![](https://expert-mik.ru/wp-content/themes/24author/assets/img/work/work-img.png)
Геохимия, происхождение и возраст метамагматических пород ранней сиалической коры Алданского щита
СТР.
ВВЕДЕНИЕ …………… 5-10
ГЛАВА 1. …………… 11-29
СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Вводные положения …………………………………………………11
1.2. Структура континентальной коры кратонов ……………………13
1.3. Исходный состав ранней сиалической коры ……………………24
ГЛАВА 2 ……………………………..30-47
ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ФУНДАМЕНТА
АЛДАНСКОГО ЩИТА
2.1. Ранний архей ………………………………………………..32
2.1.1. Раннеархейские образования Нимнырского блока …………………….32
2.1.2. Олекминская гранит-зеленокаменная область …………………….33
2.2. Поздний архей ………………………………………………..35
2.2.1. Тимптонская гранулито-гнейсовая область …………………………….35
2.2.1.1. Мелемкенский блок …………………………………………………………36
2.2.1.2. Сеймский блок ………………………………………………………………….36
2.2.2. Южно-Алданская гранулит-гнейсовая область ……………………..37
2.2.2.1. Сутамский блок ………………………………………………………………….37
2.2.2.2. Зверевский блок ………………………………………………………………….39
2.2.2.3. Курультинский блок ………………………………………………………………….40
2.3. Ранний протерозой ………………………………………………..41
2.3.1. Восточно-Алданская гранулит-гнейсовая область …………………….41
2.3.1.1. Джугджурский блок …………………………………………………………41
2.3.1.2. Суннагинский блок ………………………………………………………………….43
2.3.2. Батомгская гранит-зеленокаменная область …………………………….44
ГЛАВА 3 …………………………….48-72
РАННЯ СИАЛИЧЕСКАЯ КОРА РАННЕГО АРХЕЯ
3.1. Центрально-Алданская гранулит-гнейсовая область …….48
НИМНЫРСКИЙ БЛОК
3.1.1. Литолого-петрографический состав нимнырского комплекса ……..48
3.1.2. Геохимичские особенности гранулитов нимнырского комплекса и состав
исходных магматических протолитов. ……………………………………..50
Метавулканиты известково-щелочной серии ……………………..53
Метавулканиты коматиит-толеитовой серии …………………56
3.2. Олекминская гранит-зеленокаменная область …………….59
З.2.1.Литолого-петрографический состав ……………………………………..59
3.2.2. Геохимические особенности пород
амфиболит-плагиогнейсовой ассоциации и их исходная природа ……..62
Метавулканиты известково-щелочной серии ……………………..64
Метавулканиты коматиит-толеитовой серий ……………………..66
3.3. Оломокитский блок гранулитовых пород ……………………70
ГЛАВА 4 ……………………………. 73-97
РАННЯ СИАЛИЧЕСКАЯ КОРА ПОЗДНЕГО АРХЕЯ
4.1. Сутамский блок …………………………………………………73
4.1.1.Литолого-петрографический состав пород сутамского комплекса …….73
4.1.2 Геохимические особенности гранулитов и их исходная природа ..79
4.1.2.1 Ассоциация метавулканитов
известково-щелочной петрохимической серии …………………….83
4.1.2.2. Ассоциация метавулканитов
коматиит-толеитовой петрохимической серии …………………….86
4.2. Курультинский блок ……………………………………………………91
4.2.1. Литолого-петрографический состав Курультинского комплекса ………91
4.2.2. Геохимические особенности гранулитов
и их исходная природа ………………………………………………..91
Метавулканиты известково-щелочной серии …………………….94
Метавулканиты коматиит- толеитовой серии …………………….95
ГЛАВА 5. ……………………. 98-118
РАННЯЯ СИАЛИЧЕСКАЯ КОРА НИЖНЕГО ПРОТЕРОЗОЯ
5.1 Восточно-Алданская гранулит-гнейсовая область ……………98
5.1.1. Джугджурский блок ……………………………………………………98
5.1.2. Геохимические особенности гранулитов и их исходная природа …….98
Метавулканиты известково-щелочной серии ……………………102
Метавулканиты коматиит-толеитовой серии ……………………102
5.1.2. Суннагинский блок ……………………………………………………107
5.1.2.1.Литолого-петрографический состав пород суннагинского комплекса …….107
5.1.2.2. Геохимические особенности гранулитов и их исходная природа ……108
Метавулканиты известково-щелочной серии ……………………108
Метавулканиты коматиит-толеитовой серии ……………………109
5.2. Батомгская гранит-зеленокаменная область ……………………………110
5.2.1. Литолого-петрографический состав пород Батомгского комплекса …..110
5.2.2. Геохимические особенности метаморфических пород
батомгского комплекса и их исходная природа ……………………111
Метавулканиты известково-щелочной серии ……………………114
Метавулканиты коматиит-толеитовой серии ……………………116
ГЛАВА 6. …………………… 119 – 136
ПЕТРОГЕНЕЗИС ИСХОДНЫХ ВУЛКАНИТОВ РАННЕЙ СИАЛИЧЕСКОЙ
КОРЫ АЛДАНСКОГО ЩИТА
6.1. Петрогенезис раннекоровой исходной
андезит-дацитовой ассоциации известково-щелочной серии
раннего архея Алданского щита …………………………119
6.1.1. Раннеархейские эндербиты нимнырского комплекса ……………119
6.1.2. Биотитовые и биотит-амфиболовые плагиогнейсы
олёкминского комплекса ……………………124
6.1.3 Петрогенезис исходной андезит-дацитовой ассоциац
известково-щелочной серии позднего архея Алданского щита ……………124
6.1.4. Петрогенезис исходной андезит-дацитовой ассоциации
известково-щелочной серии раннего протерозоя Восточно-Алданской
гранулит-гнейсовой области ……………………………………………125
6.1.5. Петрогенезис исходной андезит-дацитовой ассоциации
известково-щелочной серии раннего протерозоя Батомгской
гранит-зеленокаменной области ……………………………127
6.2. Петрогенезис метавулканитов коматиит-толеитовой серии …127
ГЛАВА 7 ………………………….136-144
ПРОИСХОЖДЕНИЕ РАННЕЙ СИАЛИЧЕСКОЙ КОРЫ
7.1. Существующие модели образования ранней сиалической коры …..136
7.2. Петролого-геодинамическая модель формирования ранней
сиалической коры Алданского щита и этапы её становления ….140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………….145-146
ТАБЛИЦЫ …………………………..147-195
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………….196-219
Актуальность исследований
Происхождение и состав земной коры является фундаментальной проблемой
геологии. Особую значимость представляют ранние этапы ее становления, которым
отвечают глубоко метаморфизованные породы фундамента кратонов. К настоящему времени
по этой проблеме накоплен значительный геологический, геохимический и изотопно-
геохронологический материал, однако многие вопросы ранней истории Земли остаются
дискуссионными. В составе структур фундамента кратонов выделены гранулит-гнейсовые и
гранит-зеленокаменные области, характер взаимоотношения которых до сих пор
окончательно не решен, как не решены и вопросы исходного состава слагающих эти области
метаморфических комплексов, что в особенной мере относится к гранулит-гнейсовым
областям. Решение этих проблем требует поставновки детальных геохимических
исследований метаморфических пород гранулит-гнейсовых и гранит-зеленокаменных
областей кратонов по единой методике.
Имеющиеся в настоящее время материалы свидетельствуют, что ранняя сиалическая
кора не состоит из тоналит-трондьемит-гранодиоритовых (TTG) гнейсов интрузивного
происхождения, как принято считать, а имеет более сложный состав и представлена толщей
супракрустального типа, сложенной, главным образом, исходными андезитами и дацитами
известково-щелочной серии и одновозрастными, подчиненными им, вулканитами коматиит-
толеитовой серии, с присутствием осадочных пород. Подробный тип исходного состава
ранней сиалической коры, заложенный еще в эоархее (Гренландский щит) характерен для
всех архейских кратонов. Формирование вышеуказанной ассоциации одновозрастных
магматических протолитов ранней сиалической коры не может быть удовлетворительно
объяснено субдукцией океанических плит и потребовало привлечения другого механизма,
предусмотренного концепцией плюмового мантийного магматизма.
В металлогеническом отношении сиалическая нижняя кора рассматривается как
потенциальный источник рудного вещества месторождений U, Th, Au, связанных с
гранитоидами посткратонной стадии, а содержащиеся в ней базит-гипербазитовые
протолиты представляют интерес на сульфидное Cu-Ni-Pt оруденение.
Ключевое значение при исследовании происхождения ранней сиалической коры
имеет целенаправленное комплексное геохимическое, изотопно-геохимическое и
петрологическое изучение исходных магматических пород фундамента древних щитов в их
главных структурах: гранулит-гнейсовых и гранит-зеленокаменных областях. В данной
работе с этой целью рассматривается Алданский щит, который является крупнейшим
выступом фундамента Сибирской платформы.
Цели и задачи исследований.
Основная цель выполненных исследований: установить геохимическую специфику и
происхождение магматических протолитов ранней сиалической коры Алданского щита,
определить этапы ее становления. Для достижения цели решались следующие задачи:
1. На основе геохимических особенностей раннекоровых пород
супракрустальных метаморфических комплексов гранулит-гнейсовых и гранит-
зеленокаменных областей Алданского щита установить их магматические протолиты.
2. Установить принадлежность исходных магматических пород ранней
сиалической коры к определенным петрохимическим сериям, выявить их
геохимические особенности и источники магматических расплавов.
3. Оценить возраст каждого из нижнекоровых метаморфических
комплексов.
Фактический материал и аналитические методики.
В основу работы положены материалы, собранные автором за период работы с 2003
по 2008 год в составе лаборатории физико-химической петрологии и с 2008 по настоящее
время в лаборатории аналитической химии ДВГИ ДВО РАН. Работы проводились по
плановым темам НИР ДВГИ ДВО РАН и по проектам РФФИ и ДВО РАН (06-05-96-106, 03-
А-08-102, 06-05-96-057, 09-2-УО-08-004, интеграционные проекты ДВО РАН, СО РАН, УРО
РАН 09-II-СУ-08-003, 12-II-СУ-08-009). Также использованы материалы и коллекции
образцов, собранные коллегами по лаборатории физико-химической петрологии
М.А.Мишкиным, О.В.Авченко (по Сутамскому блоку Алданского щита), А.М.Ленниковым,
Р.А.Октябрьским (по Джугджурскому блоку и Батомгской гранит-зеленокаменной области
Алданского щита). Кроме того, была обработана коллекция образцов по Олекминской
гранит-зеленокаменной области, любезно предоставленная А.П.Смеловым и
В.И.Березкиным.
В ходе работы над диссертацией были проанализированы опубликованные к
настоящему времени результаты геологических, геохимических и изотопно-геохимических
исследований по разновозрастным раннедокембрийским супракрустальным
метаморфическим комплексам Алданского щита.
Методы исследований включали как широкий круг современных аналитических методов, так
и традиционные геохимические и петрографические исследования. Весь объем каменного
материала был исследован по следующим позициям: 1. петрографическое изучение шлифов
(около 2000 шт.), 2. петрохимические исследования пород (около 1000 обр.), 3. определение
состава минералов на рентгеновском микроанализаторе JXA-8100, (около 30 обр.) 4.
геохимическое изучение образцов пород с использованием ICP-MS (метод индукционно-
связанной плазмы с масс-спектрометрическим окончанием) для анализа на
породообразующие окислы и примесные элементы (около 1000 анализов).
Обработка петрогеохимических и изотопно-геологических данных и моделирование
проводилось на персональном компьютере с использованием пакетов программ для ОС
Windows Vista и прикладных геохронологических и петрологических программ.
Исследования проводились на базе лабораторий Аналитического центра Дальневосточного
геологического института ДВО РАН, в лаборатории изотопных исследований Института
земной коры СО РАН (Иркутск) и Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (Санкт-
Петербург). Для изотопно-геохронологических исследований цирконов в лаборатории
аналитической химии ДВГИ ДВО РАН был освоен под руководством автора U-Pb локальный
метод LA-ICP-MS на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Agilent 7500a,
соединенном с системой лазерной абляции образца UP-213. Геохронологические результаты
по цирконам обрабатывались автором с помощью программ «Glitter v. 4.4.2» (Access
Macquarie Ltd), отношения нормализовались на соответствующие значения изотопных
отношений стандартных цирконов TEMORA-2 и 91500, возраст которых принят равным
416.8 и 1065.4 млн лет соответственно. Диаграмма с конкордией строилась с
использованием программы «Isoplot/Ex v. 3.00». Для 30 образцов были проведены Sm-Nd
изотопные исследования по валовым пробам и U-Pb геохронологические исследования с
привлечением классического U-Pb изотопного метода по микронавескам циркона.
Исследования проводились в изотопной лаборатории Кольского НЦ (г.Апатиты) и в Цетре
изотопных исследования ВСЕГЕИ (несколько Sm-Nd определений).
Расчет Р-T параметров метаморфизма производился с использованием минеральных
геотермобарометров и привлечением материалов компьютерного моделирования физико-
химических условий минералообразования на программном комплексе «Селектор». Кроме
того, петрологические исследования включали модельные расчёты Р-Т параметров
образования исходных андезит-дацитовых ассоциации и ультраосновных расплавов ранней
коры, выполненные на основе известных в литературе экспериментов (Вольф, Уайли, 1993,
Sen, Dunn, 1994, Nisbet et al., 1993, McKenzi, Bicle, 1988, Scarrow, Cox, 1995)
Научная новизна работы и практическое значение.
Научная новизна работы заключается в следующем.
Установлена важная закономерность, заключающаяся в том, что исходный состав
магматических протолитов архея и раннего протерозоя ранней сиалической коры
Алданского щита представлен андезит-дацитовой ассоциацией известково-щелочной
петрохимической серии и подчиненными ей вулканитами коматиит-толеитовой серии.
Установлено, что андезит-дацитовая ассоциация исходных магматических протолитов
ранней сиалической коры Алданского щита отличаются от средне-кислых вулканитов
современных внутриокеанических островных дуг обогащением LILE, U, Th и LREE.
Исходные коматииты ранней коры Алданского щита отличаются от меловых
коматиитов Тихого океана обогащением LILE, U, Th и LREE, что свидетельствует об
изначальном геохимическом отличии раннедокембрийской мантии от современной мантии
Тихого океана.
Выполненными изотопно-геохронологическими исследованиями установлено, что
ранняя сиалическая кора восточной части Алданского щита относится к раннему
протерозою, а не к архею, как считалось ранее.
Впервые образование магматических протолитов ранней сиалической коры
Алданского щита рассмотрено на основе концепции мантийных плюмов.
Выявленная временная последовательность формирования ранней сиалической коры
может быть использована для составления и уточнения легенд к геологическим картам
нового поколения м-ба 1:200000 и 1:1000000 докембрия Алданского щита. Полученные
результаты могут быть использованы при геохимическом районировании
раннедокембрийских образований как Алданского щита, так и других выступов фундамента
Сибирской платформы – Анабарского щита, Шарыжалгайского и Ангаро-Канского
поднятий.
Результаты работы позволят уточнить поисковые признаки месторождений U, Th, Au,
связанных с гранитоидами посткратонной стадии, а базит-гипербазитовые протолиты
представляют интерес на сульфидное Cu-Ni-Pt оруденение.
Материалы диссертации используются в образовательных программах бакалавриата и
магистратуры направления «Геология» в Дальневосточном федеральном университете.
![](https://expert-mik.ru/wp-content/themes/24author/assets/img/signup-document.png)
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!