- Геологическая характеристика района исследования
По литературным данным кратон – это сформированный в докембрии крупный (несколько миллионов кв. км) жесткий участок земной коры континентов (например, Северо-Азиатский, Сино-Корейский, Северо-Американский и др. кратоны) [7]. В структуре континентов кратоны составляют около 70% их площади. Между ними располагаются орогенические (или складчатые) разновозрастные пояса. Сибирский кратон занимает центральное место в структуре Северной Азии. На севере, востоке и юге он ограничен Новоземельско-Таймырским, Верхояно-Колымским и Монголо-Охотским фанерозойскими складчатыми поясами, соответственно; на западе — молодой Западно-Сибирской платформой.
В конце прошлого столетия рядом авторов [1, 7] была предложена модель образования Сибирского кратона, согласно которой последний состоит из серии террейнов: Тунгусский, Анабарский, Олекменский, Алданский и Становой (рис. 1). К основным структурным швам, объединившим террейны Сибирского кратона в докембрии можно отнести Акитканский и Билякчан-Улканский (Улканский) вулканоплутонические пояса.
Билякчан-Улканский вулканоплутонический пояс расположен на юго-востоке Алдано-Станового щита. Улканская осадочно-вулканогенная серия объединяет три свиты – топориканскую, улкачанскую и элгэтэйскую – общей мощностью более 3 км. Наиболее крупными массивами гранитов улканского комплекса являются Улканский и Южноучурский; первый является петротипическим. Улканский массив гранитов формировался в три фазы [3].
Рисунок 1. Структурно-тектоническая схема Сибирского кратона по [10]. Условные обозначения: 1-2 – архейские и раннепалеопротерозойские гранит-зеленокаменные (1) и гранулит-гнейсовые (2) террейны, 3 – позднепалеопротерозойские орогенные и вулканоплутонические пояса (цифры в кружках: 1 – Акитканский, 2 – Билякчан-Улканский, 3 – Ангаро-Канский вулканоплутонические пояса), 4 – коллизионные гранитоиды Южно-Сибирской зоны, 5 – палеопротерозойские орогенные пояса, ремобилизованные в мезо- и неопротерозое.
Настоящая работа посвящена: 1) представлению палеомагнитных результатов изучения палеопротерозойских пород Улканского прогиба; 2) сопоставлению полученных палеомагнитных данных с данными по Сибирскому кратону [2, 5]; 3) представлению новой модели траектории кажущейся миграции полюса (ТКМП) Сибири для второй половины палеопротерозоя и начала мезопротерозоя.
- Палеомагнитные исследования пород улканского комплекса
2.1 Граниты Улканского массива
Для 120 образцов гранитоидов улканского комплекса проведена детальная температурная магнитная чистка естественной остаточной намагниченности (NRM) до температуры 600-620° С. NRM 27 образцов в ходе температурной чистки показывает нестабильное поведение. В 69 образцах выделено направление высокотемпературной компоненты намагниченности непосредственно при компонентном анализе, для 24 – кругами перемагничивания. Мы определяем это направление как характеристическое (ChRM) для гранитов улканского комплекса (рис. 2).
Рисунок 2. Распределение проекций направлений высокотемпературной компоненты намагниченности в гранитах улканского комплекса. Звездочкой указано среднее направление с овалом доверия на уровне 95 %. Залитые значки – нижняя полусфера, полые – верхняя полусфера.
2.2. Вулканиты улканской серии
Более 260 ориентированных образцов пород элгэтэйской свиты прошли термомагнитную чистку. В качестве обоснования палеомагнитной надежности выделенной характеристической намагниченности для пород свиты в полном объеме удалось применить тест складки. Тесты внутриформационных конгломератов и обращения выполнены на небольшом количестве образцов и положительны для ChRM [9].
Анализ распределений в различных системах координат направлений ChRM показал существенное увеличение кучности в стратиграфической системе, что указывает на доскладчатый («догранитный») возраст ChRM пород элгэтэйской свиты.
Согласно [8], возраст цирконов из гранитов 1-й, 2-й и 3-й фаз улканского комплекса составляет 1720.8±1.0, 1715.8±2.5 и 1704.6±4.7 млн. лет, соответственно. По [4] он равен 1729.7±1.9 (1-я фаза) и 1724.7±3.6 (3-я фаза) млн. лет. Учитывая время остывания гранитоидного массива до температуры 500 — 600° С мы предполагаем, что возраст ChRM гранитоидов улканского комплекса составляет ~ 1720 млн. лет [6]. Возраст цирконов из трахириодацитов верхнеэлгэтэйской подсвиты составляет 1732±4 млн. лет [6] и сопоставим с возрастом ChRM пород элгэтэйской свиты.
Траектория кажущейся миграции полюса Сибирского кратона
Полученные палеомагнитные результаты по Улканскому прогибу стимулировали нас снова обратиться к проблеме построения ТКМП Сибири для конца палеопротерозоя – начала мезопротерозоя.
К имеющимся раннепротерозойским полюсам по Сибирскому кратону, включая полученный полюс по гранитам Улканского массива, мы добавили определение [12], отвечающее началу мезопротерозоя. Анализ их распределения показывает, что имеются два кластера с надежно датированными полюсами: 1) 1840-1860 млн. лет; 2) 1740-1470 млн. лет [11], по которым был рассчитан сегмент ТКМП Сибири (рис. 3).
Рисунок 3. Траектория кажущейся миграции полюса (ТКМП) Сибирского кратона для конца палеопротерозоя – начала мезопротерозоя (1860 – 1470 млн. лет). Залитые кружки – положение палеомагнитных полюсов, цифры – их возраст.
Заключение
- Проведенные палеомагнитные исследования позволили рассчитать координаты двух палеомагнитных полюсов: а) ~1732 млн. лет для вулканогенно-осадочных пород элгэтэйской свиты (Plat=7.1 (-7.1), Plong=183.5 (3.5), dp=10.5, dm=16.4; б) менее 1720 млн. лет для гранитов улканского комплекса (Plat=42.1 (-42.1), Plong=249.4 (69.4), dp=3.4, dm=5.6).
- Полученные данные предполагают, что Улканский массив располагался в момент образования вулканогенно-осадочных пород элгэтэйской свиты на 18-26º южной широты. В интервале от 1732 и до 1720 лет массив испытал вращение вокруг вертикальной оси по часовой стрелке на 70° и перемещение вдоль долготы на 7°.
- Проведенный анализ существующих палеомагнитных данных для позднего палеопротерозоя – раннего мезопротерозоя Сибири позволил определить 12 ключевых полюсов, с использованием которых рассчитана ТКМП кратона.
Работа выполнена в рамках Государственного задания ИТиГ ДВО и при финансовой поддержки РФФИ (проект 15-05-03171а), Программы фундаментальных исследований ДВО РАН (проект 15-I-2-030, 15-II-2-003).
Список литературы:
- Борукаев, Ч.Б. // Структуры докембрия и тектоника плит Новосибирск: Наука, 1985.190 с.
- Водовозов В.Ю., Диденко А.Н., Песков А.Ю. // Современное состояние наук о Земле: Тез. докл. М.: МГУ им. Ломоносова, 2011. С. 367 – 373.
- Гурьянов В.А. // Геология и металлогения Улканского района (Алдано-Становой щит) Владивосток: Дальнаука. 2007. 227с.
- Диденко А.Н., Гурьянов В.А., Песков А.Ю., Пересторонин А.Н., Авдеев Д.В., Бибикова Е.В., Кирнозова Т.И., Фугзан М.М. // Тихоокеанская геология. 2010. №5. C. 44–70.
- Диденко А.Н., Козаков И.К., Дворова А.В. // Геология и геофизика. 2009. № 1. С. 72–78.
- Диденко А.Н., Песков А.Ю., Гурьянов В.А., Пересторонин А.Н., Косынкин А.В. // Тихоокеанская геология. 2013. Т.32. №1. С. 31–54.
- Зоненшайн, Л.П., Кузьмин М.И., Натапов, Л.М. // Тектоника литосферных плит территории СССР М. : Недра, 1990. Кн. 1– 328 с. Кн. 2 – 334 с.
- Ларин А.М. // Граниты рапакиви и ассоциирующие породы СПб: Наука, 2011. 402 с.
- Песков А.Ю. Палеомагнетизм палеопротерозойских пород Улканского прогиба (юго-восток Алдано-Станового щита) : автореф. дис. … к.г.-м. наук – Хабаровск, ИТиГ ДВО РАН, 2013. – 16 с.
- Розен О.М., Манаков А.В., Зинчук Н.Н. Сибирский кратон: формирование, алмазоносность / М. : Научный мир, 2006. – 212 с.
- Didenko A.N., Vodovozov V.Yu., Peskov A.Yu, Guryanov V.A., Kosynkin A.N. Paleomagnetism of the Ulkan massif (SE Siberian platform) and the apparent polar wander path for Siberia in late Paleoproterozoic–early Mesoproterozoic times // Precambrian Research. 2015. V. 259. Р. 58–77.
- Wingate M.T.D., Pisarevsky S.A., Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Konstantinov K.M., Mazukabzov A.M., Stanevich A.M., // Precambrian Research. 2009. V. 170. Р. 256–266.[schema type=»book» name=»ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УЛКАНСКОГО ПРОГИБА. ТРАЕКТОРИЯ КАЖУЩЕЙСЯ МИГРАЦИИ ПОЛЮСА СИБИРСКОГО КРАТОНА ДЛЯ КОНЦА ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЯ – НАЧАЛА МЕЗОПРОТЕРОЗОЯ» author=»Песков Алексей Юрьевич, Диденко Алексей Николаевич, Косынкин Артем Валерьевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-08″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.02.2015_02(11)» ebook=»yes» ]