Метаосадочные породы фундамента палеопротерозойской Печенгской структуры: источники терригенного материала, палеогеодинамические условия формирования
Аннотация
Фундамент палеопротерозойской Печенгской структуры вскрыт Кольской сверхглубокой скважиной СГ-3 на глубинах 6842–12262 м. Он состоит из чередующихся толщ метаэффузивных пород дацит-плагиориодацитового состава и метаосадочных пород – гнейсов с высокоглиноземистыми минералами (ВГМ), по составу отвечающими, главным образом, грауваккам. Анализ пространственного расположения и состава магматических пород и метатерригенных образований в разрезе СГ-3 и окружении скважины позволяет интерпретировать их формирование в геодинамических обстановках активной континентальной окраины – в краевой зоне террейна, образованного мезоархейскими породами кольской серии. В результате изучения цирконов из метатерригенных пород 1-й, 3-й и 9-й толщ СГ-3 выделены детритовые, анатектические, метаморфогенные и контактово-метасоматические генетические типы, при существенном преобладании цирконов первых двух типов. Среди детритовых цирконов обособлены несколько возрастных групп. К наиболее однородным, сопоставимым по возрасту и составу с цирконами из тоналитовых гнейсов основания разреза СГ-3 и аналогичных пород окружения скважины, относятся цирконы из метаосадков самой глубоко залегающей 9-й толщи. Данные по возрасту этих цирконов и составу вмещающих гнейсов свидетельствуют об их формировании за счет размыва и переотложения материала из местных источников. Расширение ареала областей сноса и увеличение числа источников, поставлявших терригенный материал в бассейны осадконакопления происходило при образовании гнейсов 3-й и особенно 1-й толщи, завершающей разрез архейских пород СГ-3.
Об авторах
Валерий Романович Ветрин
Геологический институт КНЦ РАН
Россия
Россия
Владимир Чупин
Институт геологии и минералогии СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
Юрий Яковлев
Геологический институт КНЦ РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Авакян К.Х. Геология и петрология Центрально-Кольской гранулито-гнейсовой области архея. М.: Наука, 1992. 168 с.
2. Архейский комплекс в разрезе СГ-3 / Под ред. Ф.П. Митрофанова. Апатиты: КНЦ РАН, 1991. 187 с.
3. Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма / Ред. Ф.П. Митрофанов. CПб: Наука, 2004. 174 с.
4. Баянова Т.Б., Яковлев Ю.Н., Губерман Д.М. и др. Изотопные исследования возраста пород архейской части разреза Кольской сверхглубокой скважины, протерозойской Печенгской структуры и ее обрамления // Вестник МГТУ. 2007. Т. 10, № 1. С. 104–115.
5. Бибикова Е.В. Уран-свинцовая геохронология ранних этапов развития древних щитов. М.: Наука, 1989. 179 с.
6. Ветрин В.Р., Родионов Н.В. Sm-Nd систематика и петрология посторогенных гранитоидов северной части Балтийского щита // Геохимия. 2008. № 11. С. 1158–1175.
7. Ветрин В.Р., Туркина О.М., Ладден Дж., Делени- цин А.А. Геохимия и реконструкция состава протолитов фундамента Печенгского палеорифта // Петрология. 2003. Т. 11, № 2. С. 196–224.
8. Геология континентальных окраин. Т. 3 / Под ред. К. Берка и Ч. Дрейка. М.: Мир, 1979. 402 с.
9. Дук Г.Г., Кольцова Т.В., Бибикова Е.В. и др. Проблемы глубинного петрогенеза и возраста пород Кольской сверхглубокой скважины // Изотопная геохронология докембрия / Ред. Л.К. Левский, О.А. Левченков. Л: Наука, 1989. C. 72–86.
10. Ефремова Л.Б., Сорокина Н.А. Определение РЗЭ в геологических образцах методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой после ионообменного выделения // Журнал анал. химии. 1991. Т. 46, Вып. 11. С. 2259–2262.
11. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Моралев В.М. Глобальная тектоника, магматизм и металлогения. М.: Недра, 1976. 231 с.
12. Кольская сверхглубокая. Исследование глубинного строения континентальной коры с помощью бурения Кольской сверхглубокой скважины / Ред. Е.А. Коз- ловский. М.: Недра, 1984. 490 с.
13. Кольская сверхглубокая. Научные результаты и опыт исследования / Ред. В.П. Орлов и Н.П. Лаверов. М.: Технонефтегаз, 1998. 260 с.
14. Краснобаев А.А. Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука, 1986. 146 с.
15. Лобач-Жученко С.Б., Щербак Н.П., Пономарен- ко А.Н. и др. Архей Украинского и Балтийского щитов и Воронежского кристаллического массива: сходство и различия формационного состава и геологической эволюции // Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов Восточно-Европейской платформы. Киев: УкрГГРИ, 2010. С. 128–131.
16. Мыскова Т.А., Бережная Н.Г., Глебовицкий В.А. и др. Находки древнейших цирконов с возрастом 3600 млн. лет в гнейсах кольской серии Центрально-Кольского блока Балтийского щита (U-Pb, SHRIMP-II) // Докл. АН. 2005. Т. 402, № 1. С. 82–86.
17. Неелов А.Н. Петрохимическая классификация метаморфизованных осадочных и вулканических пород. Л.: Наука, 1980. 100 с.
18. Петров В.П., Беляев О.А., Волошина З.М. и др. // Эндогенные режимы метаморфизма раннего докембрия (северо-восточная часть Балтийского щита) / Под ред. Ф.П. Митрофанова. Л.: Наука, 1990. 184 с.
19. Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники. М.: Мир, 1976. 536 с.
20. Предовский А.А. Реконструкция условий седиментогенеза и вулканизма раннего докембрия. Л.: Наука, 1980. 152 с.
21. Сейсмогеологическая модель литосферы Северной Европы: Лапландско-Печенгский район / Под ред. Н.В. Шарова. Апатиты: КНЦ РАН, 1997. 226 с.
22. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора, ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.
23. Чен Д., Кроу Т.Е., Ветрин В.Р., Митрофанов Ф.П. U-Pb геохронология пород архейской части разреза Кольской сверхглубокой скважины // Кольская сверхглубокая / Ред. В.П. Орлов, Н.П. Лаверов. М.: Технонефтегаз, 1998. C. 59–70.
24. Чупин В.П., Ветрин В.Р., Родионов Н.В. и др. Состав расплавных включений и возраст цирконов из плагиогнейсов архейского комплекса Кольской сверхглубокой скважины (Балтийский щит) // Докл. АН. 2006. Т. 406, № 4. С. 533–537.
25. Чупин В.П., Ветрин В.Р., Сергеев С.А. и др. Магматические включения в цирконе из архейских “серых гнейсов” Кольской сверхглубокой скважины как показатель происхождения и возраста протолитов // Изотопные системы и время геологических процессов: мат-лы IV Рос. конф. по изотопной геохронологии. Т. II. СПб.: ИП Каталкина, 2009. С. 266–268.
26. Amelin Yu.V., Semenov V. S. Nd and Sr isotopic geochemistry of mafic layered intrusions in the Eastern Baltic Shield: implication for the evolution of Paleoproterozoic continental mafic magmas // Contrib. Mineral., Petrol. 1996. V. 1124. P. 255–272.
27. Balashov Yu. A., Bayanova T.B., Mitrofanov F.P. Isotope data on the age and genesis of layered basic-ultrabasic intrusions in the Kola Peninsula and Northern Karelia, Northeastern Baltic Shield // Precambr. Res. 1993. V. 64. P. 197–205.
28. Balashov Y. A., Mitrofanov F. P., Balagansky V. V. New geochronological data on Archaean rocks of the Kola Peninsula. Correlation of Precambrian formations of the Kola-Karelian region and Finland. Apatity: KSC RAS, 1992. P. 13–34.
29. Bhatia M.R. Plate tectonics and geochemical composition of sandstones // J. Geol. 1983. V. 91, № 6. P. 611–627.
30. Bhatia M.R., Crook K.A.W. Trace element characteristics of graywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins // Contrib. Mineral. Petrol. 1986. V. 92. P. 181–193.
31. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M. et al. TEMORA 1: a new zircon standard for Phanerozoic U-Pb geochronology // Chem. Geol. 2003. V. 200. P. 155–170.
32. Boynton W. V. Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies // Rare earth element geochemistry / Ed. P. Hendersons. Amsterdam: Elsevier, 1984. P. 63–114.
33. Condie K.C. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface and shales // Chem. Geol. 1993. V. 104. P. 1–37.
34. Condie K.C. Episodic continental growth and supercontinents: a mantle avalanche connection? // Earth. Planet. Sci. Lett. 1998. V. 163. P.97–108.
35. Eriksson P.G., Catuneanu O., Nelson D.R. et. al. Towards a synthesis / P.G. Eriksson, W. Altermann, D.R. Nelson et al. (eds). The Precambrian Earth: Tempos and Events. Amsterdam: Elsevier, 2004. P. 739–771.
36. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. Nd and Sm isotopic systematics of rivers water suspended material: implications for crustal evolution // Earth Planet. Sci. Lett. 1988. V. 87. P. 249–265.
37. Hoskin P.W.O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis // Zircon / Eds. L.M. Hanchar, P.W.O. Hoskin. Rev. Miner. Geochem. Mineral. Soc. Amer. Washington. 2003. V. 53. P. 27–62.
38. Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. Sm-Nd evolution of chondrites and achondrites // Earth Planet. Sci. Lett., 1984. V. 67. P. 137–150.
39. Krцner A., Kompston W. Archaean tonalitic gneiss of Finnish Lapland revisited: zircon ion-microprobe ages // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. V. 104. P. 348–352.
40. Levchenkov O.A., Levsky L.K., Nordgulen Ш. et al. U-Pb zircon ages from Sцrvaranger, Norway and the western part of the Kola Peninsula, Russia. // Nor. Geol. Unders. Special. Publ. 1995. V. 7. P. 29–47.
41. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot/Ex, Version 2.10 // A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronol. Center Spec. Publ. 1999. V. 174. P. 279–299.
42. Ludwig K.R. SQUID 1.00/A user’s manual. Berkeley Geochronol. Center Spec. Publ. 2000. № 2. 19 p.
43. Nordgulen Ш., Vetrin V.R., Dobrzhinetskaya L. F. et. al. Aspects of late Archaean magmatism in the Sшrvaranger–Kola terrane, northern Baltic Shield // Nor. Geol. Unders., Spec. Publ. 1995.V. 7. P. 49–63.
44. Roser B.P, Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio // J. Geol. 1986. V. 94, № 5. P. 635–650.
45. Roser B.P. Korsch R.J. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analyses of major-element data // Chem. Geol. 1988. V. 67. P. 119–139.
46. Rubatto D. Zircon trace element geochemistry: partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism // Chem. Geol. 2002. V. 184. P. 123–138.
47. Sun S.-S., McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Magmatism in the Ocean Basins / Eds. A.D. Saunders and M.J. Norrys. Oxford: Geological Society Spec. Publ. 1989. V. 42. P. 313–345.
48. Taylor S.R., McLennan S.M. The geochemical evolution of the continental crust // Rev. Geophys. 1995. V. 33. P. 241–265.
49. Vetrin V., Nordgulen Ш., Cobbing J. et al. The pyro-xene-bearing tonalite-granodiorite-monzonite series of the northern Baltic Shield: correlation and petrology // Nor. Geol. Unders. Special Publ. 1995. V. 7. P. 65–74.
50. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe // Rev. Econ. Geol. / Eds.: M.A. McKibben, W.S. Shanks, W.I. Ridley. 1998. V. 7. P. 1–35.
Рецензия
Для цитирования:
Ветрин В.Р., Чупин В., Яковлев Ю. Метаосадочные породы фундамента палеопротерозойской Печенгской структуры: источники терригенного материала, палеогеодинамические условия формирования. Литосфера. 2013;(5):003-025.
Просмотров:
468
Послать статью по эл. почте 