Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геохронология парагнейсов, гранитогнейсов и метадиоритов района оз. Сенное

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Геохронология парагнейсов, гранитогнейсов и метадиоритов района оз. Сенное"

На правах рукописи

УДК 550.93+550.42 (470.21) КУДРЯШОВ Николай Мга

ГЕОхроналагия парагнеиш,

ГРАНИТОГНЕНСОВ И МЕТАДИОРИТОВ РАЙОНА оз.СЕННОЕ

(СЕВЕРО-ЗАПАДНОЕ БЕЛОМОРЬЕ)

Специальность - 04.00.02 - геохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт- Петербург 1996

Работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра РАН ( ГИ КНЦ РАН ) Научные руководители:

-д г.-м.н. БалашовЮ.А.-

к.г.-м.н. Балаганский В.В. Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Рыбаков С.И. (ИГ КНЦ РАН) кандидат геолого-минералогических наук Левченков O.A. (ИГГД РАН)

Ведущая организация:

Институт геохимии и аналитической химии РАН

Защита состоится_17 апреля_ 1996 года в 14 ча

на заседании диссертационного совета Д.003.72.01 щ Институте геологии и геохронологии докембрия по адресу: 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, д.2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГГД РАН Автореферат разослан_года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук sfyh^e/ Т.П.Щеглова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Эволюция земной коры в аннем докембрии представляет собой один из важнейших редметов исследования современной геологии. Установление ериодов формирования и преобразования континентальной оры Балтийского щита и особенно ее участков, испытавших [ногократную переработку, занимало и занимает особое место в аботах отечественных геологов. Исторически сложилось мнение, то земная кора Балтийского щита была сформирована на самых анних этапах развития Земли, а в пределах щита одними из ревнейших считались образования западного Беломорья. возраст последних оценивался от катархейского до озднеархейского. Немногочисленные определения изотопного озраста находились в явном противоречии с такими гологическими представлениями, и разрешение данного ротиворечия является одной из первоочередных задач геологии 'алтайского щита.

Цели и задачи работы.

Главная цель работы заключается в датировании наиболее аспространенных и древнейших пород северо-западного •еломорья разными изотопными методами с целью становления как времени их образования, так и возраста ротолита.

В работе решались следующие задачи:

- выделение геологическими методами наиболее древних метаосадочных и метамашатических пород в районе исследований;

- выявление среди этих пород участков с наиболее ранними метаморфическими парагенезисами и/или магматическими минералами, структурами и текстурами;

отбор проб для датирования наиболее ранних метаморфических событий или времени кристаллизации - магматических расплавов;

- выделение циркона, разделение его на фракции пс морфологическим признакам, особенностям внутренней: строения (зональность, наличие ядер) и т.п., а также определенш генезиса различных популяций циркона;

- датирование популяций циркона и-РЬ методом;

- геологическая интерпретация полученных изотопны: результатов.

Научная новизна работы.

Двумя независимыми методами (и-РЬ по циркону и Шэ-Б по образцам пород в целом) установлено, что возрас ювенильного протолита беломорских как метаосадочных, так ] метамагматических пород не превышает 3.0 млрд лет. Значени возраста 2.95±0.05 млрд лет, полученное Шэ-8г изохронны] методом для реликтовых мелкозернистых гранат-биотитовы

гнейсов ("сухарей"), является сейчас самой древней датировкой для северо-восточной части Балтийского щита.

Установлен раннепротерозойский возраст друзитового массива Жемчужный, считавшегося реперным для выделения в северо-западном Беломорье архейских дометаморфических и доскладчатых мафитовых интрузий, что влечет за собой переоценку масштабов проявления основного магматизма в Беломорье.

Практическая значимость работы определяется тем, что разными методами получены данные по возрасту формирования и преобразования древнейших пород северо-западного Беломорья, а также их протолита. Эти результаты могут быть использованы при составлении новых геологических карт западного Беломорья.

Фактический материал и методы исследований.

Геологическую основу работы составили материалы, собранные автором за период с 1990 по 1994 гг., а также материалы В.В.Балаганского, М.Н.Богдановой и Н.Е.Козловой (1986). Изучено более 100 шлифов датируемых пород, выполнено 26 химических анализов по реперным геологическим объектам, проанализировано 26 фракций циркона и-РЬ методом и 23 пробы пород КЬ-Бг методом. В изученных образцах пород сделано 24 определения рентгенофлюоресцентным методом содержаний КЬ, Бг и 7х в породах, 23 определения концентраций

Rb и Sr методом изотопного разбавления и изотопного состава Si в породах, 29 содержаний РЬ и U в цирконах. Получено 6 определений возраста U-Pb методом по цирконам и 2 Rb-Si методом по образцам пород в целом.

Апробация работы.

Основные положения работы были доложены на VII, VIII и IX конференциях молодых ученых, посвященных памяти К.О.Кратца (Апатиты, 1993, 1995; Петрозаводск, 1994), на - рабочем семинаре, посвященном памяти Э.К.Герлинга (С.Петербург, 1994), а также на Всероссийском совещании "Главнейшие рубежи геологической эволюции Земли в докембрии и их изотопно-геохронологическое обоснование" (С.Петербург, 1995).

Выполнение диссертационной работы было бы невозможно без постоянной поддержки научных руководителей Ю АБалашова и В.В.Балаганского. Большую помощь в работе оказали сотрудники Геологического института КНЦ РАН, специалисты в области геохронологии, минералогии и сепарации минералов. Е.ВАпанасевич, Т.Б.Баянова, Л.Ф.Ганнибал, О.К.Кощеев Н.ВЛевкович, В.П.Марчак, И.Г.Мухамедова, Л.В.Павличенко. Г.И.Рюнгенен, И.О.Шарков, О.В.Шерстенникова

Г.М.Шерстобитова, а также геолош-докембристы М.Н.Богданова В.Р.Ветрин, М .И Дубровский, М.М.Ефимов, Н.Е.Козлова В.И.Пожиленко. Ценные предложения при обсуждении работь

зыли внесены С.БЛобач-Жученко. Определения Бт-Ис! модельного юзраста вьшолнено М.Тиммерманом (Университетский Колледж, Дублин, Ирландия). Всем им, а также М.П.Базанову и В.Е.Рявкину, жазавшим большую помощь в оформлении работы - моя 1скренняя благодарность.

Защищаемые положения.

1. Усредненный возраст пород, исходных для граувакк, соторые были преобразованы в мелкозернистые гранат-шотитовых парагнейсы беломорского комплекса, равен !.95±0.05 млрд лет при возрасте одной из метаморфогенных юпуляций циркона 2681±9 млн лет. Модельные ЛЬ-8г и 5т-Кс1 юзраста составили 2.97 и 2.86 млрд лет соответственно. Следовательно, накопление беломорских супракрустальных юрод происходило в позднеархейское время.

2. Гранитоиды, исходные для биотитовых и амфибол-шотитовых гранитогнейсов, внедрились в супракрустальные олщи беломорского комплекса 2.64-2.67 млрд лет назад, имеют юдельные ЯЬ-Бг и Sm-Nd возраста, равные 2.8-2.9 млрд лет, и фоизошли за счет позднеархейского ювенильного материала, а 1е за счет переработанной раннеархейской коры.

3. Возраст магматических цирконов из диоритов [рузитового массива Жемчужный, бьюшего базовым для 1ыделения доскладчатых и дометаморфических мафитовых 1нтрузий северо-западного Беломорья, равен 2356±4 млн лет, что

говорит о внедрении этого массива совместно с подавляющей частью беломорских друзитов на ранних стадию раннепротерозойского рифтогенеза на Балтийском щите.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения Общий объем работы составляет 167 страницы машинописной текста и содержит 32 рисунка, 11 таблиц, список литературы и. 142 наименований.

Во "Введении" приводится краткий обзор состояни: проблемы.

Глава 1 "Краткий геологический очерк северо-западноп Беломорья" включает историю геологического ] геохронологического изучения северо-западного Беломоры Даются выводы по накопленному материалу предыдущи исследователей.

Глава 2 "Геологическое описание района исследований содержит геологическое строение изученного района, описани главных типов пород и выводы.

В Главе 3 "Методика геохронологических исследований приводятся общие положения и аналитические процедур: датирования и-РЬ по цирконам, ЯЬ-Бг по образцам пород целом и РЬ-РЬ методами, а также описывается методика отбор и подготовки проб.

Глава 4 "Изотопное датирование древнейших пород айона исследований" содержит краткую петрографическую арактеристику пород и результаты их изотопного исследования.

В Главе 5 "Обсуждение результатов" дана геологическая нтерпретация полученных возрастов.

В "Заключении" представлены защищаемые положения, оторые являются основными выводами работы.

Объектом геологического и геохронологического изучения вился район оз. Сенное вблизи железнодорожной станции <емчужная, прилегающий с запада к обширному участку княжая губа - Валас-ручей, ранее изученному сотрудниками ГИ !.НЦ РАН (Балаганский и др., 1986, рис.1). Сложен он в сновном лейко- и мезократовыми биотитовыми и амфибол-иотитовыми гранитогнейсами, крупнозернистами и реднезернистыми гранат-биотитовыми и кианит-гранат-иотитовыми плашогнейсами, а также амфиболитами. Резко реобладают биотитовые и амфибол-биотитовые гранитогнейсы. ¡ся территория исследования изобилует многочисленными нтрузями основного состава (друзитами). Все породы, за сключением лерцолит-габбро-норитов, интенсивно

[игматизированы.

Результаты первых съемок Беломорья были обобщены В.М.Тимофеевым (1935), который выделил развитые на западном побережье Кандалакшского залива породы в самостоятельную "беломорскую формацию". По возрасту эта формация была отнесена к ботнию (архею), а рвущие ее граниты, основные породы и пегматиты к постботнийским (протерозойским) образованиям.

Беломорский комплекс является классическим примером • полиметаморфической и полискладчатой структуры. Впервые его полициклический характер был установлен П.К.Григорьевым (1935), который наметил в геологической истории комплекса две эпохи диастрофизма - ранне- и позднеархейскую, с каждой и: которых были связаны проявления основного и кислогс магматизма, явления мигматизации и гранитизации Н.Г.Судовиков (1937) рассматривал все разновидности беломорских гнейсов и амфиболиты как метаморфизованньк осадочные породы, но при этом часто указывал на трудносп повсеместного стратифицирования гнейсов, поскольку большук роль в их образовании сыграли широко распространенные здес: процессы мигматизации и гранитизации. Эти процесс I существенно преобразили первоначальный облик и состав пород и соотношения между такими переработанными породам] являются результатом зональной гранитизации.

Рис.1 Геологическая карта участка Княжая губа - Валас-эучей (Балаганский и др., 1986) с прилегающим районом исследования.

Условные обозначения к рис.1.

1 - гранат-биотитовые и кианит-гранат-биотитовые гнейсы; 2 - гранат-биотитовые и кианит-гранат-биотитовые гнейсы, слагающие маломощные прослои; 3 - биотитовые гранитогнейсы; 4 - амфиболсодержащие гранитогнейсы; 5 -биотитовые гранитогнейсы с фанатом; 6 - амфиболиты неясного генезиса, преимущественно гранатовые; 7 - базиты ' третьей возрастной группы; 8 - базиты второй возрастной группы; 9 - базиты первой возрастной группы; 10 -микроклиновые граниты предположительно конца второго цикла; 11 - микроклиновые граниты рубежа второго-третьего циклов; 12 - наложенные процессы микроклинизации; 13 -кристаллизационная сланцеватость и мигматитовая полосчатость; 14 - разломы; 15 - геологические границы: установленные (а), предполагаемые (б), четвертичных отложений (в); 16 - места отбора проб для геохронологических исследований; Цифры в кружках: 1 - массив Жемчужный; 2 -Капшинский массив; 3 - массив о.Волей.

В отличие от ранее высказанной точки зрения о двух этапах диастрофизма и гранитизации, КАШуркиным (1957, I960; Шуркин и др., 1962) была разработана новая схема истории дологического формирования этого региона, который стал эассматриваться как единая архейская геосинклинальная зона, а з ее истории была выделена только одна эпоха диастрофизма. Последующие комплексные исследования стратиграфии, тектоники, магматизма и метаморфизма (Дук, 1967; Стенарь, 1972; Володичев, 1975, 1977, 1990; Кратц, 1978; Сыстра, 1978; Степанов, 1981) обусловили возвращение к представлениям о полиметаморфическом характере пород беломорского комплекса, I беломориды стали рассматриваться в качестве одного из типичных полициклических комплексов раннего докембрия [Земная кора..., 1978).

Изотопные датировки для архейских пород Беломорья на :егодняшний день укладываются в довольно узкий интервал времени 2900-2500 млн лет (Тугаринов, Бибикова, 1980; Балаганский и др., 1990; Лобач-Жученко и др., 1993; Бибикова и ар., 1993; Bogdanova, Bibikova, 1993; Balashov et al., 1992; Daly et il., 1993; Timmerman, Daly, 1995). Датировались парагнейсы, a также тоналито-плагиогранитогнейсы предполагавшегося раннеархейского фундамента. При этом даже модельные Rb-Sr и Sm-Nd возраста ювенильных протолитов не превышали 2.95 млрд лет (Balashov et al., 1992; Daly et al., 1993; Timmerman, Daly,

1995). Такими же оказались результаты определения модельного Sm-Nd возраста протолита парагнейсов (Timmerman, Daly, 1995).

_Р настоящее время в полемике о возрасте беломорского

комплекса существуют две точки зрения, которые предполагают раннеархейский (саамский) или верхнеархейский (лопийский) его возраст. Мнение о раннеархейском возрасте пород беломорского комплекса, несмотря на отсутствие раннеархеиских датировок, объясняется полном перестройкой изотопных систем во время позднеархейского метаморфизма (Геология Карелии, 1987; Володичев, 1990), однако изотопные данные о такой перестройке отсутствуют.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

1. Усредненный возраст пород, исходных для граувакк, которые были преобразованы в мелкозернистые гранат-биотитовые парагнейсы беломорского комплекса, равен 2.95±0.05 млрд лет при возрасте одной из метаморфогенных популяций циркона 2681±9 млн лет. Модельные Rb-Sr и Sm-Nd возраста составили 2.97 и 2.86 млрд лет соответственно. Следовательно, накопление беломорских сунракрустальных пород происходило в позднеархейское время.

В региональном плане (рис.1) на изученной территории крупнозернистые и среднезернистые мигматизированные гранат-

эиотитовые гнейсы, как правило, выступают в виде протяженных толщ или слагают небольшие участей в поле развития различных биотитовых и амфибол-биотитовых гранитогнейсов, представляя собой своего рода "останцы" или ксенолитоподобные образования среди огромных масс различных гранитогнейсов. Размер таких "ксенолитов" варьирует и очень широких пределах - от нескольких километров до первых десятков сантиметров.

Среди крупно- и среднезернистых гранат-бпотптовых гнейсов отмечаются реликты мелкозернистых и почти немигматизированных пород с массивной текстурой (так называемые "сухари"). Мелкозернистые массивные гранат-эиотитовые гнейсы по литературным данным принадлежат к метаморфизованным осадкам (Шуркин и др., 1962; Сыстра, 1978; Гродницкий и др., 1985; Балаганский, Козлова, 1987; Шуркин и пр., 1988). Химический состав изученных в данной работе образцов согласуется с этими данными. Именно в этих породах были найдены самые ранние в Беломорье метаморфические минеральные парагенезисы и мелкие структурные формы (Володичев, 1975, 1990; Геология и пегматитоносность..., 1985; Балаганский и др., 1986). Условия первого метаморфизма этих пород отвечали высоким ступеням регионального метаморфизма (Володичев, 1975, 1990). Различные исследователи на редкость единодушны, что эти породы являются одними из самых

древних беломорских пород. Именно эти специфические реликтовые мелкозернистые гранат-биотитовые гнейсы были выбраны объектом -Юз-Бо^ХЦРЬ,изотопного датирования.

В пробе 91018-1 этих пород содержится как детритовый, так и метаморфогенный циркон. Редкие зерна детритового циркона отличаются ярко выраженной тонкой эвгедральной зональностью или наличием зерен с инородными ядрами с такой же зональностью.

Метаморфогенный циркон в пробе представлен двумя морфологическими типами - призматическими и округлыми. На диаграмме с конкордией оба типа цирконов легли на дискордию. верхнее пересечение которой составило 2681 ±9 млн лет. Этот возраст отвечает времени регионального метаморфизм; амфиболитовой фации, который широко проявлен на все! территории Беломорья. При этом данный возраст полносгьк совпадает с единичной датировкой, выполненной п< метаморфогенным цирконам из гнейсов Слюдоваракског участка Тэдинского пегматитового поля - 2679.8 млн ле (Николаев и др., 1993). Таким образом, результаты датировани подтверждают вывод о принадлежности этих цирконов к едино метаморфической популяции.

Шз-Бг возраст мелкозернистых гранат-биотитовых гнейсс составил 2947147 млн лет при первичном отношении 878г/86Б равном 0.7007±0.0006. Отсутствие линейной зависимости 1

рафике с координатами l/Sr-87Sr/86Sr и СКВО=1.33 позволяют считать приведенную изохрону истинной. Rb-Sr и Sm-Nd модельные возраста равняются 2.97 и 2.86 млрд лет, :оответственно. Расчет модельных возрастов ювенильного протолита парагнейсов выполнен при предположении, что его источником является деплетированная мантия.

Как было отмечено ранее, проанализированные образцы мелкозернистых гранат-биотитовых гнейсов относятся к парагнейсам. Rb-Sr изохроны, построенные для кластических метаосадков по образцам пород в целом, указывают на время закрытия изотопных систем после гомогенизации, которое может соответствовать возрасту пород источника, диагенеза и метаморфизма. Rb-Sr изотопные системы обычно нарушаются при температуре до уровня всего лишь зеленосланцевой фации, а немногочисленные примеры устойчивости Rb-Sr систем при условиях, пограничных между условиями низко- и высокотемпературного регионального метаморфизма, являются предметом дискуссии. С другой стороны, известны примеры, когда для некоторых метаморфизованных осадочных пород были получены Rb-Sr датировки, превышающие возраст их последующего метаморфизма.

Изотопный состав кластических пород a priori является гетерогенным, поэтому при получении Rb-Sr изохроны по

образцам парагнейсов интерпретация полученного возраста как возраст пород источника требует веских оснований. К таким основаниям, во-первых, можно было бы отнести близость изохронного возраста модельному возрасту парапород, т.е. времени отделения ювенильного протолита пород области сноса от мантийного источника. Во-вторых, такой возраст можно было бы получить, датируя большие по объему, однородные и когенетичные образцы, анализ которых может давать возраст, - превышающий возраст метаморфизма, несмотря на внутреннюю миграцию Шэ и Бг в породе на минеральном уровне. Мы датировали пробы весом 15-20 кг, что и рекомендуется для подобных иссследований (Горохов и др., 1987), причем пробы были отобраны из одного и того же маломощного прослоя однородных парагнейсов на расстоянии не более 30 м друг от друга. Наконец, в-третьих, 11-РЬ система в цирконах, по литературным данным, гораздо более устойчивее ИЬ-Бг системы в породах, и примеры, когда ЯЬ-Бг возраст порода существенно превышает и-РЬ возраст цирконов, являются редкими. Мы имеем дело именно с таким случаем, и ЯЬ-Бг возраст породы превышает и-РЬ возраст цирконов на 0.27 млрд лет.

Следовательно, возраст 2947±47 млн лет, скорее всего, соответствует усредненному возраст)' пород исходных для граувакков, преобразованных при их метаморфизме е парагнейсы. При такой интерпретации этот возраст

делесообразно округлить до 2.95±0.05 млрд лет. Поскольку это юзрастное значение совпадает с величинами модельного и КЬ-Бг I Бт-Ш возраста, то как эти осадочные породы, так и исходные зля них образования могут иметь только позднеархейский зозраст.

2. Гранитоиды, исходные для биотитовых и амфибол-Знотитовых гранитогнейсов изученного района внедрились в зупракрустальные толщи беломорского комплекса 2.64-2.67 млрд чет назад, имеют модельные ЯЬ-вг и 8пч-№ возраста, равные 2.81.9 млрд лет, и произошли за счет позднеархейского ювенилыгого материала, а не за счет переработанной раннеархейскон коры.

Биотитовые и амфибол-биотитовые гранитогнейсы слагают основной объем как района исследовании, так и всего Беломорья. Образование этих гнейсов относились рядом исследователей к раннеархейскому (саамскому) этапу формирования коры Беломорья, но изотопные датировки, подтверждающие это предположение, отсутствовали. По химическому составу эти породы отвечают тоналитам и гранодиоритам. Породы этой ассоциации интенсивно мигматизированы. Среди этих пород встречаются участки мелкозернистых и равномернозернистых однородных ортогнейсов, которые практически не мигматизированы.

Для определения ЯЬ-Бг возраста этих пород были отобраны пробы из обнажений обочины автодороги

С.-Петербург-Мурманск (рис.1). Проба 91017-7 при петрографичческом изучении оказалась наименее измененной и была выбрана для датирования U-Pb методом по циркону.

Из пробы биотитовых гранитогнейсов были выделены три популяции циркона. Циркон первой популяции характеризуется призматическими эвгедральными зернами с тонкой осцилляционной зональностью, которая образуется на стадии магматической кристаллизации (Краснобаев, 19S6; Бибикова, - 1989; Pidgeon, 1992; Hanchar, Miller, 1993). Высокие отношения радиогенных свинцов 206РЬ/208РЬ, полученные для этой популяции циркона, также характерны для магматических цирконов (Бибикова, 1989).

Вторая популяция циркона составляет округлые зерна. В иммерсионном препарате в отдельных зернах наблюдались очень мелкие округлые ядра, в которых иногда просматривалась зональность, отсутствующая во внешних частях кристаллов. В связи с этим, нами было принято решение подвергнуть цирконы этой популяции абразии. Кроме этих двух основных популяций циркона, были выделены единичные крупные кристаллы, резко отличающиеся от остальных. Самое крупное из них и было продатировано.

Возраст двух фракций циркона первой популяции и абрадированного циркона второй популяции по верхнему пересечению с конкордией составил 2674148 млн лет, Pb-Pb

зозраст единичного зерна третьей популяции составил 2097±16 шш лет. Таким образом, возраст 2674±48 мин лет отвечает времени кристаллизации этих пород. ЯЬ-Бг изохрона для Зиотитовых гранитогнейсов с возрастом 2533+85 млн лет отражает время более поздней метаморфической переработки пород беломорского комплекса. Модельный ИЬ-Бг возраст этих пород составляет 2.79 млрд лет.

Для двух популяций циркона из амфибол-биотитовых гранитогнейсов получены возраста 2639±10 млн лет и 2616±7 млн лет, которые интерпретируются как время кристаллизации и последующего метаморфизма этих пород.

Таким образом, возраста цирконов магматического генезиса из биотитовых и амфибол-биотитовых гранитогнейсов составляют 2674±48 и 2639±10 млн лет соответственно. Модельные возраста этих же пород равны 2.79 млрд лет (биотитовые гранитогнейсы, Шз-8г) и 2.85 млрд лет для

амфибол-биотитовых гранитогнейсов. Следовательно, геохронологические данные согласуются с геологическими наблюдениями о более молодом возрасте гранитогнейсов относительно супракрустальных пород.

Внедрение огромных масс тоналитов, исходных для гранитогнейсов, по-видимому, привело к метаморфизму гранат-биотитовых парагнейсов, в которых при этом образовались метаморфогенные цирконы с возрастом 2681 ±9 млн лет.

Значение возраста 2.53±0.09 млрд лет (КЬ-Бг метод), полученное для биотитовых гранитогнейсов, связывается с последующей метаморфической переработкой пород беломорского комплекса и в пределах ошибок отвечает времени внедрения анатектических тоналит-трондьемитов района Тупой губы оз. Ковдозеро (Балаганский и др., 1991; Воёёапоуа, В1Ыкоуа, 1993). Отсутствие на изученной территории гранитогнейсов с возрастом 2.7-2.75 млрд лет, установленных в других районах Беломорья . (Богданова, Бибикова, 1993; Лобач-Жученко и др., 1993), следует связывать с неравномерно проявленным по площади внедрением разновозрастных гранитных расплавов.

3. Возраст магматических цирконов из диоритов друзигового массива Жемчужный, бывшего базовым для выделения доскладчатых и дометаморфических мафитовых юпрузий северо-западного Беломорья, равен 2356+4 млн лет, что говорит о внедрении этого массива совместно с подавляющей частью беломорских друзигов на ранних стадиях раннепротерозойского рифтогенеза на Балтийском щите.

Для западного Беломорья очень характерны интрузии основных пород с коронитовыми структурами. Внедрение друзитов связывается с периодами, разделяющими эпохи диастрофизма (Кратц и др., 1978) и вопрос о их возрасте является одним из решающих для понимания истории раннегс докембрия как Беломорья, так и всей восточной части

балтийского щита. В то же время отсутствие изотопных данных возрасте друзитов определяло неоднозначность выводов о их ринадлежности одной или нескольким архейским и (или) ротерозройским группам.

Для датирования был выбран друзитовый массив Кемчужный, расположенный к северу от Княжой губы Белого юря (рис.1). Этот массив интенсивно мигматизирован, (ассланцован и рассматривался как доскладчатый и юметаморфический (Балаганский и др., 1986), а его возраст >ценивался как верхнеархейский и даже как раннеархейский.

В наиболее хорошо сохранившихся друзитах, которые )бразуют линзы внутри амфиболитов и несут все признаки 1 сходных для них пород, наблюдаются габбровые структуры и магматические минералы - орто- и клинопироксен, а также 1ейстовидный плагиоклаз. Кроме габброноритов, присутствуют шориты, перекристаллизованные гораздо более сильнее - даже пассивные разности интрузивного облика сложены только метаморфическими минералами.

Для и-РЬ датирования была взята проба метадиорита (Ж-7) наиболее массивной текстуры из центра одной из линз. Циркон в пробе представлен двумя морфологическими типами -короткопризматическими и трещинноватыми длиннопризмати-ческими кристаллами. Для двух фракций циркона первого типа получены конкордатный возраст 2364±15 млн лет и почти

конкордантный 2356±4 млн лет. Датирование обломков кристаллов этого типа дало конкордатный возраст, но при гораздо большей ошибке 2338±37 млн лет, в пределах которой он совпадает с приведенными выше возрастами.

Для трех фракций циркона второго типа по верхнему пересечению с конкордией получен возраст 2355±5 млн лет.

Цирконы обоих типов, несмотря на одинаковый их возраст, резко отличаются друг от друга по содержанию РЬ и и и ' по отношению 206РЬ/208РЬ. Также они имеют разное внутреннее строение. В цирконах первого типа наблюдалась тонкая эвгедральная осцилляционная зональность, типичная только для магматических цирконов, тогда как цирконы второго типа незональны. Таким образом, они различаются не только морфологически и по характеру внутренного строения, но и геохимически, следовательно, различна и их природа. Подобные различия существуют между магматическими и метаморфическими цирконами других массивов (например, Колвицкого и Пыршин). При этом цирконы первого типа принципиально сходны с магматическими, а второго - с метаморфическими цирконами из пород этих массивов. Все сказанное позволяет считать циркон первого типа магматическим, а второго - метаморфическим.

В итоге, возраст 2356±4 млн лет связывается с кристаллизацией диоритов массива Жемчужный, а 2355±5 - с

первым их метаморфизмом, последовавшим немедленно после жх затвердевания. Полученные результаты говорят, что массив Жемчужный является не архейским, а раннепротерозойским. Он не может быть доскладчатым и дометаморфическим, так как первый метаморфизм и деформации беломорских пород произошли 2.6-2.8 млрд лет назад.

Раннепротерозойский возраст этого массива согласуется с нозрастами других друзитов, которые также считались архейскими. Для массива Толстик с предполагаемым позднеархейским и даже раннеархейским возрастом по цирконам получены значения 2434±7 млн лет (Воёс!апоуа, ВПлкоуа, 1993) и 2441±3 млн лет (Каулина, личн. сообщ.). Архейскими считались габбро-анортозиты Сальных и Колвицких тундр, а также Главного хребта, однако для магматических цирконов из них были получены возраста 2450-2453 млн лет (Митрофанов и др., 1993).

Массив Жемчужный был базовым для выделения верхнеархейских интрузивных пород первой возрастной группы. Следовательно, сейчас они вслед за ним должны быть отнесены к раннепротерозойским образованиям. Массивы этих базитов немногочисленны, но входят в число крупных на данной территории, и в результате объем продуктов архейского основного магматизма существенно сокращается.

Разные возраста петрохимически сходных массивоЕ Толстик и Жемчужный легко объяснимы - последний отличается относительно большим количеством диоритов, и исходные для них расплавы могут принадлежать самым поздним расплавам магматических очагов. В конечном итоге следует признать, что е северо-западном Беломорье почти все друзиты разного состава принадлежат одной возрастной группе (единый друзитовый комплекс по Е.В.Шаркову). Внедрение друзитов происходило е . течение не менее 100 млн лет и отвечает начальным стадиям развития главных раннепротерозойских рифгогенных структур Балтийского щита.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, приведенные в работе геохронологические данные свидетельствуют о позднеархейском возрасте все> главных разновидностей пород, слагающих северо-западное Беломорье. КЬ-Бг и 8т-№ модельные возраста протолита эти> пород не превышают 3.0 млрд лет. Другой стороной исследования является вывод о том, что в начале раннегс протерозоя в эти породы внедрилось большое количестве интрузий основного состава, которые затем совместно с беломорскими гнейсами испытали интенсивнук раннепрсггерозойскую проработку, выразившуюся в ю метаморфизме, деформациях и мигматизации.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Rb-Sr, U-Pb и Pb-Pb датирование пород беломорского :омплекса (предварительные результаты) // Геология »алтайского щита. Тезисы VII конференции молодых ученых (амяти К.О.Кратца. Апатиты. 1993. С.22.

2. Rb-Sr возраст гранат- биотитовых плагиогнейсов еломорской серии // Материалы 9-й молодежной научной онференции. Апатиты. 1995. С. 33-40. (Соавторы Мухамедова 1.В и Шерстобитова Г.М.).

3. Региональная корреляция магматических и 1етаморфических процессов в северо-западном Беломорье // Тез. ícepocc. совещ. "Главнейшие рубежи геологической эволюции емли в докембрии и их изотопно-геохронологическое б основание". С.-Петербург. 1995. С. 32. (Соавтор Балашов ЮА).

4. U-Pb возраст диоритов друзитового массива, северо-ападное Беломорье // Сборник статей 8 конф. мол. ученых. 1етрозаводск (в печати). (Соавторы Апанасевич Е.А., Ганнибал 1.Ф., Левкович Н.В.).

5. О возрасте друзитового массива Жемчужный, северо-ападное Беломорье: U-Pb изотопные данные и геологические ледствия // Геохимия, (в печати). (Соавторы Балаганский В.В, >алашов Ю.А., Апанасевич Е.А., Ганнибал Л.Ф., Левкович Н.В.).

6. U-Pb and Rb-Sr geochronology of Early Precambrian rocks :om the northwestern Belomorian, Russia // 30th IGC, Abstr. (в ечати). (Соавторы Balashov Yu.A., Balagansky V.V.).