: Изд-во АН СССР, 210 с.

34. Рыцк Е.Ю., Макеев А.Ф., Ковач В.П., Богомолов Е.С., Федосеенко А.М. (2009) Возраст гранитоидов зоны сочленения Байкало-Муйского складчатого пояса и Каларского метаморфического террейна. Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(2), 38-46.

35. Сиротин В.И., Белявцева Е.Е. (2011) Лантаноиды как индикаторы строения зоны свободного глинозема латеритной коры выветривания КМА. Докл. АН, 438(2), 242-244.

36. Скобелев В.М., Степанюк Л.М., Верхогляд В.М. (2004) Геохронология архейских образований Канадского щита. Минерал. журн., 26(3), 133-145.

37. Соболев В.С. (1960) Условия происхождения алмазов. Геол. и геофиз., (1), 8-11.

38. Стогний Г.А., Стогний В.В. (2005) Геофизическое поле восточной части Северо-Азатского кратона. Якутск: Сахаполиграфиздат, 174 с.

39. Шатров В.Н., Войцеховский Г.В. (2009) Применение лантаноидов для реконструкции обстановок осадкообразования в фанерозое и протерозое (на примерах разрезов чехла и фундамента Восточно-Европейской платформы). Геохимия, (8), 805-824.

40. Bowring S.A., Williams I.S. (1999) Prisсoan (4.0-4.03 Ga) orthogneisses from northwestern Canada. Contrib. Mineral. Petrol., 134, 3-16.

41. Hazen R.M. (2012) The story of Earth. The First 4.5 Billion Years from Stardust to Living Planet. USA: Penguin Books, 320 p.

42. Lizuka T., Komiya T., Ueno Y., Katayama I., Uehara Y., Maruyama S., Hirata N., Johnson S.P., Dunkley D.J. (2007) Geology and zircon geochronology of the Acasta Gneis Complex northwestern Canada: New constraints on its tectonothermal history. Precambrian. Res., 153, 179-208.

43. Moorbath S., Whitehous M.J., Kamber B.S. (1997) Exterme Nd-isotope heterogeneity in the early Archaean - fact or fiction? Case histories from northern Canada and West Greenland. Chem. Geol., 135, 213-231.

44. Nebel О., Rapp R.P., Yaxley G.M. (2014) The role of detrital zircons in Hadean crustal research. Lithos, 190-191, 313-327.

45. Reimink J.R., Davies J.H.F.L., Chacko T., Stern R.A., Heaman L.M., Sarkar C., Schaltegger U., Creaser R.A., Pearson D.G. (2016) No evidence for Hadean continental crust within Earth's oldest evolved rock unit. Nature geosci. Letters. Advance online publ. Springer, 19 Sept., 1-7.

46. Rudnick R.L., Gao S. (2003) Composition of the continental crust. Treasureon Geochemistry (Ed. D. Holland, K.K. Turekian). Amsterdam: Elsevier, V. 3. The crust. 1-64.

47. Stacey J.S., Kamers J.D. (1975) Approximation of terrestrial lead isotope evolution by two-sеtage model. Earth Planet. Sci. Lett., 26(2). 207-221.

48. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Blackwell, Oxford, 312 p.