CC BY
18
DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2018.10.2.71-86 УДК 551.24 (470.21)
Sm-Nd ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАННЕДОКЕМБРИИСКИХ ПОРОД ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ КОЛЬСКОГО РЕГИОНА: НОВЫЕ ДАННЫЕ*
В. И. Пожиленко, П. А. Серов
ФГБУН Геологический институт КНЦ РАН
Аннотация
Приводятся результаты Sm-Nd анализа мезонеоархейских и палеопротерозойских метаморфических и интрузивных пород ряда структур центральной части Кольского региона: а) Оленегорского блока Кольско-Норвежского террейна; б) Затуломского блока террейна Инари; в) Нотозёрского и Нявкинского блоков и Ёнского сегмента Беломорского составного террейна; г) Приимандровского тектонического меланжа, расположенного в пограничной зоне между Кольским и Беломорским составными террейнами. Ключевые слова:
Sm-Nd модельный возраст, архей, палеопротерозой, террейн, Кольский регион.
Sm-Nd ISOTOPE STUDIES OF EARLY PRECAMBRIAN ROCKS OF THE CENTRAL PART OF THE KOLA REGION: NEW DATA
V. I. Pozhilenko, P. A. Serov
Geological Institute of the KSC of the RAS
Abstract
Keywords:
In the paper, the results of Sm-Nd analysis of Mesoarchean, Neoarchean and Paleoproterozoic metamorphic and intrusive rocks of several structures of the central part of the Kola region are presented: a) Olenegorsk block of the Kola-Norwegian terrane; b) Zatuloma block of the Inari terrane; c) Notozero and Nyavka blocks and Ena segment of the Belomorian composite terrane; d) Priimandrovsky tectonic mélange, located in the border zone between the Kola and Belomorian composite terranes.
Sm-Nd model age, Archaean, Palaeoproterozoic, terrane, Kola region.
Введение
Начиная с 2000 г. в лаборатории геохронологии и изотопной геохимии Геологического института КНЦ РАН стали проводиться планомерные изотопные
исследования, что привело к накоплению большого объема Sm-Nd изотопных данных по метаморфическим и интрузивным породам раннего докембрия Кольского региона. Эти исследования преследовали следующие цели: 1) выявление в кольском архее мезо-, палео- и эоархейских пород; 2) определение объема архейского и палеопротерозойского ювенильного материала в земной коре региона; 3) установление особенностей развития структур региона.
Известно, что эффективным инструментом оценки возраста земной коры является Sm-Nd изотопный метод, позволяющий на основе Sm-Nd модельных возрастов пород в сочетании с и-РЬ-датированием циркона определить возраст корообразующих событий [1-2]. Первые результаты применения этого методического подхода сотрудниками Дублинского университетского колледжа в содружестве с учеными ГИ КНЦ РАН внесли заметные коррективы в представления о времени образования древнейших ТТГ комплексов основания кольского докембрия и залегающих на них супракрустальных комплексах архея и палеопротерозоя [3-6, и др.].
* Исследование выполнено в рамках тем НИР ГИ КНЦ РАН № 0231-2015-0004 и 0231-2015-0005.
В работе [7] выборочно были рассмотрены в кратком и обобщенном виде ранее опубликованные результаты Sm-Nd изотопных исследований раннедокембрийских пород Кольского региона и их интерпретация по литературным источникам. Кроме того, была приведена и рассмотрена часть неопубликованных Sm-Nd-данных (с сопутствующей интерпретацией), полученных в лаборатории геохронологии и изотопной геохимии ГИ КНЦ РАН, по мезо-неоархейским и палеопротерозойским кристаллическим породам ряда структур Кольского региона: Терского, Стрельнинского и Кейвского террейнов, Кольско-Норвежского и Мурманского составных террейнов и Имандра-Варзугской зоны палеопротерозойского рифта. Основные выводы приводятся ниже.
Значения Sm-Nd модельного возраста наиболее древних пород раннего докембрия Кольского региона в большинстве своем не превышают 3,1 млрд лет. Это означает, что палеоархейские и эоархейские образования в скольких-нибудь значимых объемах либо не обнажены на современной эрозионной поверхности и могут залегать на более глубинных уровнях земной коры, либо вообще отсутствуют на изученных территориях. И только Sm-Nd модельные возрасты метапелитов Кейвского террейна 3,0-3,5 млрд лет свидетельствуют о значительном вкладе привнесенного вещества из мезопалеоархейских источников.
Довольно часто отмечается большой разрыв между Sm-Nd модельными возрастами (¿dm) и U-Pb-возрастами неоархейских (до 200 млн лет) и палеопротерозойских (до 500 млн лет) интрузивных пород. В первом случае это свидетельствует об отсутствии или незначительном вкладе в эти породы материала из палеоархейских и тем более эоархейских источников, а во втором — о значительном вкладе в палеопротерозойские породы вещества из архейского фундамента.
Согласно приведенным в статье [7] Sm-Nd изотопным данным и U-Pb возрасту циркона, породы кондалитового комплекса Лапландского и Умбинского гранулитовых террейнов, сергозерской и частично песчаноозерской толщ и комплекса основания (здесь и далее все названия местных стратиграфических подразделений приводятся в соответствии с [8-9]) Терского террейна, а также каскамской и тальинской толщ террейна Инари имеют палеопротерозойский Sm-Nd модельный возраст и представляют собой продукты новообразованной палеопротерозойской ювенильной коры.
В предлагаемой работе приводятся новые данные Sm-Nd изотопных исследований раннедокембрийских интрузивных и метаморфических пород (табл. 1-3) ряда тектонических структур центральной части Кольского региона (рис. 1-5) и наиболее вероятная интерпретация этих данных.
Методика исследований
Для химического разложения проб брали навеску породы 50-100 мг, к которой добавлялось соответствующее количество раствора смешанного трассера 149Sm-150Nd. Затем навеску обрабатывали концентрированной плавиковой кислотой (5-10 мл) и выдерживали 1,5-2 часа при комнатной температуре. Далее навеску помещали в тефлоновый вкладыш автоклава и проводили разложение в сушильном шкафу при температуре 170 °С в течение нескольких часов. После разложения выпаривали досуха HF и образовавшиеся фториды переводили в хлориды путем упаривания образца 2-3 раза в 4,5-6N HCl. Сухой остаток растворяли в 1 мл 2,3N HCl и загружали на первую хроматографическую колонку с катионитом Dowex 50W-8 (200-400 меш). Эта колонка используется для выделения суммы РЗЭ с применением ступенчатого элюирования 2,3 и 4,5N HCl. Выделенную фракцию РЗЭ выпаривали досуха, растворяли в 0,1N HCl и загружали на вторую колонку с ионитом HDEHP на твердом носителе KEL-F. Отобранные фракции Sm и Nd выпаривали, после чего они были готовы для последующего масс-спектрометрического анализа.
Среднее значение отношения 143Ш/144Ш в стандарте LaJolla за период измерений составило 0,512078 ± 5 (N = 11), при этом величина ошибки не превышала ±0,003 %. Ошибка в 147Sm/144Nd отношениях составляет 0,2 % (2 о) — среднее значение из 7 измерений в стандарте BCR-1 [10]. Погрешность измерения изотопного состава № в индивидуальном анализе — до 0,013 %. Холостое внутрилабораторное загрязнение по Nd равно 0,3 нг, по Sm — 0,06 нг. Точность определения концентраций Sm и Nd ±0,5 %. Изотопные отношения были нормализованы по отношению 14(^а/144Ш = 0,7219, а затем пересчитаны на отношение 14^а/144Ш в стандарте LaJolla = 0,511858 ± 7 [11]. При расчете величин 8ш (Т) и модельных возрастов Трэд использованы современные значения СНШ. по [12] (143Ш/144Ш = 0,512630, 147Sm/144Nd = 0,1960) и DM по [13] (143Ш/144Ш = 0,513151, 147Sm/144Nd = 0,2136).
Материалы
Sm и Nd изотопный анализ был выполнен для широкого спектра кристаллических (метаморфических и интрузивных) пород разных структур центральной части Кольского региона:
а) Оленегорского блока Кольско-Норвежского террейна;
б) Затуломского блока террейна Инари;
в) Нотозёрского и Нявкинского блоков и Ёнского сегмента Беломорского составного террейна;
г) Приимандровского (района) тектонического меланжа палеопротерозойских и неоархейских структур, расположенных в пограничной зоне между Беломорским и Кольским составными террейнами (рис. 1).
Всего проанализировано 89 проб (с учетом дубликатов) (табл. 1-3 со сквозными порядковыми номерами). Расположение точек отбора проанализированных проб отражено на рис. 2-4.
Рис. 1. Положение районов отбора проб на схеме тектонического районирования северо-восточной части Балтийского щита по В. В. Балаганскому [14] с учетом данных по проекту FIRE 2001-2005 [15].
Цифры на схеме соответствуют районам отбора проб: 1 — Оленегорский блок Кольско-Норвежского террейна; 2 — Затуломский блок террейна Инари; 3 — Нотозёрский блок Беломорского составного террейна; 4 — Нявкинский блок Беломорского составного террейна; 5 — Ёнский сегмент Беломорского составного террейна; 6 — Приимандровский район (тектонический меланж)
Fig. 1. Sample areas on the scheme of tectonic zoning of the north-eastern part of the Baltic Shield (By Viktor V. Balagansky [14] with the project data FIRE 2001-2005 [15]). Sample areas: 1 — Olenegorsk block of the Kola-Norway terrane; 2 — Zatuloma block of the Inary terrane; 3 — Notozero block of the Belomorsky terrane; 4 — Nyavka block of the Belomorsky terrane; 5 — Ena segment of the Belomorsky terrane; 6 — Imandra region (tectonic melange)
Результаты
Оленегорский блок Кольско-Норвежского составного террейна
Проанализировано 11 проб (в том числе 3 дубликата) (рис. 2, табл. 1). Sm-Nd модельный возраст пород варьирует от 2643 до 3209 млн лет при положительных значениях sNd (T) от +0,6 до +4,6. Для кианит-гранат-биотитовых гнейсов волшпахкской толщи нестратифицированного супракрустального комплекса (табл. 1, № 1-2) района оз. В. Волчье получен Sm-Nd модельный возраст 2906 млн лет и sNd (T +4,6. Для циркона в гнейсах получен U-Pb-возраст 2800-2830 млн лет (определение Т. В. Каулиной). Гнейсы секутся деформированными в складки пегматоидными плагиогранитами (табл. 1, № 3-4), Sm-Nd модельный возраст которых составил 2643 млн лет при sNd, равном +1,6. Предварительный U-Pb-возраст плагиогранитов — 2597 ± 6 млн лет (определение Т. В. Каулиной).
Таблица 1 Table 1
Sm-Nd изотопные данные для пород центральной части Кольского региона (образцы В. И. Пожиленко) Sm-Nd isotopic data for Kola Region rocks (samples from Vladimir I. Pozhilenko)
№ п/п Номер образца Sample Порода Rock type Sm, ppm Nd, ppm 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd Три), млн лет Три), mln. year SNdCO (Т, млн лет) SNdCO (Т, mln. year)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Оленегорский блок Кольско-Норвежского террейна Olenegorsk block of the Kola-Norway terrane
1 914-6-1 Ки-Гр-Би гнейс Ky-Grt-Bt gneiss 2,31 13,62 0,1024 0,511116 i 30 2773 +4,6 (2830)
2 914-6-1* Ки-Гр-Би гнейс Ky-Grt-Bt gneiss 2,35 14,11 0,1005 0,510981 2906 +2,6 (2830)
3 914-6-2 Плагиогранит Plagiogranite 1,150 6,44 0,1080 0,511310 i 19 2643 +1,6 (2420)
4 914-6-2* Плагиогранит Plagiogranite 1,070 5,99 0,1080 0,5113 1Q±19 2643 +1,6 (2420)
5 KG-96-1 Лептит Leptite 1,816 10,56 0,1040 0,511017 i 19 2949 +1,0(2740)
6 KG-96-8 Долерит Dolerite 3,17 16,53 0,1159 0,5112621 i 4 2928 +1,6 (2740)
7 KG-98-2 Железистый кварцит Fe-quarzite 0,241 1,132 0,1287 0,511444 i 17 3044 +0,6 (2740)
8 KG-96-3 Пл-Микр пегматит Pl-Mc pegmatite 2,44 8,20 0,1796 0,512464i24 3059 —
9 БМ-96-4 Амфиболит Amphibolite 2,40 7,93 0,1826 0,512478 i 23 3285 —
10 П-96-1 Тоналитогнейс Tonalitic gneiss 2,65 12,83 0,1250 0,511272 i 33 3209 -1,5 (2740)
11 П-96-1* Тоналитогнейс Tonalitic gneiss 2,62 12,96 0,1222 0,511326 3023 +0,6 (2740)
Затуломский блок Беломорского террейна Zatuloma block of the Inary terrane
12 1465 Би-Гр-Амф гнейс Bi-Grt-Amp gneisses 4,46 26,9 0,1003 0,5089786 i 5 5659? —
13 1465* Би-Гр-Амф гнейс Bi-Grt-Amp gneisses 4,12 26,0 0,0958 0,510983 2789 +3,4 (2750)
14 1356 Амфиболит Amphibolite 1,023 4,77 0,1297 0,511898 i 41 2267 +2,6 (1980)
15 1354 Гр-амфиболит Grt-amphibolite 7,64 45,6 0,1014 0,511271 i 29 2541 -2,5 (1980)
16 1335 Амфиболит Amphibolite 2,71 9,23 0,1776 0,512601 i 28 2319 —
Окончание таблицы 1 Table 1 (Continued)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Нотозёрский блок Беломорского террейна Notozero block of the Belomorian terrane
17 1167 Тоналитогнейс Tonalitic gneiss 5,00 35,1 0,0860 0,510723 ± 13 2883 +1,8 (27502*)
18 1401 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 3,28 21,8 0,0908 0,510684 ± 16 3042 -0,7 (27502*)
19 1321 Би-Мус гнейс Bt-Ms gneiss 3,59 20,3 0,1067 0,511057 ± 11 2967 +0,9 (27502*)
20 1321* Би-Мус гнейс Bt-Ms gneiss 4,01 22,5 0,1080 0,511064 2993 +0,6 (27502*)
21 1378 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 11,63 52,1 0,1349 0,511347 ± 32 3466 -3,4 (27502*)
22 1378* Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 1,917 10,82 0,1070 0,511116 2892 +2,0 (27502*)
23 1378* Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 1,914 10,66 0,1085 0,511177 2846 +2,6 (27502*)
24 1379 Амфиболит Amphibolite 5,57 28,6 0,1178 0,511229 ± 6 3038 +0,4 (27502*)
25 1394 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 2,48 15,94 0,0942 0,510711 ± 14 3094 -1,4(27502*)
26 1396 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 0,825 4,56 0,1093 0,511107 ± 30 2968 +1,0 (27502*)
27 1397 Амфиболит Amphibolite 11,55 51,7 0,1352 0,511597 ± 22 3002 +1,4 (27502*)
28 1399-5 Габбро-анортозит Gabbro-anorthosite 3,25 14,84 0,1323 0,511677 ± 16 2748 +1,9 (2500)
29 1234 Метадиорит Metadiorite 6,11 30,6 0,1208 0,511319 ± 24 2990 -1,4 (2500)
30 1479 Метадиорит Metadiorite 6,04 29,02 0,1259 0,511410 ± 20 3006 -1,3 (2500)
31 1250-10 Метадиорит Metadiorite 3,81 19,65 0,1171 0,511251 ± 21 2982 -1,5 (2500)
Примечания: 1. Под номерами 1-11 — Оленегорский блок: р-н оз. Верхнее Волчье (1-4), Кировогорский карьер (5-8), Бауманский карьер (9), р-н Печ-Губы оз. Большая Имандра (10-11); 12-16—Затуломский блок: р-н оз. Еч-озеро (12-13), р-н оз. Вийм-явр (14-15), р-н г. Кеулик (16); 17-31 — Нотозерский блок: ур. Голая Тундра (17), г. Пейдас-варака (18), р-н оз. Лоттен, р. Печа (19-20), р-н оз. Пур-ярви (21-23), г. Печа (24), г. Пейдас-варака (25), г. Подас-уайв (26-27), массив Гирвас (28), массив Анис-тундра (29-31).
2. Здесь и в табл. 2: Амф — амфибол; Би — биотит; Гр — гранат; Ки — кианит; Мус — мусковит.
3. Здесь и в табл. 2 и 3: 2* — предполагаемый возраст пород или метаморфизма; * — дубликаты проб.
Notes: 1. Samples: 1-11 — Olenegorsk block: Verhnee Volchie lake (1-4), Kirovogorsky mine (5-8), Bauman mine (9), Imandra (Pech-Guba) (10-11); 12-16 — Zatuloma block: Echozero (12-13), Viymyavr (14-15), Keulic mount (16); 17-31 — Notozero block: Golaya Tundra (17), Peidas-Varaka mount (18), Lotten lake, Pecha river (19-20), Pur-Yarvi lake (21-23), Pecha mount (24), Peidas-Varaka mount (25), Podas-Uayv mount (26-27), Girvas massif (28), Anis-Tundra massif (29-31).
2. Here and in the Table 2: Amp — amphibole; Bi — biotite, Ky — kyanite, Grt — gar^t, Ms — muscovite.
3. Here and in the Tables 2, 3: * — duplicates; 2* — estimated ages.
Sm-Nd модельные возрасты железистых кварцитов, лептитов, амфиболитов и секущих их даек долеритов и жил плагиомикроклиновых гранитов (табл. 1, № 5-9) из Кировогорского и Бауманского карьеров находятся в интервале 2928-3285 млн лет при значениях sNd, рассчитанных на U-Pb-возраст 2740 млн лет по [16], от +0,6 до +1,6. Sm-Nd модельный возраст тоналито-гнейсов (проба и дубликат — табл. 1, № 10-11) из района Печ-Губы — 3023-3209 млн лет, sNd варьирует от +0,6 до -1,5.
Рис. 2. Расположение точек отбора проб на схеме геологического строения Нотозерского района по [18, рис. 3]: 1 — палеозойский массив ультраосновных щелочных пород Сейбльявр; 2 — палеопротерозойские граниты Лицко-Арагубского комплекса; 3 — массивы и мелкие тела палеопротерозойских базит -гипербазитов; 4 — сланцеватые амфиболиты палепротерозойской свиты кеулик; 5 — габбро-диориты (а), диориты и диоритогнейсы (б) массива Анис; 6 — габбро-анортозиты палеопротерозойского массива Главного хребта массивные (а) и рассланцованные (б); 7 — комплексы неоархейских амфиболитов, гнейсов и мигматитов (а, б, в) и палеопротерозойских гранулитов (г); 8 — граниты, гранитогнейсы, гнейсы и мигматиты комплекса основания по [8]; 9 — геологические границы установленные (а) и предполагаемые (б); 10 — разрывные нарушения крупные (а) и мелкие (б);
11 — точки отбора проб с номерами в кружочках, соответствующими номерам в табл. 1
Fig. 2. Sample areas on the geological scheme of Notozero area [18, fig. 3]: 1 — paleizoic Seblyavr ultramafic alcaline massif; 2 — Proterozoic granites of Litzko-Aragubsky complex;
3 — massifs and small bodies of Palaeoproterozoic basites-hyperbasites; 4 — amphibolites of Palaeoproterozoic Keulik formation; 5 — gabbro-diorites (а), diorites and diorite-gneisses (b) of Anis massif; 6 — gabbro-anorthosites of Palaeoproterozoic Main Ridge massif, rugged (а), slated (b); 7 — Neoarchaean complexes of amphibolites, gneisses, migmatites (а, b, c) and Palaeoproterozoic granulites (d); 8 — granites, granite-gneisses, gneisses and migmatites os basement complex from [8]; 9 — geological borders determined (а) and estimated (b); 10 — discomtinuous big (а) and small (b);
11 — samples (see Table 1)
Затуломский блок террейна Инари
В Затуломском блоке проанализировано 5 проб (рис. 2, табл. 1). Sm-Nd модельный возраст биотит-гранат-амфиболовых гнейсов волшпахкской толщи неоархейского нестратифицированного комплекса района оз. Еч-озеро (табл. 1, №2 13) составляет 2789 млн лет, а величина sNd, рассчитанная на предполагаемый U-Pb-возраст 2740 млн лет, равна +3,4. Сланцеватые амфиболиты (табл. 1, №2 16) палеопротерозойской толщи кеулик-кенирим с U-Pb-возрастом 1982 ± 12 млн лет [17] имеют Sm-Nd модельный возраст 2319 млн лет. Амфиболиты (табл. 1, № 14-15) района оз. Вийм-явр, которые расположены южнее палеопротерозойской толщи сланцеватых амфиболитов кеулик-кенирим имеют Sm-Nd модельный возраст 2267 и 2541млн лет и значения sNd +2,6 и -2,5 соответственно. Поскольку эти породы, вероятно, палеопротерозойские, то, надо полагать, что в протолите гранатовых амфиболитов (табл. 1, № 15) присутствует более древняя коровая компонента.
Нотозерский блок Беломорского составного террейна
Проанализировано 15 проб (в том числе 2 дубликата) (рис. 2, табл. 1, № 17-31). Исследованы неоархейские гнейсы и амфиболиты нестратифицированного комплекса, тоналито-гнейсы комплекса основания, палеопротерозойские метадиориты массива Анис и палеопротерозойские габбро-анортозиты массива Гирвас, расположенные в восточном окончании Лапландского гранулитового пояса (ЛГП) в районе Сальных тундр [8].
Sm-Nd модельные возрасты неоархейских гнейсов и амфиболитов укладываются в интервал 2846-3094 млн лет, значения sNd, рассчитанные на предполагаемый U-Pb-возраст 2750 млн лет, варьируют (если исключить результаты анализа № 21) от -0,7 до +2,6 при преобладании положительных значений. Это может означать, что протолиты пород слабо контаминированы более древним коровым материалом и время образования их можно считать мезоархейским. Sm-Nd модельный возраст габбро-анортозитов массива Гирвас составляет 2748 млн лет (табл. 1, № 28), sNd равен +1,9, Sm-Nd модельный возраст диоритов массива Анис-тундра (табл. 1, № 29-31), предположительно сумийского возраста (2500 млн лет), равен 2982-3006 млн лет, величина sNd варьирует от -1,3 до -1,5.
Нявкинский блок Беломорского составного террейна
Проанализировано 10 проб (в том числе 5 дубликатов) (рис. 3, табл. 2, № 32-41). Это неоархейские рассланцованные метадиориты г. Круглой, эклогиты Нявка-тундры, амфиболиты Мал. Нял-тундры и Лива-тундры и амфибол-биотитовые гнейсы комплекса основания по [8-9].
Рис. 3. Расположение точек отбора проб на фрагменте геологической карты [8] в районе Нявкинского блока. Номерами на карте обозначены разновозрастные и разные по составу кристаллические породы: 1 — палеопротерозойские друзиты; 2 — габбро-амфиболиты неясного возраста; 3-6—неоархейские образования: гранодиориты и граниты (3), диориты (4), гнейсы и амфиболиты ёнского комплекса (5), гранито-гнейсы, гнейсы и мигматиты комплекса основания (6); 7 — точки отбора проб с номерами, соответствующими номерам в табл. 1
Fig. 3. Sample points on the geological scheme of Nyavka block [8], rocks: 1 — Palaeoproterozoic drusites; 2 — gabbro-amphibolites with obscure age; 3-6 — Neoarchaean rocks: granodiorites and granites (3), diorites (4), gneisses and amphibolites of Ena complex (5), granites, granite-gneisses, gneisses and
migmatites os basement complex (6); 7 — sample points
Sm-Nd изотопные данные для пород центральной части Кольского региона
(образцы В. И. Пожиленко) Sm-Nd isotopic data for rocks of central part of the Kola Region (samples from Vladimir I. Pozhilenko)
№ п/п Номер образца Sample Порода Rock type Sm, ppm Nd, ppm 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd 7(dm), млн лет Трм), mln. year SNd (Т) (Т, млн лет) (Т, mln. year)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Нявкинский блок Беломорского террейна Nyavka block of the Belomorian terrane
S2 1681-12 Метадиорит Metadiorite 2,24 10,43 0,1297 0,510118 ± 67 5594? -25,7 (27502*)
SS 1681-12* Метадиорит Metadiorite 2,08 9,70 0,1297 0,510118 ± 67 5594? -25,7 (27502*)
S4 1681-12* Метадиорит Metadiorite 2,16 10,29 0,1267 0,511484 2906 +2,2 (27502*)
S5 1660 Эклогит Eclogite 4,66 20,73 0,1359 0,512064 ± 38 2125 +10,3 (27502*)
S6 1660* Эклогит Eclogite 4,33 19,29 0,1359 0,512064 ± 38 2125 +10,3 (27502*)
S1 1672-6 Амфиболит Amphibolite 5,18 25,3 0,1237 0,511401 ± 18 2948 +1,6 (27502*)
S8 1672-6* Амфиболит Amphibolite 4,82 23,6 0,1237 0,511401 ± 18 2948 +1,6 (27502*)
S9 1390-2 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 3,89 25,8 0,0911 0,510704 ± 33 3025 -0,4 (27502*)
40 1677 Амфиболит Amphibolite 3,00 10,86 0,1672 0,512159 ± 45 3235 -
41 1677* Амфиболит Amphibolite 2,79 10,10 0,1672 0,512159 ± 45 3235 -
Енский сегмент Беломорского террейна Ena segment of the Belomorian terrane
42 242-4г Эклогит Eclogite 1,509 4,63 0,1969 0,512895 ± 9 2327 -
4S 192-19 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 1,778 11,28 0,0953 0,510935 ± 31 2838 +2,6 (21502*)
44 9/91-2S* Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 1,05 7,05 0,0898 0,510797 ± 12 2881 +2,1 (2778)
45 142-8-10 Метакоматиит Metakomatiite 1,644 6,84 0,1454 0,512050 ± 7 2449 -
46 142-8-10* Метакоматиит Metakomatiite 1,530 6,36 0,1454 0,512050 ± 7 2449 -
41 332-3-1 Метакоматиит Metakomatiite 0,215 1,661 0,0781 0,512480 ± 37 - -
48 424-2 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 5,96 19,85 0,1814 0,512450 ± 24 3294 -
49 424-2* Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 5,93 20,1 0,1779 0,512534 2620 -
50 109-1 Гр-Пл амфиболит Grt-Pl amphibolite 2,04 6,44 0,1910 0,512770 ± 21 2557 -
51 109-1* Гр-Пл амфиболит Grt-Pl amphibolite 2,02 6,52 0,1872 0,512729 2425 -
Таблица 2 Table 2
Окончание таблицы 2 Table 2 (Continued)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
52 П-10-1 Гр-Би-Амф гнейс Grt-Bi-Amp gneisses 2,96 14,81 0,1208 0,511390 2875 +2,6 (27702*)
53 П-10-2 Амфиболит Amphibolite 2,04 7,16 0,1723 0,512367 2876 -
54 П-10-4 Гр-Би гнейс Grt-Bi gneisses 3,72 19,08 0,1177 0,511273 2966 +1,5 (27702*)
55 306-6-1 Тоналитогнейс Tonalitic gneiss 5,88 38,1 0,0934 0,510887 ± 10 2854 +2,3 (27502*)
56 411-3-2 Ки-Гр-Би гнейс Ky-Grt-Bt gneiss 3,14 14,80 0,1280 0,511517 ± 8 2892 +1,9 (27002*)
57 411-3-2* Ки-Гр-Би гнейс Ky-Grt-Bt gneiss 3,13 15,04 0,1257 0,511579 2711 +4,4 (27502*)
58 305-7-1 Ки-Гр-Би гнейс Ky-Grt-Bt gneiss 3,86 24,8 0,0943 0,510922 ± 8 2831 +2,0(27002*)
Примечание. Под номерами 32-41 — Нявкинской блок: г. Круглая (32-34), г. Нявка-Тундра (35-36), г. Мал. Нялтундра (37-38), р. Вайкис, высотная отметка 485,3 м (39), г. Лива-Тундра (40-41); 42-58 — Енский сегмент Беломорского террейна: г. Бабинская Имандра (42), к югу от оз. Ниж. Тикой (43), г. Черная (44), район г. Кюме-Тундра (45-46), к западу от оз. Сейто (47), район г. Перуселька (48-49), р-н. г. Кюме (50-51), район пос. Риколатва (52-53), г. Риколатва (54), верховье р. Ёна (55), район оз. Кулос (56-57), верховье р. Ёна (58).
Note. Samples 32-41 — Nyavka block: Kruglaya mount (32-34), Nyavka-Tundra (35-36), Malaya Nyaltundra (37-38), Vaikis river, alt. 485,3 м (39), Liva-Tundra mount (40-41); 42-58 — Ena segment of Belomorian terrane: Babinskays Imandra mount (42), to south from Tikoy lake (43), Chernaya mount (44), Kume-Tundra (45-46), to west from Seita lake (47), Peruselka mount (48-49), Kume mount (50-51), Rikolatva (52-53), Rikolatva mount (54), Ena river (up) (55), Kulos mount (56-57), Ena river (up) (58).
Sm-Nd модельные возрасты эклогита (табл. 2, № 35-36) Нявка-тундры явно занижены и не имеют геологического смысла. Высокие значения 147Sm/144Nd (0,167) для амфиболитов (табл. 2, № 40-41) Лива-тундры не позволяют определить величину sNd и принимать Sm-Nd модельный возраст (3,2 млрд лет). Значимые Sm-Nd модельные возрасты 2,91-3,03 млрд лет определены для метадиоритов, амфиболитов и гнейсов при положительных значениях sNd.
Ёнский сегмент Беломорского составного террейна
Большая часть проанализированных проб расположена в пределах неоархейского Ёнского зеленокаменного пояса (ЗКП) и только 2 пробы — в верховье реки Ёна в области распространения пород неоархейского комплекса основания (рис. 4). Проанализированы гнейсы, амфиболиты, метакоматииты и эклогиты (табл. 2, № 42-43, 45-54) неоархейского ёнского комплекса Ёнского ЗКП, а также тоналитогнейсы и кианит-гранат-биотитовые гнейсы (табл. 2, №2 55-58) неоархейского комплекса основания.
Высокие значения 147Sm/144Nd (от 0,14 до 0,19) для эклогитов, метакоматиитов и амфиболитов не позволяют определить значения sNd, а полученные Sm-Nd модельные возрасты эклогитов и метакоматиитов явно занижены и не имеют геологического смысла. Все остальные Sm-Nd модельные возрасты для гнейсов и амфиболитов ёнского комплекса и гнейсов комплекса основания лежат в интервале 2,7-3,0 млрд лет, а значения sNd, рассчитанные на U-Pb-возраст 2750 млн лет по [19], положительные и варьируют от +1,5 до +4,4 (табл. 2).
Рис. 4. Расположение точек отбора проб на схематической геологической карте Ёнского сегмента Беломорского составного террейна: 1 — палеозойский Ковдорский массив; 2 — неоархейские плагиомикроклиновые граниты; 3 — палеопротерозойские друзиты; 4 — палеопротерозойские амфиболиты; 5 — гнейсы с редкими и маломощными телами амфиболитов; 6 — мощные пластовые тела амфиболитов стратифицированного неоархейского енского комплекса; 7 — гранат-кианит-биотитовые гнейсы неоархейского нестратифицированного комплекса; 8 — гнейсы, мигматиты и гранитогнейсы комплекса основания; 9 — точки отбора проб (п / п номера в таблице 2); 10 — положение участков с реликтами эклогитов: Широкая Салма (1), Узкая Салма (2), Куру-Ваара (3)
Fig. 4. Sample points on the geological scheme of Ena segment of the Belomorian compozit terrain: 1 — Kovdor massif; 2 — Neoarchaean plagiomicrocline granites; 3 — Palaeoproterozoic drusites; 4 — Palaeoproterozoic amphibolites; 5 — gneisses with small amphibolites bodies; 6—thick bodies of the Neoarchaean Ena complex amphibolites; 7—Ky-Grt-Bt gneiss of the Neoarchaean nonstratigrafic complex; 8 — granite-gneisses, gneisses and migmatites of basement complex; 9 — sample points (see Table 2); 10 — eclogites areas: Shirokaya Salma (1), Uzkaya Salma (2), Kuru-Vaara (3)
Приимандровский район
Из Приимандровского района проанализирована 31 проба (рис. 5, табл. 3), в том числе 5 проб из Вочеламбинского полигона и 14 проб из массива Оспе-Лувтуайвенч.
Из Кислогубской тектонической пластины [20, рис. 3.65] (рис. 5), сложенной гнейсами и амфиболитами кислогубской свиты с U-Pb-возрастом 2718 ± 10 млн лет [21], были проанализированы амфибол-биотитовые гнейсы, амфиболиты и метакоматииты. Sm-Nd модельные возрасты гнейсов, амфиболитов и метакоматиитов (табл. 3, № 59-61) составили 2,8-2,9 млрд лет, значения sNd около +2,0. Для одной пробы биотит-амфиболовых гнейсов по риодацитам и ее дубликату (табл. 3, № 62-63) Sm-Nd модельный возраст равен 2,6-2,7 млрд лет при положительных значениях sNd. Дискордантный U-Pb-возраст циркона из интенсивно рассланцованной разновидности этих гнейсов — 2143 ± 16 млн лет рассматривался как метаморфический, отвечающий позднеятулийскому этапу метаморфизма [22].
Из Витегубской тектонизированной зоны [20, рис. 3.65] (рис. 5), сложенной гнейсами и амфиболитами пялочной, арваренчской и кукшинской свитами, проанализировано 5 проб. Sm-Nd модельный возраст амфиболитов (табл. 3, № 68) пялочной свиты равен 2959 млн лет, а гранат-кордиерит-биотит-мусковитовых гнейсов (табл. 3, № 66-67) по метаосадкам — 2,4-2,6 млрд лет при положительных значениях sNd.
Sm-Nd модельный возраст амфибол-биотитовых гнейсов (табл. 3, № 69) по дацитам арваренчской свиты с U-Pb-возрастом 2707 ± 11 млн лет [23] был рассчитан по одному образцу с низким низкими значениями 147Sm/144Nd отношений и равен 2,95 млрд лет, sNd составляет +0,6. По данным же [24], U-Pb возраст (SKRIMP II) метадацитов и метаандезитов арваренчской свиты палеопротерозойский — 2429 ± 7 млн лет, а Sm-Nd модельные возрасты — 3,3-3,0 млрд лет при отрицательных значениях sNd (Т) от -0,8 до -8,4. Модельный возраст коматиитов равен 2,95-3,15 млрд лет, а значение sNd для этих пород варьирует в пределах от -4,1 до +1,6 [25]. Sm-Nd модельный возраст палеопротеозойских амфиболитов (табл. 3, № 70) кукшинской свиты составляет 3226 млн лет, sNd равен -0,7.
Рис. 5. Расположение точек отбора проб в Приимандровском районе на фрагменте геологической карты [8]. Номерами на карте обозначены разновозрастные кристаллические породы по [8]: 1-7 — палеопротерозойские породы: людиковийские перидотиты и пироксениты (1), габбро-нориты и диориты Имандровского массива (2), габбро-анортозиты Мончетундровского массива (3), базит-гипербазиты Мончегорского массива (4), метавулканиты сейдореченской (sd) свиты (5), метаосадки сейдореченской (sd) свиты (6), метавулканиты кукшинской (kk) свиты (7); 8-12 — неоархейские породы: массив Оспе-Лувтуайвенч (8), метариодациты арваренчской (ar) свиты (9), разнообразные гнейсы,
мигматиты и амфиболиты пялочной (plc), вочеламбинской (vc) и кислогубской (ks) свит (10), граниты, гранодиориты, гранитогнейсы и мигматиты (11 ), гранитогнейсы, гнейсы и мигматиты комплекса основания (12); 13 — точки отбора проб с номерами, соответствующими номерам в табл. 3 Fig. 5. Sample points on the Imandra area on the geological map [8], rocks [8]: 1-7 — Palaeoproterozoic: peridotites and pyroxenites (1), gabbro-norites and diorites Imandra massif (2), Monchetundra gabbro-anorthosites (3), mafic-ultramafic rocks of Monchegorsk massif (4), melavulcanites of (sd) formation (5), metasediments of (sd) formation (6), melavulcanites (kk) formation(7); 8-12 — Neoarchaean rocks: Ospe-Luvtuayvench massif (8), metariodacites of (ar) formation (9), gneisses, migmatites and amphibolites of (plc), (vc) (ks) formations (10), granites, granodiorites granite-gneisse and migmatites (11), granite-gneisses, gneisses and migmatites os basement complex (12); 13 — sample points (see Table 3)
Из Вочеламбинского зеленокаменного пояса [20, рис. 3.65] (рис. 5) к северу от Вочеламбинского полигона были опробованы амфиболиты и гнейсы вочеламбинской свиты. 8ш-№ё модельный возраст амфиболитов (табл. 3, № 64) равен 2762 млн лет, а биотит-мусковитовых гнейсов по метаосадкам — 2516 млн лет. 8ш-№ё модельный возраст эпидот-биотит-амфиболовых гнейсов (табл. 3, №2 65) по риодацитам из второй толщи вочеламбинской свиты Вочеламбинского полигона [26] равен 3024 млн лет, а вш равен +0,42. 8ш-Ш модельные возрасты палеопротерозойских даек плагиомикроклиновых гранитов и плагиопорфиритов (табл. 3, № 72-74) варьируют в пределах 3,0-3,5 млрд лет при отрицательных значениях вш. Предварительный и-РЬ-возраст гранитов, полученный Т. Б. Баяновой, составляет 2,24 млрд лет. 8ш-№ё модельный возраст сариолийской дайки метадолеритов (табл. 3, № 75) равен 2617 млн лет при вш = +1,1.
Таблица 3 Table 3
Sm-Nd изотопные данные для пород центральной части Кольского региона (образцы В. И. Пожиленко) Sm-Nd isotopic data for rocks of central part of Kola Region (samples from Vladimir I. Pozhilenko)
№ п/п Номер образца Sample Порода Rock type Sm, ppm Nd, ppm 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd T(DM), млн лет T(DM), mln. year SNd(T) (Т, млн лет) SNd(T) (Т, mln. year)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Приимандровский р-н (тектонический меланж) Priimandrovsky tectonic mélange
59 719-1-1 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 12,29 55,1 0,1349 0,511630 ± 26 2927 +1,9 (2718)
60 П-04-1 Амфиболит Amphibolite 2,52 10,36 0,1472 0,511865 ± 27 2934 +2,0 (2700)
61 П-04-2 Метакоматиит Metakomatiite 1,924 10,08 0,1154 0,511294 ± 23 2865 +2,0 (2700)
62 3-5-19 Би-Амф гнейс Bt-Amp gneiss 3,62 19,44 0,1126 0,511361 ± 13 2687 +2,1 (2500*)
63 3-5-19* Би-Амф гнейс Bt-Amp gneiss 3,56 19,60 0,1098 0,511356 2622 +2,9 (2500*)
64 94-6-6 Амфиболит Amphibolite 2,80 11,20 0,1511 0,512012 ± 31 2762 -
65 94-6-1 Би-Мус гнейс Bt-Ms gneiss 0,075 0,428 0,1057 0,511361 ± 17 2516 +0,8 (22002*)
66 94-1-1 Гр-Кор-Би-Мус гнейс Grt-Crd-Bi-Ms gneiss 2,040 10,16 0,1214 0,511595 ± 19 2559 +0,9 (22002*)
67 94-1-1* Гр-Кор-Би-Мус гнейс Grt-Crd-Bi-Ms gneiss 1,505 7,28 0,1250 0,511723 2445 +4,7 (24502*)
68 CA-12 Амфиболит Amphibolite 0,119 0,555 0,1295 0,511508 ± 20 2959 +1,4 (2720)
69 Ap-1 Амф-Би гнейс Amp-Bt gneiss 5,52 31,3 0,1066 0,511066 ± 18 2951 +0,6 (2707)
70 КУК-1 Амфиболит Amphibolite 2,98 11,22 0,1605 0,512019 ± 16 3226 -0,7 (24502*)
Вочеламбинский полигон The Voche-Lambina polygon
71 П-02-1 Би-Амф гнейс Bt-Amp gneiss 6,4 34,0 0,1147 0,511176 ± 13 3024 +0,42 (2750)
72 KH-1/3-01 Пл-Микр гранит Pl-Mc granite 1,300 6,75 0,1164 0,511006 ± 23 3338 -8,8 (2240)
73 KH-1/3-01* Пл-Микр гранит Pl-Mc granite 1,297 6,93 0,1131 0,511153 3010 -5,0 (2240)
74 CA-16 Метаплагиопорфирит Metaplagioporphirite 5,01 18,98 0,1595 0,511894 ± 14 3513 -
75 CA-2,2 Метадолерит Metadolerite 5,91 29,81 0,1198 0,511532 ± 28 2617 +1,1 (23002*)
Интрузивный массив г. Оспе-Лувтуайвенч Ospe-Luvtuayvench massif
76 Э-1 Метапироксенит Metapyroxenite 1,680 7,85 0,1293 0,511361 + 24 3213 -1,3 (2735)
77 Э-2 Метагабронорит Metagabbronorite 1,958 9,64 0,1228 0,511311 + 15 3068 +0,0 (2735)
78 Э-3 Металейкогаббро Metaleycogabbro 1,556 8,42 0,1117 0,511140 + 12 2989 +0,6 (2735)
79 231-2 Металейкогаббро Metaleycogabbro 2,686 11,43 0,1420 0,511686 + 19 3097 +0,6 (2735)
80 228-1 Метапироксенит Metapyroxenite 1,848 8,28 0,1349 0,511782 ± 26 2637 +2,7 (2450*)
81 228-1* Метапироксенит Metapyroxenite 2,02 9,14 0,1339 0,511699 + 42 2761 +1,4 (24502*)
Окончание таблицы 3 Table 3 (Continued)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
82 253-1a Mетагаббро Metagabbro 2,22 10,26 0,1306 0,511441 + 20 3119 -0,2 (2735)
83 253-2 Mеталейкогаббро Metaleycogabbro 1,645 7,71 0,1290 0,511430 i 18 3080 +0,2 (2735)
84 253-2* Mеталейкогаббро Metaleycogabbro 1,830 8,62 0,1283 0,511392 + 22 3122 -0,3 (2735)
85 П-04-9 Mетадиорит Metadiorite 2,02 10,51 0,1160 0,511212 i 13 3008 +0,5 (2735)
86 П-04-7 Mетадиорит Metadiorite 1,948 10,68 0,1103 0,511102 + 24 3004 +0,4 (2735)
87 223-1 Mетадолерит Metadolerite 7,92 37,3 0,1281 0,511504 i 20 2918 -0,1 (25002*)
88 П-02-2 Mонцогранодиорит Monzogranodiorite 3,45 24,82 0,0841 0,510910 i 01 2624 -6,0 (19202*)
89 П-02-6 Гранодиорит Granodoirite 2,40 12,81 0,1133 0,511210 i 23 2931 -7,6 (19002*)
Примечания. 1. Образцы под номерами 59-70 — Приимандровский район: р. Куркенйок (59), высотная отметка 368,8 м (60-61 ), к западу от Кислой губы оз. Большая Имандра (62-63), к северу от Вочеламбинского полигона (64-65), г. Нюрпа (66-67), северный склон г. Арваренч (68-70); 71-75—Вочеламбинский полигон; 76-89—массив г. Оспе-Лувтуайвенч: район г. Оспе ( 76-81 ), район г. Лувтуайвенч (82-86), район г. Оспе (87-88), район г. Лувтуайвенч (89).
2. Амф—амфибол; Би—биотит; Гр—гранат; Кор—кордиерит Mус—мусковит; Пл—плагиоклаз; Mn^J—микроклин.
Notes. 1. Samples 59-70—Imandra area: Kurkenyok river (59) alt 368,8 м (60-61 ), to west from Kislaya Bay (Imandra) (62-63), to north from Voche-Lambina polygon (64-65), Nurpa mount (66-67), Arvarench mount (north) (68-70); 71-75—Voche-Lambina polygon; 76-89—Ospe-Luvtuayvench massif: Ospe mount (76-81), Luvtuayvench mount (82-86), Ospe mount (87-88), Luvtuayvench mount (89).
2. Amp — amphibole; Bi—biotite, Grt—garnet, Crd—cordierite, Ms — muscovite, Pl—plagioclase, Mc—microcline.
По данным, приведенным в работе [27], Sm-Nd модельные возрасты неоархейских тоналит-трондьемитовых гнейсов комплекса основания Вочеламбинского полигона [26] находятся в интервале 2875-2920 млн лет, тоналито-гнейсов — 2808 млн лет, метагранодиоритов — 2848 млн лет, микроклин-олигоклазовых гранитов — 2971-2854 млн лет, которые более чем на 200 млн лет превышают возраст их кристаллизации. Величины sNd для тоналито-гнейсов (Т = 2808 млн лет) и метагранодиоритов (Т = 2814 млн лет) являются положительными (+2,04, +3,34), для микроклин-олигоклазовых гранитов значения sNd (Т = 2708млн лет) варьируют от -0,72 до +1,49.
Из расслоенного интрузивного массива Оспе-Лувтуайвенч [20, рис. 3.65] (рис. 5) с U-Pb-возрастом 2736 i 11 млн лет [28, 29] были проанализированы 14 проб (в том числе 3 пробы из даек) (табл. 3, № 76-89). Sm-Nd модельные возрасты метаморфизованных пироксенитов, габбро, лейкогаббро и диоритов (табл. 3, №2 76-79, 82-86) массива мезоархейские и варьируют в интервале 2989-3213 млн лет, а значения величин sNd (2735) изменяются от -1,3 до +0,6. Только одна проба метапироксенита и ее дубликат (табл. 3, № 80-81) с положительными значениями sNd (2735) имеет неоархейский Sm-Nd модельный возраст — 2,6-2,8 млрд лет.
В последнее время были получены палеопротерозойские U-Pb-возрасты пород массива Оспе-Лувтуайвенч — 2445 i 5 млн лет (блок Лувтуайвенч) и 2455,8 i 3,5 млн лет (блок Оспе) и sNd (2450) +0,61 и -1,58 соответственно, их модельные Sm-Nd-возрасты — 2,81-3,01 млрд лет [30]. Наши же Sm-Nd изотопные данные по породам массива Оспе-Лувтуайвенч (табл. 3, № 76-86), рассчитанные на возраст 2456 млн лет, имеют только отрицательные значения sNd (от -1,4 до -3,7). Практически все интрузивные породы палеопротерозойских расслоенных интрузий такого же возраста имеют отрицательные значения sNd. Из многочисленных и разновозрастных дайковых и жильных тел, прорывающих породы массива Оспе-Лувтуайвенч [31], Sm-Nd изотопные данные получены только для доскладчатых метадолеритов и метагранодиоритов и постскладчатых монцогранодиоритов (табл. 3, № 87-89). Sm-Nd модельный возраст метадолеритов и метагранодиоритов составляет 2,9 млрд лет, а монцогранодиоритов — 2,6 млрд лет.
5. Обсуждение и выводы
При обобщенном рассмотрении результатов изотопных исследований
раннедокембрийских метаморфических и интрузивных пород ряда структур центральной части Кольского региона (табл. 1-3) можно сделать ряд общих и частных замечаний и выводов.
1. Результаты, полученные по дубликатам, для нескольких проб оказались достаточно близки, но в ряде случаев значительно различались. Два дубликата (№ 20 и 44) были проанализированы в Дублинском университетском колледже (Ирландия), и результаты анализа оказались достаточно близки с теми, которые были получены в лаборатории Геологического института КНЦ РАН.
2. Существуют противоречия результатов вт-Кё изотопных исследований ряда пород с известными геологическими данными, что требует дополнительных исследований:
• вт-Ш модельные возрасты эклогитов Нявка-тундры (№ 35-36) и Чирвас-губы (№ 42) [32, 33] не соответствуют действительности (2,1-2,3 млрд лет), если исходить из архейского возраста протолитов эклогитов [34 и др.] других участков Беломорского террейна;
• вт-Кё модельные возрасты гранатовых амфиболитов (№ 50-51) и сингенетичных с ними метакоматиитов (№ 45-46) ёнского комплекса Беломорского террейна также не соответствуют действительности (2,4-2,5 млрд лет), если исходить из неоархейского возраста этих пород [19].
Возможно, эти несоответствия можно объяснить высокой степенью преобразований пород на поздних этапах, иногда небольшими (непредставительными) объемами проб, в ряде случаев — лабораторными ошибками.
3. Результаты вт-Ш изотопных исследований архейских пород супракомплекса и комплекса основания рассмотренных структур позволяют предполагать, что они являются компонентами ювенильной мезонеоархейской коры:
• вт-Кё модельные возрасты гнейсов, метадиоритов и амфиболитов Нявкинского блока (за исключением эклогитов) мезоархейские — 2,9-3,2 млрд лет с положительными значениями еш (Т = 2750 млн лет), что может свидетельствовать о мезоархейском возрасте коры и незначительном вкладе в состав протолитов более древних коровых пород;
• вт-Кё модельные возрасты гнейсов нестратифицированного комплекса, лептитов, амфиболитов и железистых кварцитов оленегорского толщи и тоналито-гнейсов основания Оленегорского блока Кольско-Норвежского террейна, а также пород супракомплекса и комплекса основания Нотозёрского блока Беломорского составного террейна мезоархейские и варьируют в интервале 2,90-3,28 и 2,8-3,1 млрд лет соответственно при положительных значениях Это может свидетельствовать о неомезоархейском возрасте коры и незначительном вкладе в состав протолитов более древних коровых пород;
• вт-Ш модельные возрасты пород супракомплекса и комплекса основания Ёнского сегмента Беломорского составного террейна несколько моложе — в основном неоархейского возраста (2,712,89 млрд лет). Положительные значения еш (Т 750 млн лет) могут свидетельствовать о неоархейском возрасте проанализированных пород коры, а также о незначительном вкладе в состав протолитов более древних коровых пород. Косвенным подтверждением этого может служить И-РЬ-возраст разновидностей циркона из двух проб комплекса основания, определенный методом ТИЭ (термоионной эмиссии свинца) и составляющий 2720-2750 млн лет.
4. По интрузивным породам (массивам, дайкам) получены следующие результаты:
• вт-М модельные возрасты пород палеопротерозойского массива Анис по [8], расположенного между Нотозёрским блоком Беломорского террейна и Оленегорским блоком Кольско-Норвежского террейна, равны 2,75-3,01 млрд лет. Значения еш, рассчитанные на 2500 млн лет, отрицательные. Массив Анис неоднороден — геологические взаимоотношения между более молодыми габбро-анортозитами и диоритами сложные. Возможно, что эти диориты архейские, косвенным указанием на это могут служить данные ТИЭ датирования циркона из 3 проб, для 5 навесок циркона получен возраст 2730-2840 млн лет;
• вт-Ш изотопные данные постархейских пегматоидных гранитов доскладчатой жилы (№2 4) участка «Верхнее-Волчье» Оленегорского блока Кольско-Норвежского террейна свидетельствуют о ювенильном веществе палеопротерозойского тектонического этапа активизации, в то время как протолиты неметаморфизованных и недеформированных плагиомикроклиновых пегматитов (№2 3-4) и долеритов (№ 6) Кировогорского железорудного карьера значительно контаминированы породами
мезоархейской континентальной коры. Примерно такая же ситуация и с дайками плагиомикроклиновых гранитов (№ 72-73) и метаплагиопрорфиритов (№2 74) на Вочеламбинском полигоне и метадолеритов (№ 87), гранодиоритов (.№ 89) и монцогранодиоритов (.№ 88) в интрузивном массиве Оспе-Лувтуайвенч;
• Sm-Nd изотопные данные для габбро-анортозитов массива Гирвас (№ 28), расположенного в юго-восточном окончании ЛГП с Sm-Nd модельным возрастом 2,75 млрд лет и положительным значением sNd (Т = 2500 млн лет), совпадают с данными по другим массивам габбро-анортозитов, расположенными в северо-восточном обрамлении ЛГП [35]. Наиболее общие выводы сводятся к следующему.
Образования палеопротерозойской ювенильной коры выявлены только в пределах Затуломского блока Кольско-Норвежского террейна и в Приимандровском районе. Кроме неоархейских, отмечаются породы с палеопротерозойскми Sm-Nd модельными возрастами и положительными значениями sNd, в связи с чем эти блоки следует выделять в ранге структур тектонического меланжа.
Все остальные данные свидетельствуют, скорее, о мезоархейском или мезонеоархейском возрасте протолита пород коры рассмотренных структур, контаминированных в разной степени материалом более древней коры.
Благодарности
Авторы признательны В. В. Балаганскому за плодотворное обсуждение результатов и конструктивные замечания по поводу изложения материала, положенного в основу работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Arndt N. T., Goldstein S. L. Use and Abuse of Crust-Formation Ages // Geology. 1987. Vol. 15, No. 10. P. 893-895.
2. De Paolo D. J., Linn A. M., Schubert G. The Continental Crustal Age Distribution: Methods of Determining Mantle Separation Ages from Sm-Nd Isotopic Data and Application to the Southwestern United State // J. Geophys. Res. 1991. Vol. 96, B 2. P. 2071-2088. 3. Daly J. S., Mitrofanov F. P., Morozova L. N. Late Archaean Sm-Nd Model Ages from the Voche-Lambina Area: Implications for the Age Distribution of Archaean Crust in the Kola Peninsula, Russia // Precambrian Res. 1993. Vol. 64. P. 189-195. 4. Timmerman M. J., Daly J. S. Sm-Nd Evidence for Late Archaean Crust Formation in the Lapland-Kola Mobile Belt, Kola Peninsula, Russia and Norway // Precambrian Res. 1995. Vol. 72. P. 97-107.
5. Изотопный возраст пород Колвицкого пояса и Умбинского блока (юго-восточная ветвь Лапландского гранулитового пояса, Кольский полуостров) / В. В. Балаганский [и др.] // Вестник МГТУ. 1998. Т. 1, № 3. С. 19-32.
6. Ion Microprobe U-Pb Zircon Geochronology and Isotopic Evidence Supporting a Trans-Crustal Suture in the Lapland Kola Orogen, Northern Fennoscandian Shield / J. S. Daly[et al.]// Precambrian Res. 2001. 105. P. 289-314. 7. Пожиленко
B. И., Серов П. А., Петров В. П. Sm-Nd изотопные исследования раннедокембрийских пород Кольского региона: краткий обзор и новые данные // Вестник КНЦ РАН. 2018. № 1. С. 37-49. 8. Геологическая карта Кольского региона (северо-восточная часть Балтийского щита) масштаба 1:500000 / В. В. Балаганский [и др.]; гл. ред. Ф. П. Митрофанов). Апатиты, 1996. 9. Объяснительная записка к геологической карте северо-восточной части Балтийского щита масшаба 1:500000 / А. Т. Радченко [и др.]. Апатиты: КНЦ РАН, 1994. 95 с. (На рус. и англ. яз.). 10. Raczek I., Jochum K. P., Hofmann A. W. Neodymium and Strontium Isotope Data for USGS Reference Materials BCR-1, BCR-2, BHVO-1, BHVO-2, AGV-1, AGV-2, GSP-1, GSP-2 and Eight MPI-DING Reference Glasses // Geostandards and Geoanalytical Res. 2003. Vol. 27. P. 173-79. 11. Lugmair, G. W, Carlson, R. W. The Sm-Nd History of KREEP // Proc. 9th Lunar Planet. Sci. Conf. 1978. P. 689-704. 12. Bouvier A., Vervoort J. D., Patchett P. J. The Lu-Hf and Sm-Nd Isotopic Composition of CHUR: Constraints from Unequilibrated Chondrites and Implications for the Bulk Composition of Terrestrial Planets // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. Vol. 273 (1-2). P. 48-57. 13. Goldstein S. J., Jacobsen S. B. Nd and Sr Isotopic Systematics of River Water Suspended Material Implications for Crystal Evolution // Earth Plan. Sci. Letters. 1988. Vol. 87. P. 249-265. 14. The Lapland_Kola Orogen: Palaeoproterozoic Collision and Accretion of the Northern Fennoscandian Lithosphere / J. S. Daly [et al.] // European Lithosphere Dynamics. Geol. Soc. London. Memoirs, 2006. Vol. 32. P. 579-598. 15. Patison N. L., Korja A., Lahtinen R., Ojala V.J. and FIRE Working Group. FIRE Seismic Reflection Profiles 4, 4A and 4B: Insights into Crustal Structure of Northern Finland from Ranua to Naatamo // Kukkonen T., Lahtinen R. (eds) Finnish Reflection Experiment FIRE 2001-2005. Geological Survey of Finland, Special Paper 43. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 2006. P. 161-222. 16. Баянова Т. Б., Егоров Д. Г. U-Pb-возраст полосчатой железорудной формации Кольского полуострова // Геология и полезные ископаемые Северо-Запада и Центра России. Апатиты, 1999. С. 19-24.
17. Новые данные по геохимии и изотопии (U-Pb, Lu-Hf, Sm-Nd) рудоносного Кеулик-Кениримского габбро-перидотитового комплекса, Кольский регион / В. Ф. Смолькин [и др.]// Геология и стратегические полезные ископаемые Кольского региона: тр. XI Всерос. (с междунар. участием) Ферсмановской научной сессии. Апатиты, 2014. C. 180-187.
18. Пожиленко В. И. Ранний докембрий Нотозерского района Кольского п-ова (особенности развития и структурной эволюции): дис. ... канд. геол.-мин. наук. Апатиты, 1983. 247 с. 19. Возраст эндогенных процессов Ёнского сегмента Беломорья / В. И. Пожиленко [и др.] // Главные рубежи геол. эволюции Земли в докембрии и их изотопно-геохронологич. Обоснование: тез. докл. всерос. совещ., 14-16 ноября 1995 г., г. Санкт-Петербург. СПб., 1995.
C. 53-54. 20. Геология рудных районов Мурманской области / В. И. Пожиленко [и др.]. Апатиты: КНЦ РАН, 2002.
359 с. 21. Чащин В. В., Баянова Т. Б., Левкович Н. В. Кислогубская свита верхнеархейского Терско-Аллареченского зеленокаменного пояса (Кольский полуостров, Россия) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2004. Т. 12, № 6. С. 3-15. 22. Пожиленко В. И., Баянова Т. Б. Возраст позднеятулийского метаморфизма пород Кислогубского участка (Кольский регион). // Наука и образование 2009: материалы междунар. науч.-техн. конф. Мурманск: Изд. МГТУ, 2009. С. 204-207. 23. Соотношение и возраст арваренчской и кукшинской свит (г. Арваренч, Кольский регион, Балтийский щит) / В. И. Пожиленко [и др.]// Общие вопросы расчленения докембрия: материалы III Всерос. совещ. Апатиты: Полиграф, 2000. С. 215-218. 24. Вревский А. Б. Петрология, возраст и полихронность источников инициального магматизма Имандра-Варзугского палеорифта Фенноскандинавского щита // Петрология. 2011. Т. 19, № 5. С. 546-574. 25. Вревский А. Б., Богомолов Е. С. Мантийно-коровые источники сумийского вулканогенного комплекса Имандра-Варзугской структуры (арваренчская свита): геохимические и Sm-Nd изотопные данные // Изотопные системы и время геологических процессов. СПб., 2009. Т. 1. С. 119-121. 26. Воче-ламбинский архейский геодинамический полигон Кольского полуострова / Ф. П. Митрофанов [и др.]. Апатиты: КНЦ АН СССР, 1991. 196 с. 27. Морозова Л. Н., Баянова Т. Б., Серов П. А. Основные этапы гранитообразования в архее Северо-Востока Балтийского щита (на примере полигона Воче-Ламбина) // Литосфера. 2011. № 6. С. 14-26. 28. Пожиленко В. И., Баянова Т. Б., Кудряшов Н. М. Позднеархейский расслоенный диорит-базит-гипербазитовый массив Оспе-Лувтуайвенч (Кольский полуостров) // Геодинамика, магматизм, седиментогенез и минерагения Северо-запада России: материалы всерос. конф. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. С. 306-310. 29. Пожиленко В. И. Позднеархейский расслоенный диорит-базит-гипербазитовый массив Оспе-Лувтуайвенч (Кольский полуостров) // Проект Интеррег-Тасис: Стратегические минеральные ресурсы Лапландии — основа устойчивого развития Севера. Апатиты: КНЦ РАН, 2009. С. 89-96. 30. Чащин В. В., Баянова Т. Б., Серов П. А. Массив метабазитов Оспе-Лувтуайвенч (Кольский полуостров, Россия): геологическое строение, петро-геохимические и изотопно-геохронологические свидетельства принадлежности к Имандровскому комплексу расслоенных интрузий // Петрология. 2015. Т. 23, № 5. С. 459-489. 31. Борисенко Е. С., Пожиленко В. И. Дайковый магматизм южной части Приимандровского района // Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXI молодеж. науч. конф., посвященной памяти чл.-корр. АН СССР К. О. Кратца, г. Санкт-Петербург. 2010. C. 215-219. 32. Пожиленко В. И., Конилов А. Н., Ван К. В. Эклогиты северо-восточной части Ёнского сегмента Беломорья: новые данные // Региональная геология, минералогия и полезные ископаемые Кольского полуострова: тр. XIII Всерос. (с междунар. участием) Ферсмановской научной сессии, посвященной 50-летию Дня геолога (г. Апатиты, 4-5 апреля 2016 г). Апатиты, 2016. С. 118-122. 33. Пожиленко В. И., Конилов А. Н., Ван К. В. Минералы эклогитов северо-восточной части Ёнского сегмента Беломорья: новые данные // Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле: материалы Семнадцатой междунар. конф. (Москва, 26-28 сентября, Борок 30 сентября 2016 г.). М.: ИГЕМ РАН, 2016. С. 279-282. 34. Мезонеоархейская Беломорская эклогитовая провинция: интерпретация геохронологических данных / М. В. Минц [и др.] // Изотопные системы и время геологических процессов: материалы IV рос. конф. по изотопной геохронологии (2-4 июня 2009 г., г. Санкт-Петербург). 2009. Т. 2. С. 25-28. 35. Результаты комплексного исследования полиметаморфических анортозитов Лапландского гранулитового пояса: от петрографии к изотопным методам / Л. И. Нерович [и др.] // Петрология и рудоносность регионов СНГ и Балтийского щита: материалы X междунар. всерос. петрограф. совещ. Апатиты: КНЦ РАН, 2005, Т. 3. С. 206-208.
Сведения об авторах
Пожиленко Владимир Иванович — кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Геологического института КНЦ РАН E-mail: pozhil@ geoksc.apatity.ru
Серов Павел Александрович -- кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Геологического института КНЦ РАН E-mail: [email protected]
Author Affiliation
Vladimir I. Pozhilenko — PhD (Geology & Mineralogy), Senior Researcher of the Geological Institute of the KSC of the RAS
Pavel A. Serov — PhD (Geology & Mineralogy), Senior Researcher the Geological Institute of the KSC of the RAS E-mail: [email protected]
Библиографическое описание статьи
Пожиленко, В. И. Sm-Nd изотопные исследования раннедокембрийских пород центральной части Кольского региона: новые данные / В. И. Пожиленко, П. А. Серов // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2018. — № 2 (10). — С. 71-86.
Reference
Pozhilenko Vladimir I., Serov Paul. A. Sm-Nd Isotope Studies of Early Precambrian Rocks of the Central Part of the Kola Region: New Data. Herald of the Kola Science Centre of the RAS, 2018, vol. 2 (10), pp. 71-86 (In Russ.).
