Новые данные о геодинамической природе и возрасте гранитоидов

Билляхского массива (Анабарский щит)

Смелов А.П.*, Березкин В.И.*, Сальникова Е.Б.**, Ковач В.П.**, Кравченко А.А.**, Добрецов В.Н.*

*Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск, Россия a.p.smelov@diamond.ysn.ru

**Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург, Россия

Анабарский щит представляет собой выступ докембрийского кристаллического фундамента, расположенный на севере Сибирской платформы. В структуре Анабарского щита закартированы три крупных террейна (Маганский, Далдынский и Хапчанский), которые сложены различными ассоциациями гнейсов, кристаллических сланцев, кварцитов и мраморов гранулитовой фации метаморфизма, с возрастом от 3,2 до 2,4 млрд. лет. Террейны ограничены зонами тектонического меланжа (Ламуйкская, Котуйканская, Билляхская и др.), которые сложены диафторитами по гранулитам, породами амфиболитовой фации, массивами анортозитов и гранитоидов. В геодинамическом плане эти зоны интерпретируются как корневые части коллизионных швов, а возраст коллизии в среднем соответствует рубежу 1,9 млрд. лет (Розен и др., 2000; Смелов и др., 2002). Предположение о коллизионной природе и возрасте зон базируется в основном на широком распространении различных типов гранитоидов в их пределах. Однако существуют лишь отрывочные данные по геологическому и структурному положению гранитоидов, а также по их петрографическому и химическому составу. Отсутствуют геохронологические и геохимические данные, полученные современными методами. Здесь излагаются результаты исследований порфировидных гранитоидов Билляхского массива, расположенного в одноименной зоне.

Билляхская зона разграничивает Далдынский и Хапчанский террейны и протягивается в северо-западном направлении на 250 км при ширине до 30 км. Далдынский террейн сложен эндербитами и подчиненными гранат-биотитовыми плагиогнейсами, гнейсами, кварцитами, основными и редко ультраосновными кристаллосланцами. Характерными породами Хапчанского террейна являются мраморы, кальцифиры, известково-силикатные породы в ассоциации с различными гранатсодержащими и безгранатовыми плагиогнейсами, гнейсами, кристаллосланцами. Структурный план зоны обусловлен системой сближенных и пересекающихся разломов, между которыми заключены блоки и пластины в разной степени переработанных пород контактирующих террейнов. Зоны бластомилонитов и катаклазитов, трассирующие разломы, имеют взбросовую или взбросово-сдвиговую кинематику (Лутц, Оксман, 1990). Картирование контуров Билляхского массива порфировидных гранитоидов (60х8 км) показывает, что формы его границ обусловлены наложением складчатых деформаций сдвигового характера. Параллельно осевым плоскостям складок формируются линейные зоны бластомилонитов, в которых локализованы тела слабо рассланцованных аляскитовых гранитов и аплитов.

Гранитоиды Билляхского массива характеризуются слабой гнейсовидностью. Практически во всех разновидностях гранитоидов присутствуют порфиробласты калиевого полевого шпата, а основная масса породы имеет гранобластовую или лепидогранобластовую структуру. Порфиробласты представляют собой реликтовые магматические порфировидные выделения, ориентированные вдоль плоскостей наложенной сланцеватости. Кроме полевых шпатов, присутствуют роговая обманка, биотит, кварц в различных количественных соотношениях. В меланократовых породах преобладает зеленая или буро-зеленая роговая обманка в ассоциации с коричневым биотитом. В лейкократовых породах биотит становится главным темноцветным минералом, а в лейкогранитах – единственным. Минеральные ассоциации отвечают условиям амфиболитовой фации.

По химическому составу гранитоиды Билляхского массива соответствуют кварцевым монцонитам, кварцевым сиенитам (граносиенитам), субщелочным гранитам, гранодиоритам, а также иногда кварцевым диоритам. На диаграммах Харкера основное количество точек анализов пород укладывается в единые тренды дифференциации. Элементы-примеси и редкоземельные элементы (РЗЭ) определены в немногочисленных образцах. По этим данным в ряду дифференциации уменьшаются содержания Zr, Nb, Ta, Y, Hf, Sr, Ba, V, Co, сумма РЗЭ. Содержания Rb, Cs, U, Th, Ni низкие и тенденций их изменений в зависимости от кислотности пород не установлено. РЗЭ имеют дифференцированное распределение (La_N/Yb_N=19-52) с Eu минимумом.

По химическому составу гранитоиды массива однозначно не сопоставимы с М, I, S и А-типами гранитов. По повышенной сумме щелочей они ближе А-типу. В то же время по сравнительно низким содержаниям Rb, U, Th и Zr, Y, Nb, V они могут соответствовать S или I-типам. Согласно диаграмме A/NK–A/CNK, гранитоиды относятся к метаглиноземистому I-типу. По соотношению Rb с Y+Nb и Nb с Y гранитоиды массива могли формироваться в пределах вулканических дуг, что подтверждается диаграммой A/NK – A/CNK, на которой точки составов пород, главным образом, лежат в полях гранитов островных дуг и континентальных окраин.

Ранее по возрасту гранодиоритов Билляхского массива существовали единичные определения, полученные K-Ar методом, которые давали значения в интервале 1,80-1,81 млрд. лет (Крылов и др., 1963). Нами изохронным U-Pb методом определен возраст цирконов магматического облика из порфировидных гранитов, который соответствует значению 19832.9 млн. лет. Изучение изотопного состава Nd гранитоидов свидетельствует, что их источниками были породы с T_Nd(DM) – 2206-2412 млн. лет и Nd(T)=+1,0 – -1,4, то есть близкие по составу к слабо деплетированной мантии или нижней коре. Единичные изотопные данные по основным гранулитам Далдынского террейна не противоречат данному предположению (T_Nd(DM) – 2422 млн. лет и Nd(T)=+1.2).

Таким образом, представляется, что около 1,98 млрд. лет назад восточная окраина Далдынского террейна еще представляла собой активную континентальную окраину, а гранитоиды Билляхского массива формировались в надсубдукционной обстановке. Значения возраста 1,80-1,81 млрд. лет, по-видимому, отражают время завершения коллизионных процессов между Далдынским и Хапчанским террейнами.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту № 07-05-00695а.

Литература

Крылов А.Я., Вишневский А.Н., Силин Ю.И. и др. Абсолютный возраст пород Анабарского щита // Геохимия. 1963. № 12. С.1140-1144.

Лутц Б.Г., Оксман В.С. Глубокоэродированные зоны разломов Анабарского щита. М.: Наука, 1990. 260с.

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. 41. № 2. С.163-180.

Смелов А.П., Березкин В.И., Зедгенизов А.Н. и др. Новые данные о составе и рудоносности Котуйканской зоны тектонического меланжа // Отечественная геология. 2002. №4. С. 45-49.