Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Метабазальты высокометаморфизованных комплексов раннего докембрия Алдано-Станового щита

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Метабазальты высокометаморфизованных комплексов раннего докембрия Алдано-Станового щита"

На правах рукописи

ВЕЛИКОСЛАВИНСКИЙ Сергей Дмитриевич

МЕТАБАЗАЛЬТЫ ВЫСОКОМЕТАМОРФИЗОВАННЫХ ОМПЛЕКСОВ РАННЕГО ДОКЕМБРИЯ АЛДАНО-СТАНОВОГО ЩТА: ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ГЕОЛОГО- ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-мннералогичеекпх наук

Специальность: 04.00.08 - петрография и вулканология

Санкт-Петербург 1998

Работа выполнена в Институте геологии и геохронологии докембрия

(ИГГД) РАН

Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук,

профессор В.А.РУДНИК

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогическнх наук,

профессор В.М.МОРАЛЕВ (ИЛСАН)

доктор геолого-минералогических наук В.И.ШУЛБДИНЕР (ВСЕГЕИ)

доктор геолого-минералогических наук, профессор Н.Ф.ШИНКАРЕВ (СПбГУ)

Ведущая организация: Институт тектоники и геофизики ДВО РАН

Защита состоится "28" апреля 1998 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 003.72.01 в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН по адресу: 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии и геохронологии докембрия РАН

Автореферат разослан " 21" марта 1998 г.

Ученый секретарь кандидат геол.-мин. наук

Т.П. ЩЕГЛОВА

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Несмотря на неплохую изученность раннего докембрия Алдано-Станового щита в целом, многие важные вопросы стратиграфии, магматизма и тектоники остаются нерешенными или дискуссионными. К ним относятся проблемы реконструкции первичной природы протолитов геологических комплексов, их корреляции и выявления механизмов тектонической эволюции. Опыт исследований автора и анализ данных других исследователей показывают, что они могут быть решены, в том числе, и на базе изучения геохимических характеристик мета-вулканитов, в первую очередь, метабазальтов, широко развитых во всех докембрий-ских регионах. Так как метабазальты обладают максимальной консервативностью химического состава относительно процессов метаморфизма, то, во-первых, они являются одним из немногих достоверных источников геохимической информации о петрогенетических процессах формирования протолитов метаморфических комплексов раннего докембрия и, во-вторых, представляют собой оптимальные индикаторы формационной принадлежности и главнейших тектонических режимов.

Особенности метабазитов и гипербазитов ранее использовались С.Н.Гавриковой, М.З.Глуховским, Г.М.Друговой, В.Л.Дуком, И.В.Козыревой, В.И.Левицким, Н.И.Московченхо, В.М.Моралевым, З.И.Петровой, Л.В.Травяным и другими иссле-ователями для решения отдельных задач геологии региона. К настоящему моменту накоплен огромный фактический материал по геохимии базитов различных регионов мира и, в частности, метабазитов Алдано-Станового щита, что позволило провести обобщающее петролого-геохимическое исследование последних на хорошей фактологической основе, создав объективные предпосылки для синтеза информацию! и решения многих фундаментальных и прикладных задач докембрийской геологии Алдано-Станового щита.

Цель и задачи исследования. Целью работы является реконструкция закономерностей тектонической эволюции Алдано-Станового шита в раннем докембрии на основе комплексного геохимического исследования метавулканитов (преимущественно метабазальтов) и, в меньшей степени, метавулканитов среднего и кислого составов и гранитоидов. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие главные задачи:

1) корреляция раннедокембрийских геологических комплексов Ачдано-Стано-вого щита по геохимическим характеристикам метабазальтов;

2) определение палеогеодинамических обстановок формирования различных частей региона по геохимическим характеристикам метабазальтов;

3) создание плейттектонической модели развили Алдано-Станового в раннем докембрии.

Постановка главных задач предопределила необходимость предварительного решения ряда промежуточных задач, таких как:

а) определение первичной природы метабазитов и оценка степени изменения их химического состава при метаморфизме;

б) детальное петролого-геохимическое изучение метабазальтов главнейших эталонных геологических подразделений региона, выявление закономерностей временной эволюции основного вулканизма и оценка принципиальной возможности корреляции геологических комплексов по геохимическим данным метабазальтов;

в) выбор и обоснование эталонной схемы стратиграфического расчленения раннего докембрия и разработка оптимальных решающих правил, обеспечивающих решение корреляционных задач;

г) оценка правильности существующих методов определения геодинамических обстановок формирования базальтов и разработка оригинальных методов реконструкции геодинамических обстановок по петрогеохимическим характеристикам базальтов.

Фактическиий материал и методы исследования. В основу диссертационной работы положены материалы, собранные автором в процессе проведения многолетних тематических и договорных работ на территории Алдано-Станового щита в 1973-1989 г.г. По отобранным автором образцам сделано и изучено более 10000 петрографических шлифов, выполнено более 1000 силикатных анализов, 280 количественных спектральных анализов, 58 газовохроматографических анализов, 42 анализа включений методом гомогенизации. Кроме того, использованы результаты химических анализов из опубликованных работ и фондовых работ, в первую очередь, из отчетов по геологической съемке м-ба 1:50 000). В общей сложности учтено более 1900 результатов силикатного и 300 - количественного спектрального анализов метабазальтов. Схема опробования региона показана на рис. 1.

1SQ 132

Дополнительно использованы результаты анализов: а) метабазальтов из зелено-каменных поясов Олекминской гранит-зеленокаменной области - около 100 силикатных анализов); б) гиперстеновых гнейсов из разных комплексов Алдано-Стано-

вого щита - 410 силикатных и 164 количественных спектральных анализов; в) мета-габброидов - 128 силикатных и 65 результатов количественного спектрального анализа и г) калиевых гранитов Алданской гранулито-гнейсовой области - 206 силикатных и 170 количественных спектральных анализов, а также - результаты химических анализов пироксенов и роговых обманок, заимствованных, главным образом, из работы (Таблицы химических..., 1983), за исключением данных оригинальных микрозондовых анализов 20 пар клино- и ортопироксенов метабазальтов региона; е) изотопных Sm-Nd определений метавулканитов федоровской серии, полученных в ходе выполнения проекта РФФИ (научный руководитель А.Б.Котов). Помимо этого использованы данные термобарогеохимических исследований, выполненных Е.В.Толмачевой, обобщенные петрохимические данные по базальтам современных и фанерозойских типовых геодинамических обстановок и результаты обобщения литературного материала по геологии и геохронологии региона

Личный авторский вклад в работу. Помимо основной части фактического материала, собранного и обработанного автором в ходе проведения многолетних полевых работ в рамках тематических и договорных работ с Тимптоно-Учурской ГРЭ ПГО "Якутскгеология", личный авторский вклад в работу заключается в: 1) создании банка геохимических данных по метабазитам региона;

2) разработке оригинальных методик: а) обработки петро- и геохимических данных с целью оценки глубинности дифференциации метабазитов, б) определения первичной природы метабазитов с помощью комплекса различных методических приемов, в) определения стратиграфической принадлежности метабазальтов, г) корреляции геологических комплексов Алдано-Станового щита по химическому составу метабазальтов, д) реконструкции и геохимическому картированию геодинамических обстановок;

3) обработке имеющейся геохимической информации как по стандартным, так и оригинальным методикам;

4) геологической, петрологической и тектонической интерпретации результатов геохимических исследований.

Научная новизна.

1. Впервые на обширном аналитическом материале и на основе использования комплекса разных методов реконструкции показана метабазальтовая природа кристаллических сланцев основного состава практически всех раннедокембрийских геологических комплексов Алдано-Станового щита и доказан квазнизохимический характер их метаморфизма;

2. Проведена петролого-геохимическая систематика метабазальтов и определены главнейшие закономерности геохимической эволюции базальтового вулканизма, в качестве ведущего фактора которой рассматривается увеличение глубинности маг-мообразования.

3. Установлено, что разновозрастные глубокометаморфизованные геологические комплексы региона характеризуются развитием геохимически различных метаба-зальтовых серий. Разработан геохимический метод корреляции геологических ком-

плексов и проведена внутрирегиональная корреляция геологических образований региона на основании установленных эмпирических закономерностей временного распределения разных геохимических типов метабазальтов.

4. Впервые получены данные, изменяющих ряд представлений о геологическом строении региона и его общей структуре. В частности, показано, что Алдано-Ста-новой хдит характеризуется центрально-симметричной структурой, центр которой занимают древнейшие образования, составляющие континентальное ядро, окаймленное более молодыми геологическими комплексами, а Алданский щит и Становая область первоначально представляли собой единую структуру.

5. Разработана оригинальная методика определения геодинамических обстановок формирования базальтов по содержаниям петрогенных компонентов.

6. Впервые предложена наиболее полная плейтгектоническая модель образования Алдано-Станового щита, объясняющая установленные закономерности геологического строения региона и выявляющая механизмы его тектонической эволюции в раннем докембрии.

Практическая значимость. Проведенные геохимические исследования могут найти эффекивное применение при мелко- и среднемасштабном геологическом картировании докембрия Алдано-Станового щита, а также дозволяют с новых позиций подойти и к его тектоническому и металлогеническому анализу.

Ряд разработок автора может использоваться в методическом плане при изучении других докембрийских регионов. К числу таких разработок относятся:

а) оригинальная методика определения геодинамических обстановок формирования базальтов по содержаниям петрогенных компонентов;

б) методика детального петролого-геохимического изучения метабазальтов, выявления закономерностей временной эволюции основного вулканизма и оценки принципиальной возможности корреляции геологических комплексов по геохимическим данным метабазальтов.

Реализация результатов, апробация работы и публикации. Практическая реализация получаемых в процессе исследований результатов осуществлялась в 19791990 г.г. в рамках проведения хоздоговорных работ с Тимптоно-Учурской экспедицией ПГО Якутскгеология.

Основные результаты исследований докладывались на различных совещаниях, симпозиумах и конференциях: "Геология и геохронология докембрия Сибирской платформы и ее обрамления"), Иркутск, 1987; 28 Международный геологический конгресс, Вашингтон, 1989; Всесоюзное совещание "Геохимия и критерии рудонос-ности базитов и гипербазитов", Иркутск, 1990; 3-й Международный симпозиум по архею, Перт, 1990; Международное совещание "Граниты и геодинамика", Москва, 1991; 3-я Международная конференция "Пространство, время, тяготение", Санкт-Петербург, 1994; 1-е Всероссийское петрографическое совещание "Магматизм и геодинамика", Уфа, 1995; Международное совещание "Докембрий Европы: Стратиграфия, структуры, эволюция и рудообразование", Санкт-Петербург, 1995; ХШ Российское совещание по экспериментальной минералогии, Черноголовка, 1995;

Международное совещание "Докембрий Северной Евразии", Санкт-Петербург, 1997; Международный симпозиум по прикладной геохимии, Москва, 1997.

Основные положения диссертации изложены в 47 опубликованных работах и в 10 научных отчетах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, б глав, заключения и списка литературы. Объем работы 405 стр., из них 238 стр. текста, 138 иллюстраций, 44 таблицы и список литературы из 220 наименований.

Благодарности. В процессе выполнения работы автор пользовался неизменной поддержкой сотрудников отдела региональной геохимии ВСЕГЕИ и ИГТД РАН, за что выражает им сердечную признательность. Многие вопросы, нашедшие отражение в диссертации неоднократно обсуждались со специалистами по докембрию: Г.М.Беляевым, В.А.Глебовицким, М.З.Глуховским, В.Л.Дуком, В.П.Ковачем,

A.Б.Котовым, Р.И.Милькевич, Е.П.Миронюком, Н.И.Московченко, В.Е.Руденко,

B.А.Рудником, Е.В.Толмачевой, В.М.Шемякиным, которым я благодарен за интерес к работе и помощь в ее осуществлении. Автор особенно признателен и благодарен В.А.Руднику за постоянную поддержку и активную помощь в решении многих научных и организационных вопросов.

КРАТКИЙ ОБЗОР ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ РЕГИОНА И ЕГО ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Алдано-Становой щит представляет собой выступ раннедокембрийского фундамента, перекрытый с севера платформенным чехлом и ограниченный на юге Монголо-Охотским разломом. На территории региона наиболее полно сохранилась последовательность образований, формировавшихся от раннего архея до раннего протерозоя включительно. Поэтому он может рассматриваться как оптимальный полигон для решения многих фундаментальных задач докембрийской геологии, таких как общее расчленение докембрия, эволюция эндогенных режимов, изучение особенностей раннедокембрийского лито- и петрогенеза, отработка тектонических моделей докембрия и других. В формирование современных представлений о геологии региона большой вклад внесли исследования М.З.Глуховского, Ю.К.Дзевановского, Г.М.Друговой, В.Л.Дука, А.К.Каца, В.И.Кицула, Д.С.Коржинского, Л.И.Красного, М.Д.Крылозой, В.А.Кудрявцева, Е.М.Лазько, А.М.Лейтеса, Л.М.Минкина, Е.П.Миронюка, В.А.Мокроусова, В.Н.Мошкина, В.М.Моралева, Н.И.Московченко,

A.Н.Неелова, А.Ф.Петрова, Л.Н.Реугова, В.А.Рудника, Л.И.Салопа, А.П.Смелова, Н.Г.Судовикова, В.С.Федоровского, Н.В.Фроловой, И.М.Фрумкина, Р.Ф.Черкасова,

B.С.Шкодзинского, Н.С.Шпак, В.И.Шульдинера и многих других. Алдано-Становой щит традиционно разделяется на два самостоятельных блока:

собственно Алданский гцит (АЩ) и Становую область (СО). Хотя проблема "самостоятельности" раннего докембрия этих подразделений и остается дискуссионной со времен Д.С.Коржинского (1939), в настоящее время большинством исследователей разделяется представление о наличии существенных различий в их геологии, текто-

пике, магматизме и метаморфизме, что и отражено на большинстве существующих карт региона. Схематически такая интерпретация показана на рис. 2.

Рис. 2. Схема тектонического районирования Аддано-Станового щита по данным (Геологическая карта..., 1986; Красный, 1980; Геология зоны..., 1988, Шульдинер и др., 1990; Ранний докембрий.., 1986; \loscovchcnko е1 а1., 1993; Смслов, 1996 и др.). Геологические комплексы: 1-3-АГГО (1-верхиеаддацская серия, 2-федоровская серия, З-тимптоно-джелтулин-ский комплкс); 4-5-ОГЗО (4-курультинская, 5-олекминская серии); 4-б-СО (4-курультано-гонам-ский, 6-становой комплексы); 7-метагаббро унгринского комплекса; 8-удоканская серия; 9-чехол Сибирской платформы; Ю-Монголо-Охотская система.

АО-тектонические блоки АГГО: нимнырский (А), иджекский (В), холболохский (С), сеймский (О), сутамский (Е), суннагинский (Р), тыркандинский (С), учуро-гонамский (Н), тырканский (I), мелемкенский (I); К-М - гранулитовые блоки (выступы) ОГЗО: курультанский (К), оломокит-ский (Ь), чарский (М); Тч'-Т - гранулитовые выступы (блоки) курультино-гонамского комплекса Становой области: каларский (Ы), могочинский (О), зверевский (Р), дамбукинский (Q), чогар-ский (Я), сивакано-токский (Б), пуриканский (ларбинский)(Т); II- №. - структурно-формацион-ные зоны СО: тунгирская (и), амазаро-гилюйская (V), иликанская (\\'), брянтинская (X), купу-ринская (У), удско-майская (7,), гонжинская (Р£).

АЩ разделяется на Олекминскую гранит-зеленокаменную область (ОГЗО) и Алданскую гранулито-гнейсовую (АГГО) области, в пределах которых выделяются инфра- и супракрустальные образования. К инфракрустальным комплексам относятся нестратифицируемые образования, которые рассматриваются в качестве фундамента для супракрустальных толщ, и представлены преимущественно тоналито-выми гнейсами и биотитовыми гранитогнейсами. Возраст тоналитовых гнейсов фундамента АГГО оценивается в 3.335±0.006 млрд. лет (Ми1тап й а1., 1990), а био-

титовых гранитогнейсов, которые, скорее всего, представляют собой метаморфизо-ванные интрузии внутриплитных гранитов - 3.184±0.085 млрд. лег (Сальникова и др., 1997). Возраст тоналитов инфракрустального комплекса ОГЗО соответствует 3.2 млрд. лет (Jahn et al., in press). Наиболее полно разработана схема расчленения раннедокембрийских супракрустальных образований АГТО, где среди них обычно выделяются верхнеалданская серия, или курумканская толща - в терминологии В.Л.Дука (1986), федоровская серия и тимптоно-джелтулинский комплекс.

Вопрос о возрасте супракрустальных толщ остается дискуссионным. На основе анализа имеющихся радиологических данных (Герлинг и др., 1970; Горохов и др., 1981; Искандерова и др., 1977а, б; Ковач, 1994; Ковач и др., 1996а, б; Миронюк и др., 1996; Ольховик, 1985; Рудник и др., 1969; 1979; Шемякин, уст. сообщ.; Beliatsky et al., 1990, Jahn et al., in press; и др.) в работе приняты следующие возрастные интервалы их образования: верхнеалданская серия - 3.1-2.9 млрд. лет; федоровская серия - 3.0-2.5 млрд. лег, тимптоно-джелтулинский комплекс - 2.6-2.2 млрд. лет.

В ОГЗО к супракрустальным толщам относятся гранулитовые образования ку-рультинской серии, имеющей возраст около 3.1 млрд. лет (Beliatsky et al., 1990), которая является формационным и возрастным аналогом верхнеалданской серии), и метаморфизованные в амфиболитовой фации гнейсовые и гранитогнейсовые толщи олекминской серии, возраст которых соответствует 3 млрд. лет (Другова и др., 1990), а также - комплексы зеленокаменных поясов.

Стратиграфия СО разработана значительно хуже. Традиционное расчленение раннего докембрия СО проведено преимущественно по степени метаморфизма геологических образований. Комплексы, метаморфизованные в гранулитовой фации, составляющие ряд различных по размерам тектонических блоков объединяются в раннеархейский курультино-гонамский комплес, в целом коррелируемый с гранули-товыми образованиями АЩ. Комплексы СО, метаморфизованные в условиях амфиболитовой фации, традиционно рассматриваются в объеме верхнеархейского станового комплекса, или серии. Становой комплекс неоднороден по латерали, что позволяет выделять в пределах СО разные структурно-формационные зоны. Образования станового комплекса в разных зонах обычно выделяются в качестве самостоятельных серий, но рассматриваются как стратиграфические аналоги.

Существуют и альтернативные представления о геологическом строении Ал-дано-Станового щита. Например, В.М.Моралев (1986), М.З.Глуховский (1990) и ряд других исследователей вслед за Д.С.Коржинским рассматривают АЩ и СО как единое целое, а становой комплекс - как результат метаморфической переработки гра-нулитовых образований. Радиологических датировок протолитов комплексов СО мало. Имеются данные по Sm-Nd модельному возрасту гранулитов Ларбинского блока - 3.2 млрд. лет (Jahn, in press), протолита иликанской серии -3.4 млрд. лет и никиткинской серии - 3.4 млрд. лет серий (Неймарк, 1981).

Неоднозначны и представления о тектоническом развитии региона. В настоящее время предложено несколько моделей, базирующихся на различных тектонических концепциях, предполагающих реализацию разных механизмов и приводящих, как

следствие, к многообразным вариантам тектонического районирования Алдано-Станового щита. Наиболее полно разработаны модели, основанные на геосинклинальной концепции, и представляющие собой развитие и модификацию идей Ю.К.Дзевановского о существовании стабильных (литоплинтовых) и подвижных областей (Геологическое строение..., 1987; Геология..., 1988 и др.). В рамках этих моделей предполагается, что тектоническое развитие алданского докембрия происходило в течение циклов, сходных с протерозойскими и фанерозойскими геосинклинальными циклами. Модель региона, базирующаяся на концепции плюм-текто-ники, в настоящее время развивается М.З.Глуховским и В.М.Моралевым (1990; 1996; 1998). Согласно их представлениям Алдано-Становой щит является фрагментом крупного нуклеара, сформировавшегося в результате подъема гигантского мантийного плюш, головная часть которого была разбита на ряд более мелких мантийных струй, которые привели к образованию серии гранитогнейсовых куполов внутри нуклеара. Согласно такой модели, геологическое строение региона, его магматизм и метаморфизм определяются элементами внутреннего строения нуклеаров, таких как их внутренние и внешние зоны, радиальные и дуговые линиаменты и т.д.

Существуют и геолого-геохимические предпосылки для создания плейттектони-ческих моделей региона. В частности, установленные В.Л.Дуком крупные разновозрастные (Котов и др., 1995) надвиги однозначно свидетельствуют об имевших место импульсах горизонтальных напряжений. Рядом исследователей (Основы метал-логенического..., 1995; Смелов, 1996; Попов, Зедгенизов, 1997; и др.) гранулитовые ареалы и гранит-зеленокаменные области, в том числе и выделяемые в пределах Алдано-Станового щита, рассматриваются как интегральный результат сложного, многократного и неупорядоченного субдукционно-коллизионного взаимодействия относительно небольших литосферных плит, в целом предполагая аккреционную природу, хотя детальный механизм формирования подобных структур не выявлен. В то же время плейттектоническая интерпретация отдельных структур региона разработана достаточно полно. Это относится к коллизионным структурам, выявляемым по наличию крупных надвигов и скачкам в режимах метаморфизма, таким как субширотный пояс высокобарических гранулитов и зона сочленения ОГЗО и АГГО (Глебовицкий, 1989; 1996; Другова и др., 1995; Смелов, 1996; и др.). Также следует отметать и результаты фрагментарных геохимических исследований, позволивших, в частности, С.Н.Гавриковой с соавторами (1991) выделить палеоостровную дугу в составе Урюмского зеленокаменного пояса в юго-западной части СО.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

1. Основные кристаллические сланцы в составе супракрусгальных толщ раннего докембрия Алдано-Станового щита имеют первично вулканогенную природу. Изменения их химического состава в процессе метаморфизма не существенны.

Долгое время проблема первичной природы метабазитов Алдано-Станового щита широко дискутировалась в геологической литературе. Имелись сторонники

как их первично осадочного (Фролова, 1951; Дзевановский, 1955; Каденский, 1956; и др.), так и первично магматического (Лавренко, 1953; Другова и др., 1959; Коноп-лев, 1971; и др.) происхождения. В результате многочисленных исследований кристаллических сланцев основного состава региона (Ройзенман, 1973; Травин, 1975; Рудник, 1975; Петрова и др., 1975; Великославинский, 1976; 1978; Петрова, Левицкий, 1986; 1990; Козырева и др., 1985; Рудник и др., 1985; Моралев, 1986; Ранний докембрий..., 1986, Великославинский, Рудник, 1990; Глуховский, 1990; Ранний докембрий..., 1991; и др.) была показана их ортоприрода, что в настоящее время является, по-существу, общепринятым представлением. Однако, в связи с тем, что многие положения диссертационной работы базируются на тезисе о метабазальтовой природе стратифицированных кристаллических сланцев и, что особенно важно, их квазиизохимическом метаморфизме, необходимо более аргументированно доказать не только первичную природу рассматриваемых пород с привлечением значительно большего фактического материала и разных методов исследования, но и оценить степень сохранности их состава при метаморфизме с целью обоснования правомерности сопоставления петрогеохимических характеристик метабазитов региона и фанерозойских основных, пород, что необходимо для решения задач петрологического, формационного и геодинамического анализа.

В настоящее время базиты и ультрабазиты региона представлены кристаллическими сланцами основного и ультраосновного состава, имеющими разные парагени-зисы породообразующих минералов в зависимости от условий метаморфизма: в гранулитовой фации - тигиоклаз±гиперстен±клинопироксен±роговая обманка; в амфиболитовой - плагиоклаз±клинопироксен+роговая обманка. Из акцессорных минералов отмечаются циркон, магнетит, апатит, сфен, биотит, кварц. В метабази-тах и ультрабазитах зон высокобарического метаморфизма часто присутствует гранат. Обычно метабазиты образуют пластовые или линзовидные, часто будшшро-ванные согласные тела мощностью от первых десятаов сантиметров до первых десятков метров и протяженностью от первых метров до сотен метров. В ряде случаев удается установить секущее положение "пласта" метабазитов относительно вмещающих пород и интерпретировать его как метаморфизованную дайку. Достаточно часто метабазиты образуют крупные (до нескольких километров в диаметре) изо-метричные тела, реконструируемые по геологическим данным как метаморфизо-ванные интрузии (метагаббро-диоршы унгринского и иджеко-нуямского комплексов). Большинство же метабазитов, представленных согласными телами, по-видимому, являются неотъемлимой частью стратифицированных комплексов, а достаточно полная геолого-петрографическая информация, определяющая их первичную природу, отсутствует. Текстурно-структурные признаки не являются надежными критериями первичной природы. Обычно метагаббро крупных интрузивных тел чаще, чем стратифицированные метабазиты, характеризуются массивными текстурами, но и дня них могут быть типичны такситовые текстуры, обусловленные тек-тоно-метаморфическими процессами.

Стратифицированные метабазиты широко распространены во всех комплексах региона, составляя от 5 до 30% их объемов и ассоциируя с разными породами. Так, для федоровской серии и ее возможных стратиграфических аналогах характерна ассоциация метабазитов и гиперстен-содержащих гнейсов; для верхнеалданской серии обычна их ассоциация с кварцитами или высокоглиноземистыми гнейсами. В пределах тимптоно-джелтулинского комплекса достаточно четко выделяются две пара-генетических ассоциации метабазитов: с гиперстеновыми гнейсами и с гранат-биотитовыми гнейсами, интерпретируемыми большинством исследователей как осадочные породы. Известна также ассоциация метабазитов и мраморов. Для метагаб-бро обычна ассоциация с метадиоритами и плагиогранитами, которые интерпретируются как отдельные фазы сложных плутонов.

По геологическим данным надежно выделяются следующие группы метабазитов: метаморфизованные дайки (1), интрузии (2) и стратифицированные метабазиты (3). Существует и еще одна самостоятельная группа диопсид±флогопит±шпинелевых пород, развитых преимущественно в пределах рудных полей флогопитовых мест-рождений и обычно рассматриваемых как результат проявления процессов Mg-Fe-Са метасоматизма (Магнезиально-железистый..., 1989), хотя некоторыми исследователями (Петрова и др., 1975) они включаются в состав стратифицированных комплексов. В работе эта группа метабазитов не рассматривается.

Применение геохимических методов, используемых для реконструкции первичной природы метаморфических пород и основанных на установлении тождественности химического состава исследуемых пород тем или иным типам неметаморфи-зованных осадочных или магматических пород как с помощью эмпирических пет-рохимических параметров (Moine, La Roche, 1968; Нематов, 1969; Предовский, 1970; Beswick, Soucie, 1978; Неелов, 1980), так и с помощью многомерных статистических методов (Shaw, Kudo, 1965; Травин, 1974; Суслова, 1975; Куртов, 1980; Yongquan, 1993) показали, что химический состав стратифицированных метабазитов в пределах ошибок методов соответствует составу неизмененных магматических пород основного состава. Эти данные являются доказательством ортоприроды кристаллических сланцев лишь при условии близкого к изохимическому характера их метаморфизма.

Прямых методов оценки изменения химического состава исследуемых пород в процессе метаморфизма не существует. Наиболее перспективным для этой цели является исследование корреляционных связей между элементами или их комбинациями, поскольку аллохимические изменения наиболее отчетливо определяются по изменению корреляционной матрицы, т.е. ке столько по изменению абсолютных содержаний элементов, сколько по изменению соотношений между ними. Корреляционная матрица петрогенных элементов метабазитов Алдано-Станового щита, дифференцированных по феннеровскому типу, сравнивалась с обобщенной корреляционной матрицей траппов (Кутолин, 1972), для которых характерен фен-неровский тип дифференциации, а корреляционная матрица метабазитов, дифференцированных по боуэновскому типу, - с матрицей базальтов андезит-базальтовой

формации, оценка которой также проведена В.А.Кутолиным (1972). В среднем 68% коэффициентов корреляции сравниваемых матриц равны как по знаку корреляции, так и по величине; 25% равны по знаку, но имеют небольшие различия по величине и лишь 8% коффициентов корреляции обнаруживают значимые различия по величине и знаку корреляции. Таким образом, результаты сравнения указывают на близость сравниваемых корреляционных матриц, а, следовательно, на изохимический метаморфизм. Этот вывод подтверждается и сходством корреляционных матриц малых элементов магматических пород и исследуемых метабазитов, что проиллюстрировано на примере результатов обработки геохимических данных методом многократной корреляции Ю.К.Буркова (1968).

Частным случаем сохранности корреляционной матрицы является сохранность трендов магматической дифференциации. Метабазиты разных комплексов региона дифференцированы по-разному: петрохимическая изменчивость метабазитов алданского инфракрустального комплекса, верхнеалданской, курультинской, зверевской серий соответствует феннеровскому тренду дифференциации, в то время как петрохимическая изменчивость метабазитов федоровской серии, каларской серии, там-птоно-джелтулинского комплекса соответствует боуэновской тенденции дифференциации. В качестве примеров разные тренды дифференциации отображены на рис.3. Наиболее информативным для реконструкции первичной природы метабазитов и оценки сохранности их состава при метаморфизме является соответствие пет-рохимической изменчивости фенеровскому тренду, поскольку характерное для него увеличение содержаний Fe и уменьшение содержаний Mg и Si невозможно интерпретировать, как результат наложенного аллохимического метаморфизма, для которого характерны процессы гранитизации и базификации, по своей направленности соответствующие боуэновскому тренду.

Фигуративные точки метабазитов на рис. За не образуют идеальной линейной зависимости. Наблюдаемые отклонения в направлениях, перпендикулярных тренду дифференциации, соответствуют в данной системе координат боуэновскому тренду дифференциации, процессам гранитизации-базификации или отражают природную дисперсию метабазальтов. Статистическая оценка разброса фигуративных точек метабазитов относительно тренда дифференциации соответствует величине разброса фигуративных точек неметаморфизованных базигов (в частности, долеритов Карру), что позволяет рассматривать наблюдаемые вариации как проявление природной дисперсии, не связанной с наложенными аллохимическими процессами.

Таким образом, проведенное изучение особенностей химического состава стратифицированных метабазитов и связей между отдельными химическими элементами и их комбинациями свидетельствуют об их магматической природе и квазии-зохимическом характере метаморфизма. Этот вывод подтверждается и результатами исследований В.М.Моралева (1986), согласно данным которого в ряде достаточно мощных пластов метабазитов Алдано-Станового щита установлено распределение химических элементов вкрест простирания пласта, соответствующее трендам кристаллизационной дифференциации базальтового покрова in situ. Этот факт явля-

ется надежным свидетельством первично магматической эффузивной или гипабис-сально-вулканической природы метабазитов и указывает на отсутствие значимых процессов гомогенизации вещества при метаморфизме даже в относительно небольших объемах тел, что, в свою очередь, предполагает близкий к изохимическому

Г2(22.1ж)

си

40

30

¥2{18. 7%)

5~

"Т—I—1—I 1 1 I—I—I—I I I Г I 1 I I I г 0 б 10

П(32. б*)

П(32. 9я)

Рис. 3. Результаты обработки метавулканитов алданского инфракомплекса н верхнеалданской серии (а) и федоровской серии (б) методом главных компонент.

Точки-метабазальты, квадраты-метаандезито-базальты, треугольники-метаандезшы, косые крестики- мегадациты, прямые крестики-метариолиты. А,А'-тренды петрохимической изменчивое™ метабазальтов алданского инфракомгшекса и верхнеалданской серии (А) и метавулканитов федоровской серии (А'); В-боулювский тренд дифференциации (магматаческая серия Катмай); Р-феннеровский тренд дифференциации (интрузия Скергард).

характер метаморфизма, по крайней мере, в отношении изученных в данном случае химических элементов, таких как Са, А1,Ре, Сг, N1. Квазиизохимический характер метаморфизма обосновывается и сохранностью низкого, мантайного первичного отношения Бг (Глуховский, Моралев, 1996), а также тем, что метабазиты разных геологических комплексов, метаморфизованных в одних и тех же условиях, характеризуются геохимической индивидуальностью (этот тезис подробно рассмотрен в рамках следующего защищаемого положения). Последнее предполагает, что наблюдаемые геохимические различия обусловлены различиями протолита, а роль метаморфо-метасоматических процессов, в результате которых составы первоначально различных метабазитов должны были бы стремиться к составу, определяемому физико-химическими условиями метаморфизма, незначительна.

На магматическую природу стратифицированных метабазитов также указывает химический состав ортопироксенов. Использование критериев, разделяющих маг-матогенные и метаморфогенные ортопироксены по их химическому составу (Доб-рецов, Пономарева, 1964; Bhattacharyya, 1971; Rietmeijer, 1983), показало, что из 275 проанализированных ортопироксенов из кристаллических сланцев и гиперстеновых гнейсов около 40% отвечают магматическим. Температуры двупироксеновых равновесий, оцененные с помощью геотермометра С.Банно и Б.Вуда, превышают температуру метаморфизма на 100-200° и приближаются к температурам кристаллизации базальтового расплава, оцененным по петрохимическим параметрам метабазитов с помощью соответствующей регрессии (Thomas, 1990). Магматическая природа стратифицированных метабазитов, в частности, метабазитов куруль-тинской серии (Морозова и др., 1989), подтверждается также и магматическим габитусом цирконов ранних генераций в них.

Изложенные данные показывают, что процессы гранулитового метаморфизма не привели составы всех минералов, в том числе, и ортопироксенов исходных пород к полному равновесию относительно РТ-условий метаморфизма, свидетельствуя о магматической природе части минералов. Это позволяет ожидать сохранности и других признаков магматического генезиса рассматриваемых пород, в частности, сохранности первичных расплавных включений в пироксенах и других минералах.

По данным Л.Н.Хетчикова (1974) расплавные включения в минералах метабазитов верхнеалданской серии гомогенизируются при температуре более 1200°С. Специально проведенные исследования (Великославинский, Рудник, 1983; Рудник и др., 1985; Великославинский и др., 1990; и др.) показали, что расплавные включения присутствуют в пироксенах, плагиоклазах и роговых обманках метабазитов верхнеалданской, федоровской, курультинской, гидатской, иликанской серий и тим-птоно-джелтулинского комплекса. Наиболее детально расплавные включения изучены в метабазитах верхнеалданской и федоровской серий. В минералах метабазитов верхнеалданской серии расплавные включения частично раскристаллизованы, состоят из агрегатов анизотропных кристаллических фаз, газовой фазы (обычно один деформированный газовый пузырек) и переменного количества силикатного стекла. Изредка присутствует ксеногенная рудная фаза. Температуры гомогенизации (Тгом) расплавных включенияй в гиперстене составляют 12S5±20°C. В расплавных включениях кристаллическая фаза часто представлена лейсгами плагиоклаза, который, таким образом, являлся одной из первых солидусных фаз, что соответствует выводу о феннеровском типе дифференциации метабазальтов верхнеалданской серии, полученному по петрохимическим данным (рис. За). В метабазитах федоровской серии общее количество расплавных включений больше, а степень их раскристаллизованности - меньше. Иногда в стекловатой матрице расплавных включений отмечаются твердые фазы темноцветных минералов. Этот факт указывает на раннюю кристаллизацию темноцветных минералов и соответствует петрохимическим данным о боуэновском Time дифференциации, обусловленном фрак-

ционированием темноцветных минералов. Тгом расплавных включений в плагиоклазе метабазитов федоровской серии составляют 1255±20°С.

Наличие стекловатых слабораскристаллизованных расплавных включений с высокими Тгом, сопоставимыми с температурами кристаллизации базальтовой магмы, свидетельствуют не только о магматической, но и вулканогенной природе метабазитов Алдано-Станового щита. Об этом же свидетельствует и наличие сильных отрицательных корреляционных связей между БеО и 1?е20з, которые, по данным В.А.Кутолина, типичны для базальтов и не характерны для габброидов, а вся совокупность приведенных геохимических и термобарогеохимических данные убедительно доказывает первично магматическую, точнее, вулканогенную природу метабазитов и квазиизохимический характер их метаморфизма.

Еще более убедительным доказательством вулканогенной природы является жесткая связь химического состава кристаллических сланцев с их геологическим положением, которая подробно рассмотрена при обосновании следующего защищаемого положения. Такое распределение может быть объяснено в только рамках представлений об их вулканогенной природе. Так, интрузии метагаббро унгринского габбро-диоритового комплекса прорывают вмещающие породы разных стратиграфических подразделений АГТО, но их геохимический облик, за исключением незначительных флуктуаций, остается постоянным. Необходимо рассмотреть еще одну закономерность, которая це находит объяснения с позиций представлений об интрузивной природе стратифицированных метабазитов. Наиболее древние комплексы характеризуются развитием весьма однородных по химическому составу метабазитов, в то время как количество геохимических типов метабазитов в более молодых комплексах возрастает. В случае дайковой природы метабазитов следовало бы ожидать проявления обратных соотношений: в пределах наиболее древних комплексов должно было бы концентрироваться максимальное количество разноооб-разных по составу возрастных генераций базитовых даек, сформировавшихся за весь период эндогенной магматической активности. Ограниченные радиологические данные также свидетельствуют о синхронности образования метабазитов и вмещающих пород, подтверждая метабазальтовую природу первых.

Как было показано, кристаллические сланцы могут иметь разную природу: магматическую эффузивную, магматическую интрузивную, метасоматическую. При этом наибольший интерес представляют метабазальты, т.к. именно их химический состав информативен как для целей корреляции раннедокембрийских образований региона, так и для его геодинамического анализа. В связи с этим проведено специальное геохимическое сопоставление метабазальтов и метагабброидов, в том числе и даек, которое позволило разработать критерии отбраковки метагабброидов из выборок метабазальтов. Эти критерии представляют собой ряд диаграмм и дискрими-нентных функций и необходимы для тестирования аналитических данных, заимствованных из литературных источников, не всегда сопровождающихся полным геологическим описанием.

Вариации химического состава пород метагипербазит-базит-гиейсовой ассоциации весьма широки (от гипербазитов до базитов и от андезитов до риолитов в случае проявления дифференциации феннеровского типа и от гипербазитов до пород кислого состава в случае проявления дифференциации боуэновского типа). В связи с этим актуальна задача нахождения естественных границ между собственно метаба-зальтами и породами ультраосновного и среднего составов. Изучение петрохимиче-ских соотношений метабазитов и метагипербазитов с помощью разных диаграмм, моделирующих процессы дифференциации, показало, что гипербазиты и базиты представляют собой самостоятельные, не связанные между собой группы пород, граница между которыми определяется содержанием М§0= 10%. В качестве границы между метабазальтами и метаандезитами использована общепринятая граница 8102=52.5% (Румянцева, 1977 и др.). Таким образом, к собственно метаба-зальтам относились лишь породы с содержаниями М§0<10% и 8Ю2<52.5%.

В фанерозойских осадочно-вулканогенных и вулканогенных комплексах вулканиты крайне редко представлены только базальтами. Как правило, в их состав входят вулканиты среднего и кислого составов. Представляется, что из всего разнообразия петрографических типов пород раннего докембрия рассматриваемого региона протолитами метавулканитов кислого и среднего составов могли быть только гиперстеновые (в гранулитовой фации) и роговообманковые (в амфиболитовой фации) гнейсы, поскольку дня большинства других типов пород достаточно отчетливо реконструируется их первично-осадочная природа. В связи с этим в диссертации приведены результаты реконструкции указанных гнейсов, свидетельствующие о вулканогенной природе, по крайней мере, части этих пород. Но, поскольку этот вывод не является основополагающим для последующих построений, в реферате результаты реконструкции гнейсов изложены менее детально.

Для реконструкции генезиса гнейсов использованы те же методические подходы. Применение реконструкционных диаграмм показало, что особенности химического состава гиперстеновых гнейсов не противоречат их магматическому генезису. Весьма информативны для целей генетических реконструкций петрохимические соотношения метабазальтов и гиперстеновых гнейсов, выявленные с помощью факторного анализа (рис.3). Как и следовало ожидать, метабазальты, дифференцированные по феннеровскому типу, и гиперстеновые гнейсы занимают изолированные поля и характеризуются разной направленностью петрохимической изменчивости (феннеровский тренд для метабазальтов, боуэновский - для гиперстеновых гнейсов), что формально соответствует классической бимодальной магматической ассоциации. При этом характер распределения фигуративных точек исключает метасома-тическую модель образования гиперстеновых гнейсов за счет гранитизации (эндер-битизации) метабазитов, поскольку в последнем случае фигуративные точки гиперстеновых гнейсов должны были бы образовывать поле треугольной конфигурации, непосредственно примыкающее к полю основных пород. В то же время рассматриваемые соотношения не исключают и анатектическую природу этих гнейсов. Теоретически возможно образование анатектического расплава андезитового состава, ко-

торый впоследствии мог эволюционировать в соответствии с боуэновской тенденцией дифференциации. Но этот вариант маловероятен, поскольку в количественном отношении гинерстеновые гнейсы резко преобладают над метабазитами, а реститы, которые должны были бы при этом образовываться, не известны.

Метабазальты, дифференцированные по боуэновскому типу, и гиперстеновые гнейсы образуют непрерывную дифференцированную магматическую серию. Такое соотношение исключает анатектическую природу гиперстеновых гнейсов (в данном случае анатектический расплав должен был бы иметь базальтовый состав, что невозможно, поскольку температуры метаморфизма ниже температур плавления базальта), но, строго говоря, не исключает возможность их метасоматического образования. Однако, принимая во внимание, что оба рассматриваемых типа гиперстеновых гнейсов одинаковы по текстурно-структурным признакам и условиям метаморфизма, представляется наиболее вероятным, что они имеют одну и ту же природу, скорее всего вулканогенную, потому, что комагматические соотношения между метабазальтами и гиперстеновыми гнейсами установлены для пород не только федоровской серии, но и для ряда других комплексов (брянгинская, каларская серии), в связи с чем они не могут рассматриваться как случайные.

Более убедительные доказательства первично магматической, в том числе, и вулканогенной природы получены в результате проведения термобарогеохимиче-ских исследований. В гиперстеновых и роговообманковых гнейсах разных комплексов обнаружены первичные расплавные включения. Наиболее детально исследованы включения в образцах гиперстеновых гнейсов верхнеалданской и федоровской серий, химический состав которых варьирует от андезита до риолита. Тгом рас-плавных включений закономерно уменьшаются с увеличением кремнекислотности пород, существенно превышая температуры метаморфизма (рис.4), что однозначно

Рис. 4. Температуры гомогеигоащш расплавных включений ш метавулканитов верхнеалданской (1) и федоровской (2) серий.

Область метаморфизма оценена по Тгом включений анатектическнх гранитоидов (3). Ну, Р1, НгЬ, С>и - гиперстен, плагиоклаз, роговая обманка, кварц соответственно - минералы, содержащие измеренные включения. 1-метабазальты, Н-метаандезито-ба-залыы, Ш-мёТаиНДезй 1Ы, 1\г-мс1аДаЦи1Ы, V-метариолиты.

свидетельствует о магматической природе гиперстеновых гнейсов, а присутствие силикатного стекла во включениях указывает на эффузивную природу исследуемых пород. Тгом расплавных включений метавулканитов верхнеалданской серии в среднем на 30-40° выше Тгом расплавных включений аналогичных по составу метавул-

Т°С

13001100800-

700-

Нх N

1

АЛ 2

00 з

НгЬ

--------

область метаиорфизиа^ (}ц

-г

фЧи бЧи

П Ш IV порода

канитов федоровской серии. При этом измеренные Тгом достаточно хорошо совпадают с оценками Тгом, рассчитанными с помощью уравнений регрессии, связывающих Тгом расплавных включений с содержаниями петрогенных элементов в породах (Thomas, 1990), что также указывает на квазиизохимический характер метаморфизма гиперстеновых гнейсов в отношении петрогенных элементов.

Результаты проведенных термобарогеохимических исследований подтверждаются данными изучения включений в цирконах из гиперстеновых гнейсов ал далекого инфракомплекса, верхнеалданской серии АЩ и далдынской серии Анабар-ского массива (Чупин и др., 1993), согласно которым в ядрах цирконов присутствуют расплавные (стекловатые и частично раскристаллизованные) включения, указывающие на их вулканогенную природ}'. Полная гомогенизация включений не достигалась при нагреве до 1250°С, как полагают авторы, вероятно, из-за частичной потери летучих компонентов. Химический состав стекол этих включений близок к составам кислых вулканитов.

Таким образом, приведенные данные позволяют интерпретировать большую часть гиперстеновых и роговообманковых гнейсов в комплексах, характеризующихся развитием метабазальтов, дифференцированных по боуэновскому типу, как метавулканиты кислого и среднего состава. Это положение более дискуссионно относительно гиперстеновых гнейсов комплексов, в которых метабазальты подчиняются феннеровскому типу дифференциации. Не исключено, что часть гиперстеновых гнейсов может иметь интрузивную природу.

2. Метабазальты главнейших разновозрастных геологических комплектов Алданской граиулито-гнейсовон области принадлежат к разным магматическим сериям и формационным типам и различаются по глубинности процессов дифференциации. Особенности химического состава метабазальтов являются геохимическим критерием региональной корреляции супракрустальных комплексов Алдано-Станового щита с эталонными комплексами Алданской гранулито-гнейсовой области.

Выводы, сформулированные в этом защищаемом положении основаны на результатах сравнительного анализа химического состава метабазальтов главнейших комплексов АГТО, который проводился как с помощью традиционных методов параметрической статистики, так и на основе многомерных методов, в первую очередь, обобщенного дискриминантного анализа, а также по результатам петрологической интерпретации особенностей химического состава метабазальтов. Тренды дифференциации, выявленные на основе интерпретации результатов факторного анализа, позволили с помощью модифицированного метода вычитания (Великославинский, 1977; 1978) оценить состав фракционируемого вещества, который, после пересчета на нормативные минералы, сопоставлялся с экспериментальными данными (Грин, Рингвуд, 1968), что, в свою очередь, и служило оценкой глубинности процессов дифференциации. Формационная принадлежность метабазальтов определялась с помо-

Таблица 1

Химический состав метабазальтов главнейших геологических комплексов АГГО

Геологическое Алданский Верхиеал- Федоровская серия

подразделение инфракомп-лекс данская серия

магматическая толеитовая щелочная

серия

тип низко-А! высоко-А1 НИЗКО-А1

метабазальтов

вю2 48.59±0.59 49.28±0.26 49.20±0.45 49.88±0.47

ТЮ2 1.15±0.11 1.21 ±0.07 1.04±0.06 1.24±0.13

А12О3 14.49±0.64 14.23±0.20 17.69±0.26 14.33±0.32

КС203 4.51±0.77 3.86±0.27 5.46±0.33 5.00±0.66

ГеО 7.93±0.40 8.83±0.34 5.49±0.22 6.79±0.38

РеО 11.99±0.55 12.31±0.33 10.40±0.37 11.29±0.68

МпО 0.21±0.02 0.22±0.01 0.15±0.01 0.19±0.02

MgO 7.66±0.40 7.25±0.25 5.39±0.20 6.77±0.50

СаО 10.38±0.46 10.54±0.24 8.87±0.24 9.64±0.54

Ка20 2.81±0.23 2.70±0.12 3.78±0.12 3.52±0.19

к2о 0.79±0.Х0 0.66±0.05 1.42±0.09 1.28±0.24

Р2О5 0.08±0.02 0.08±0.01 0.33±0.04 0.21±0.05

и 30 135 126 40

Ва 195±30 195±24 570±96 417±128

вг 171±20 198±22 756±132 329±72

Ве 2.0±0.9 13±0.3 2.5±0.5 2.6±0.7

V 260±32 320±58 293±50 274±55

Ъс 98±17 119±37 120±26 115±26

РЬ 16±5 13±3 13±3 15±2

Сг 181±47 213±45 78±35 237±152

N1 120±13 104±18 46±22 83 ±48

ва 20±2 23±1

У 34±б 29±3 36±7 36±12

7л 222±27 221±13 211±36 228±32

Бс 51±5 49±5 27±5 33±5

Со 54±5 51±4 30±3 36±6

УЬ 3.5±0.4 3.7±0.8 3.0±0.5 3.3±0.3

1МЬ 18±5 16±2 19±3 17±4

Си 113±46 72±12 77±26 56±30

и 17.5±4.1 9±1.6

ЙЬ 25±5 15±4 46±17

п 26 65 34 22 2

Степень сходства

с фанерозойскнми

формациями (%):

Траппы 83(80) 4(18) 23(83)

Континент, рифты 16(9) 8 44(17)

Океаш1ческие о-ва 1 3 33

Андезито-базальтовая (2) 85(82)

МОЯВ (9)

Глубинность диф-

ференциации <10 кбар 10-25 кбар

Примечания. Числа в скобках - классификация по В.А.Кутолину (1972), без скобок - по данным

продолжение таблицы 1

Геологическое подразделение Тимптоно-джелтулинский комплекс

магматическая серия щелочная известково-щелочная

тип метабазальтов высоко-А1 низко-А1 высоко-А1 низко-А1

49.19±0.41 49.11±0.42 48.48±0.73 49.08±0.48

ТЮ2 1.03±0.08 1.00±0.09 0.75±0.09 0.94±0.10

А]2О3 17.46±0.22 14.58±0.18 18.21±0.58 14.62±0.24

Ре203 3.18±0.27 3.14±0.37 3.22±0.47 3.08+0.41

РеО 7.35±0.27 8.09±0.39 7.31±0.59 8.59±0.58

ГеО 10.21±0.27 10.91±0.3 9 10.21±0.66 11Л6±0.49

МпО 0.1б±0.01 0.19±0.01 0.17±0.01 0.20±0.01

MgO 5.75±0.29 7.39±0.32 7.20±0.62 7.97±0.46

СаО 9.31±0.23 10.17±0.28 10.92±0.56 11.35±0.35

N320 3.50±0.11 3.32±0.14 2.07±0.16 2.25±0.12

к2о 1.27±0.13 1.17±0.12 0.52±0.09 0.58±0.08

Р2О5 030±0.05 0.23±0.05 0.13±0.04 0.11±0.03

п 96 80 56 60

Ва 773±331 378±114 250±84 144±23

вг 843±253 405±149 32&Ш7 163:±25

Ве 1.9±0.6 1.5±0.3 0.5±0.3 0.9±0.4

V 280±82 312±74 219±49 398±73

2г 27б±118 16ШЗ 102±31 117±31

РЬ 25±13 15±3. 11±2 14±3

Сг 10б±63 372±18б 153±71 430±245

N1 68±34 124±40 129±122 182±103

Са 25±3 25±2 23±2 23£2

У 45±7 39±3 30±5 39±5

2п 149±15 155±12 183±29 205±26

8с 38±11 41±6 30±б 46±7

Со 41±4 52±7 67±3 51±4

УЬ

Nb

Си

и

ИЬ

п 14 26 15 26

Степень сходства с фанерозойскими формациями (%): Траппы Континент, рифты Океанические о-ва Андезито-базальтовая МОИВ 2(16) 2(4) 96(80) 70(85) 27(4) 3(6) (5) 10(12) 5 85(79) (9) 85(79) 13 2 (1) (20)

Глубинность дифференциации >25 кбар

автора. МСЖВ-базальты срединно-океанических хребтов.

щью дискриминангаых функций, рассчитанных В.А.Кутолиным (1972) и автором (Великославинский, 1997).

Метабазальты алданского инфракомплекса, более чем на 90% представленного лейкократовыми породами, слагают маломощные прослои, доля которых в разрезе составляет около 5%. По содержаниям петрогенных элементов эти метабазальты не отличаются от метабазальтов верхнеалданской серии (табл. 1). Имеющиеся аналитические данные (табл. 1) показывают, что метабазальты инфракомплекса и верхнеалданской серии принадлежат к толеитовой серии (рис.5), а вариации их химического состава подчиняются феннеровскому типу дифференциации (рис.За), образуя бимодальную вулканическую ассоциацию, которая отчетливо определяется не только различиями трендов дифференциации, но и отсутствием мегавулканитов, соответствующих по химическому составу андезито-базальтам.

РеО' РеО*

Рис. 5. Классификационные диаграммы (Irvine, Baragar, 1971) с фигуративными точками метабазальтов алданского инфракомплекса и верхнеалданской серии (крестики), федоровской серии (точки) и тимптоно-джелтулинского комплекса (треугольники).

Тренд дифференциации метабазальтов верхнеалданской серии и алданского инфракомплекса (обогащение Fe и незначительное - Na при уменьшении содержаний Mg, Si, А1 и Са и постоянстве содержаний К), согласно расчетам, может быть обусловлен фракционированием 56% плагиоклаза, 18% клинопироксена, 13% ортопи-роксена и 13% оливина, или в процентах от исходного расплава - 30% плагиоклаза,

10% клинопироксена, 7% ортопироксена и 7% оливина и обнаруживает сходство с дифференциацией оливинового толеита при атмосференом давлении (Грин: Рин-гвуд, 1968). Таким образом, соотношения петрогенных элементов в метатолеитах верхнеалданской серии и алданского инфракомплекса показывают, что процесс их дифференциации проходил при относительно небольших давлениях (<9 кбар).

По химическому составу эти метабазальты обнаруживают максимальное сходство с траппами. Проведенный дискриминангный анализ также не позволяет разделить метабазальты инфракомплекса и верхнеалданской серии по содержаниям петрогенных элементов. В то же время они хорошо разделяются по содержаниям петрогенных и малых элементов (табл. 2), подтверждая вывод о формировании рассматриваемых метабазальтов в ходе самостоятельных этапов вулканизма. Этот вывод также обосновывается и весьма ограниченными данными по распределению РЗЭ (рис.6): метабазальты инфракомплекса характеризуются более пологим трендом, обнаруживая более низкие содержания легких РЗЭ, а также - данными газово-хроматографического анализа флюидной фазы, законсервированной во флюидных включениях, согласно которым флюид метабазальтов инфракомплекса отличается от флюида метабазальтов верхнеалданской серии пониженными содержаниями С02 и высоким отношением Н/С.

порода/хондрит

10 -

П—I—I—I-1—I—1—I—1—I—I—I-1—г

La Се Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Но Er Tm Yb La

Рис. 6. Распределение РЗЭ в метаба-зальтах АГГО

1-метатолеиты алданского и олекмин-ского инфракомплексов, п=8; по данным (Jahn et al., in press); И-метато-леиты верхнеалданской серии, п=3; по данным (Лобач-Жученко и др., 1984); Illa, Шб- высоко- и низкоглиноземистые метабазальты федоровской серии соответственно, п=2 и 2; по данным (Лобач-Жученко и др., 1984); IV - метабазальты тимптоно-джелтулинского комплекса (а,б-щелочные высоко-и низкоглиноземистые соответственно, п=5 и 9; в,г-известково-щелочные высоко- и низкоглиноземистые соответственно, п=4 и 4) по данным (Glukhovsky, Moralev, 1993).

В пределах федоровской серии установлено развитие двух типов метабазальтов: низко- и высокоглиноземистых. При этом последние в количественном отношении отчетливо доминируют, составляя около 80% всех метабазальтов. Геологические соотношения между этими двумя типами не ясны, но в случае справедливости тра-

диционных представлений о стратификации федоровской серии, большинство низкоглиноземистых метабазальтов оказывается приуроченным к нижним частям разреза. Низко- и высокоглинозмистые метабазальты федоровской серии различаются между собой по содержаниями А1, И, Ре, Мп, Са, Р, Эг (табл. 1) и трендам распределения РЗЭ (рис.б), а также - по изотопному составу Эт и N(1: низкоглиноземистые метабазальты, по сравнению с высокоглиноземистыми, характеризуются

147 144,

более высоким отношением Бт/ Ш и разными величинами модельных возрастов - 3-3.2 и 2.3-2.4 млрд. лет соответственно (Ковач и др., 1996).

Таблица 2

Средневзвешенным эмпирический риск неправильной классификацш! (%) дискршш-нантных функций, разделяющих мегабаз&лыы главнейших геологических комплексов АГГО по содержаниям только петрогенных и петрогенных и малых (значешш выделены) элементов.

Уа ка1 гаг Рс1(1+2) Тп1 Тп2 ТпЗ Тп4 Тп(1+4)

1п 10 19 13

1п+Уа 2 12 3 8 6 0 11 12 13

1ч11 5 б 11 5 6

Р(12 0 1 1 3

15 7

Тп1 4 7 1

Тп2 3 1

ТпЗ 4

Примечание. 1п, Уа - метатолеиты адданского инфракомплекса и верхнеалданской серии, соответственно; Рс11, Рс12 - высоко- и низкоглиноземистые щелочные метабазальты федоровской серии, соответственно; Тп1-Тп4-метабазальты тимптоно-джелтулинского комплекса (Тп1, Тп2 -высокоглиноземистые известково-щелочные и щелочные, соответственно; ТпЗ, Тп4 -низкоглиноземистые известково-щелочные и щелочные, соответственно).

Оба типа метабазальтов существенно отличаются от метабазальтов инфракомплекса и верхнеалданской серии, в первую очередь, значимо более высокими содержаниями щелочей и соответствием не толеитовым, а щелочным или субщелочным базальтам (рис.5). Их нормативный состав характеризуется наличием нефелина или лейцита. Как в низко-, так и в высокоглиноземистых метабазальтах, по сравнению с метабазальтами верхнеалданской серии, отмечаются более высокие содержания N3, К, Р, Ва, Бг, Ве и более низкие - Бе, Мп, Са, Бс, Со (табл.1), а для высокоглиноземистых базальтов отмечаются более высокие содержания А1 и ИЬ и более низкие - Сг и №.

Петрохимическая изменчивость метабазальтов федоровской серии (увеличение содержаний 81, А1, Ыа, К и уменьшение - Бе, и Са) соответствует боуэновскому тренду дифференциации (рис.Зб), который отвечает фракционированию 55% кли-

нопироксена и 45% оливина, или в процентах от исходного расплава 37% и 30% соответственно. Полученные результаты сопоставимы с экспериментальными данными по дифференциации щелочного оливинового базальта (Грин, Рингвуд, 1970) при давлении не менее 9 кбар, согласно которым дифференциация обусловлена фракционированием клинопироксена и оливина.

Низкоглиноземистые метабазальты характеризуются феннеровским трендом дифференциации, соответствующим увеличению содержаний Ре, А1, № и К и уменьшении - М^ и Са при постоянном количестве отличаясь, таким образом, от тренда дифференциации метатолеитов верхнеалданской серии и инфракомплекса. Значимые геохимические различия метатолеитов алданского инфракомплекса и верхнеалданской серии, с одной стороны, и щелочных метабазальтов федоровской серии, с другой, подтверждены и результатами дискриминантного анализа (табл.2).

Высокоглиноземистые метабазальты федоровской серии по химическому составу обнаруживают максимальное сходство с базальтами андезитовой (базальт-андезит-дацит-риолитовой) формации, что подтверждается и тем, что метабазальты и кислые метавулканиты образуют единую непрерывную дифференцированную петро-химическую серию. Рассмотренные выше геохимические отличия метабазальтов федоровской серии от метабазальтов алданского инфракомплекса и верхнеалданской серии подчеркиваются результатами газовохроматографического анализа флюидной фазы: флюид метабазальтов федоровской серии отличается максимальной степенью восстановленности и высокими содержаниями СО; на диаграмме Н2О-СО-СО2 фигуративные точки метабазальтов федоровской серии локализованы в отдельном поле, неперекрывающемся с полями состава флюида метабазальтов инфракомплекса и верхнеалданской серии.

Метабазальты тимптоно-джелтулинского комплекса неоднородны по составу и принадлежат к двум магматическим сериям: толеитовой и щелочной (рис.5). Однако метабазальты обеих серий подчиняются боуэновской тенденцией дифференциации. В связи с этим представляется более правильным рассматривать низкощелочные метабазальты в составе известково-щелочной серии. Пространственно метабазальты известково-щелочной и щелочной серий совмещены и не связаны между собой ко-магматичными соотношениями, что, скорее всего, свидетельствует об одновременном излиянии базальтового расплава, формировавшегося в разных магматических очагах. Метабазальты каждой из двух магматических серий в свою очередь разделяются на два типа: высоко- и низкоглиноземистый (табл.1). При этом ареалы их распространения пространственно разделены: высокоглиноземистые метабазальты локализованы в относительно узкой субмеридионалыюй зоне западной части тимптоно-джелтулинского комплекса, низкоглиноземистые - в его восточной части.

Статистическая обработка геохимических данных показала, что все типы метабазальтов тимптоно-джелтулинского комплекса отличаются от метабазальтов как верхнеалданской, так и федоровской серий (табл. 1). При этом наблюдаются значимые отличия даже между наиболее близкими по сериальной принадлежности мета-

базальтами, развитыми в разных геологических подразделениях. Этот вывод подтверждается и результатами дискриминантного анализа (табл. 2).

Все типы метабазальтов тимптоно-джелтулинского комплекса дифференцированы по боуэновскому типу, но тренды дифференциации каждого из выделяемых типов имеют свои особенности, отличаясь от тренда дифференциации метабазальтов федоровской серии значительно большей скоростью обогащения остаточных расплавов Б! и обеднения А1, что предполагает фракционирование глиноземсодер-жащих недосыщенных кремнеземом минералов, таких как гранат или шпинель. Согласно проведенным оценкам, тренды дифференциации всех типов метабазальтов тимптоно-джелтулинского комплекса могут быть обусловлены фракционированием граната, оливина и пироксена, обнаруживая сходство с дифференциацией оливино-вого базальта при давлении 27 кбар (Грин, Рингвуд, 1970).

Нормализованные по хондриту содержания РЗЭ метабазальтов известково-ще-лочной и щелочнобазальтовой серий тимптоно-джелтулинского комплекса образуют субпараллельные тренды (рис.6), характеризующиеся, в отличие от метабазальтов других подразделений, отрицательной аномалией Ей. Обобщенные геохимические различия метатолеитов алданского инфракомплекса и верхнеалданской серии, щелочных метабазальтов федоровской серии и всех типов метабазальтов тимптоно-джелтулинского комплекса в координатах разделяющих их дискрими-нантных функций показаны на рис.7, зоо

I>г(х):

100 -

-100 -

-300

-600 ■

-1000

I I I I I I I I I I I I

-750 -500 -250

Рис. 7.Разделение метабазальтов алданского >шфракомлекса и верхнеалданской серии (X), федоровской серии (2) и тимптоно-джелтулинского комплекса (3) с помощью линейных дискриминантных функций но содержаниям петроген-ных н малых элементов.

I I I I | I I I

250 500

Б^х)

Таким образом, геохимические исследования и результаты их петрологической интерпретации показали, что метабазальты разновозрастных геологических комплексов принадлежат к разным формационным типам и магматическим сериям: ме-татолеиты инфракрустального комплекса и верхнеалданской серии - к траппам; щелочные метабазальты федоровской серии - преимущественно к базальт-андезит-да-цит-риолиговой формации, и в меньшей степени к щелочным базальтам трапповой формации и оливин-базальтовой формации континентальных рифтов; щелочные и

известково-щелочные высокоглиноземистые метабазальты тимптоно-джелтулин-ского комплекса - к базальт-андезиг-дацит-риолиговой формации, а низкоглиноземистые - к траппам. При этом повторяющиеся во времени метабазальты одних и тех же формаций значимо отличатся друг от друга по химическому составу. Это отражает необратимость эволюции вулканизма в раннем докембрии АГГО, которая также определяется и установленной временной тенденцией увеличения глубинности магматических очагов, где происходила дифференциация базальтового расплава, проявленной как для возрастной последовательности всех изученных метабазальтов в целом, так и для возрастных''последовательностей одних и тех же форма-ционнных типов. Разная форМационная принадлежность метабазальтов подчеркивается и различиями парагенетических породных ассоциаций метабазальтов (тоналитовые гнейсы в инфракомплексе, высокоглиноземистые гнейсы, гранат-биотитовые гнейсы, кварциты и гиперстеновые гнейсы в верхнеалданской серии, гиперстеновые гнейсы и карбонатные породы в федоровской серии, гранат-биотитовые гнейсы, гиперстеновые гнейсы и карбонаты в тимптоно-джелтулинском комплексе), а также и значимыми различиями химического состава, установленными для гиперстеновых гнейсов и гранитогнейсов указанных комплексов и карбонатных пород федоровской серии и тимптоно-джелтулинского комплекса.

Результаты проведенных исследований являются геохимическим обоснованием правомерности выделения алданского инфракомплекса, верхнеалданской и федоровской серий и тимптоно-джелтулинского комплекса в качестве крупных, самостоятельных элементов геологического строения АГГО независимо от их интерпретации, как членов единой вертикальной стратиграфической последовательности или, как латерального ряда комплексов, формировавшихся в разных геодинамических обстановках.

Установленная жесткая связь химического состава метабазальтов с их геологическим положением позволяет весьма эффективно решать и обратную задачу определения геологической принадлежности метабазальтов по их химическому составу. Этот вывод очевиден не только для АГТО, но правомерен и для СО, поскольку по имеющимся радиологическим данным временные интервалы формирования геологических комплексов АГГО (3.3-1.9 млрд. лет) и СО (3.2-1.9 млрд. лет) одинаковы, а метабазальты рассматриваемых областей представлены одними и теми же форма-ционными типами. Это позволяет предположить проявление однотипных закономерностей геохимической эволюции основного магматизма в их пределах. Следовательно, геохимические различия метабазальтов разных геологических комплексов АГГО можно рассматривать в качестве геохимических критериев внутрирегиональной корреляции, в обобщенном виде отражающих формационную принадлежность метабазальтов и возрастную последовательность их формирования. Практическое применение установленных критериев позволяет повысить достоверность корреляционных моделей, которые для Алдано-Станового щита, в связи с отсутствием необходимых геохронологических данных, традиционно строятся, в первую очередь, на формационной основе. При этом рассмотренные выше геологические комплексы

АГТО играют роль эталонов схемы расчленения всего раннего докембрия Алдано-Станового щита, что вполне правомерно в связи с их наибольшей изученностью и тем, что их формирование охватывает длительный возрастной интервал.

3. Алданский щит и Становая область в раннем докембрии представляли собой единый регион, о чем свидетельствуют результаты региональной корреляции, проведенной по геохимическим характеристикам метабазитов. Этот регион в целом характеризовался центрально-симметричной структурой, в центре которой локализованы наиболее древние образования, составляющие ядро Алдано-Станового щита.

Для решения задач внутрирегиональной корреляции высокометаморфизованных геологических комплексов Алдано-Станового щита были сформированы представительные эталонные выборки метабазальтов эталонных геологических комплексов АГГО: объединенная выборка метабазальтов алданского инфракомплекса и верхнеалданской серии, поскольку последние петрохимически не различимы, выборки метабазальтов федоровской серии и тимптоно-джелтулинского комплекса. Одними из главных требований, предъявлявшихся к эталоном, являлось их однозначное геологическое положение, т.е. отбор проб должен проводиться из стратотипических участков при отсутствии каких либо наложенных процессов.

Далее были рассчитаны дискриминантные функции, разделяющие эталонные выборки. Дискриминантные функции, аргументами которых являются содержания петрогенных и малых элементов, разделяют эталонные выборки со средней эмпирической ошибкой 5%. Поэтому для систематики образцов метабазальтов, охарактеризованных результатами силикатного и количественного спектрального анализов, по степени их сходства с метабазальтами эталонных комплексов АГТО использовалась схема классификации, аналогичная показанной на рис.7. Использование же только петрогенных элементов увеличивает среднюю ошибку распознавания по аналогичной схеме до 18%. Для того, чтобы уменьшить ошибку распознавания использовалась более сложная последовательность дискриминантных функций, учитывающая не только различия метабазальтов разных комплексов в целом, но и отличия отдельных их петрохимических типов, которые в ряде случаев проявлены сильнее, чем различия обобщенных выборок (табл. 2). Детали этой последовательности дискриминантных функций в реферате не рассматриваются, но данная последовательность позволяет разделять эталонные выборки со средней эмпирической ошибкой в 13%. Проведенная оценка ошибки распознавания неэталонных метаба-зальтсв АГТО несколько выше и составляет 18%, что вполне закономерно в связи с более низкими требованиями, предъявляемыми к неэталонным метабазальтам.

Около 1900 проб метабазальтов, пространственное распределение которых показано на рис. 2, из разных комплексов региона были сопоставлены с эталонами с помощью разработанной последовательности дискриминантных функций и, таким образом, систематизированы по степени их сходства с теми или иными эталонами.

Для интерпретации полученных данных проводился анализ пространственных закономерностей распределения результатов распознавания всех метабазальтов в целом. Результаты распознавания обрабатывались с помощью компьютерной программы SURFER, в результате чего были получены три тренд-поверхности, каждая из которых отражала распределение аналогов одного из рассматриваемых эталонов метабазальтов. При геологической интерпретации геохимических данных учитывались лишь те максимумы тренд-поверхностей, достоверность которых определялась необходимым количеством наблюдений; максимумы, представлявпше собой результаты математической экстраполяции из рассмотрения исключались. Таким образом была получена формальная математическая модель распределения метабазальтов эталонных комплексов АГГО и их аналогов. Дополнительно она подтверждалась результатами распознавания метабазальтов конкретных геологических комплексов в отдельности: в этом случае принимались во внимание не только результаты распознавания, полученные с помощью дискриминантных функций, но использовались дополнительные геохимические и геологические данные. В частности, проводился дополнительный дискриминантный анализ с целью подтверждения сходства метабазальтов конкретного геологического комплекса с соответствующим ему эталоном, проводилось сопоставление их химического состава на уровне оценок генеральных средних содержаний отдельных химических элементов, сравнивались тренды диф-

120° 132°

1-алданский инфракомплекс и верхнеалданская серия нерасчлененные и их аналоги; 2-федо-ровская серия и ее аналоги; З-тимптоно-джелгулинский комплекс и его аналоги; 4-мегагаббро унгринского комплекса; 5-удоканская серия; б-чехол Сибирской платформы; 7-Монголо-Охот

екая система; 8-выходы раннего докембрия, метабазитах которых аналитически не охарактеризованы.

ференциации и соотношения метабазальтов с метавулканитами среднего и кислого составов, а также - проводилось сопоставление петрографического состава коррели руемых комплексов и учитывались весьма ограниченные изотопно-геохронологические данные. В обобщенном виде результаты подобной интерпретации показаны на рис.8, где геохимические границы приведены в соответствие как с границами реальных геологических комплексов, так и с разломами.

По-существу, рис.8 являет собой схему распространения метабазальтов разных петрохимических типов. Но, как показано в рамках предыдущего защищаемого положения, геохимические характеристики метабазальтов эталонных комплексов являются интегральным показателем их возрастного и формационного положения. Таким образом, эта схема имеет геологический, в том числе, стратиграфический и формационный смысл и может рассматриваться как геологическая модель региона.

Вместе с тем корреляция комплексов является достаточно обобщенной, т.к., с одной стороны, рассматриваемые в качестве эталонов геологические комплексы АГГО, отражающие длительный период формирования земной коры от архея до раннего протерозоя включительно, могут и не представлять собой полную последовательность комплексов, сформировавшихся за этот период, а с другой стороны, не все части региона охарактеризованы необходимыми геохимическими данными. Тем не менее эта схема позволила выявить наиболее существенные закономерности геологического строения региона в целом.

По геохимическим особенностям метабазальтов аналогами алданского инфракомплекса и верхнеалданской серии АГГО являются олекминский инфракомплекс, зверевская серия Зверевского блока, курультинская серия Ханинского и Оломокиг-ского блоков, гидатская серия Сутамского блока, сеймская толща Иджеко-Сутам-ской зоны и чогарский комплекс. Следует отметить, что эти результаты согласуются с традиционными схемами корреляции (рис.2), что может рассматриваться как подтверждение правильности применяемого подхода корреляции по геохимическим данным метабазальтов. Кроме вышеперечисленных комплексов к аналогам верхнеалданской серии относится также иликанская серия.

Аналогами федоровской серией являются гранулиговые образования Каларского блока (каларская серия) и часть станового комплекса: тунгирская и амазаро-гишой-ская серии в западной его части и брянтинская - в центральной. Сравнивать полученные результаты с традиционными корреляционными моделями сложно, поскольку в традиционных схемах федоровская серия не рассматривается в качестве самостоятельного стратиграфического таксона.

К аналогам тимптоно-джелтулинского комплекса в пределах СО относится купу-ринская, удско-майская и часть станового комплекса в западной части региона, а в пределах АЩ - чугинская толща и олекминская серия. Геохимические данные убедительно показывают, что олекминская серия является формационным аналогом тимхггоно-джелтулинского комплекса, точнее, его восточной части, характеризующейся развитием низкоглиноземистых базальтов. В тоже время имеющиеся геохронологические данные показывают, что возраст олекминской серии составляет 3 млрд. лет, т.е. древнее принятых возрастных оценок тимптоно-джелтулинского

комплекса, соответствуя принятой нижней возрастной границе федоровской серии. С другой стороны, в связи с неопределенностью датировок федоровской серии, олекминская серия может иметь и постфедоровский возраст, а в пределах образований, выделяемых в объеме тимпгоно-джелтулинского комплекса, могут присутствовать и комплексы с возрастом 3 млрд. лет. В связи с этим вывод о корреляции олекминской серии и тимптоно-джелтулинского комплекса в целом представляется правомерным.

Очевидно, что наиболее актуальной проблемой является задача корреляции раннего докембрия АЩ и СО, поскольку соотношения этих структур дискуссионны. Проведенные геохимические исследования показывают, что АЩ и СО представляли собой в раннем докембрии единый регион, так как субмеридиональные структуры АЩ как бы продолжаются в СО. Этот вывод подтверждает представления Д.С.Коржинского, позднее развитыми В.М.Моралевым и М.З.Глуховским, о том, что АЩ и СО являются частями единой структуры. Особенно отчетливо это проявлено в центральной и восточной частях АЩ и СО, где латеральная последовательность разновозрастных геологических комплексов полностью совпадает (рис.8).

Проведенные исследования показали, что протолит курультино-гонамского комплекса (в его традиционном понимании) расчленяется на самостоятельные разновозрастные комплексы: образования каларского блока коррелируются с федоровской серией, зверевского блока - с верхнеалданской. Аналогичным образом разделяется и считающийся одновозрастным становой комплекс. При этом результаты расчленения станового комплекса по геохимическим данным в целом соответствует традиционно выделяемым структурно-формационным зонам. Таким образом, наблюдаемая метаморфическая зональность не соответствует выделяемым геологическим подразделениям, что лишний раз доказывает неправомерность применения метаморфических критериев для стратиграфического анализа раннего докембрия. В частности, в СО отчетливо проявлена субширотная метаморфическая зональность, в то время как геологические границы субмеридиональны.

Проведенная корреляция по геохимическим данным метабазальтов (рис.8) позволила установить закономерности строения региона, отличающиеся от традиционных (рис.2). Выявлена концентрически-подобная структура, в центре которой локализованы наиболее древние образования, имеющие в плане относительно изомет-ричную форму и представленные комплексами, традиционно относимыми как к АЩ, так и к СО. На восточном и южном флангах древнейшее ядро обрамлено образованиями федоровского возраста (федоровская и брянтинская серии на востоке, ка-ларская серия, тунгирская и амазаро-гилюйская серии на юге). Породы федоровского уровня отсутствуют в пределах западного обрамления древнего ядра, где к нему непосредственно примыкают образования тимптоно-джелтулинского уровня. В восточной части региона породы тимптоно-джелтулинского комплекса обрамляют более древние образования федоровского уровня, подчеркивая обший, хотя и незавершенный концентрический план структуры. Эта структура нарушается и субмеридиональной зоной древнейших пород, расположенных между образованиями фе-

доровского и тимптоно-джелтулинского уровней, и представленной породами Ид-жеко-Сугамской зоны и Чогарского блока.

В отличие от традиционных представлений, где древнейшие комплексы пород в виде тектонических выступов относительно равномерно распределены по всему региону, предполагая наличие общего фундамента, в предлагаемой модели наиболее древние образования локализованы в виде компактного изометричного ядра, что скорее предполагает аккреционную или плюмовую природу рассматриваемой структуры, хотя ее интерпретация без предварительного анализа геодинамических обста-новок неоднозначна. В частности, исходя из "геосинклинальной" модели, предполагающей непрерывное или циклическое вертикальное наращивание супракрусталь-ных образований по всему региону и, соответственно, наличие непрерывного общего фундамента, данная структура может быть интерпретирована как крупная антиформа, эрозия которой вывела на поверхность древние комплексы в центре региона. Наличие центрального древнего ядра, обрамленного более молодыми комплексами пород, не исключает и возможности образования наблюдаемой структуры за счет реализации механизмов тектоники мантийных плюмов. Однако, формирование этой структуры лучше всего описывается в терминах плейттектонической концепции, что и показано в рамках следующего защищаемого положения.

4. Метабазальты раннего докембрия Алдано-Станового щита формировались в разных геодинамических (¡остановках: преимущественно в континентальной и в островодужной. Современная структура региона представляет собой результат коллизии двух микроконтинеитов, которой предшествовало последовательное формирование палеоостроводужных систем.

В настоящее время известно немало работ по реконструкции геодинамических обстановок на основе петрохимических параметров базальтов, но наиболее общепризнанным инструментом для реконструкции тектонических обстановок формирования базальтов в настоящее время является петрохимическая диаграмма Дж. Пирса (Реагсе й а1., 1976). Проверка ее правильности показала, что разделение ост-роводужных и внутриплитных базальтов с ее помощью неудовлетворительно. Это обусловило необходимость разработки более надежных решающих правил разделения базальтов ведущих геодинамических обстановок на петрохимической основе, что связано с наличием большого объема петрохимических данных по метабазаль-там региона и с отсутствием метрологических ограничений, которые неизбежно возникают при анализе содержаний малых элементов.

Для разработки решающих правил были составлены эталонные выборки базальтов типовых геодинамических обстановок. Они составлялись не из частных анализов, а из из средних химических составов, которые отражают химизм базальтов ведущих геодинамических обстановок в территориально различных районах их проявления. Использование средних составов, в отличие от результатов частных анализов, позволило выявить наиболее значимые и устойчивые геохимические различия и избежать ошибок, связанных с неопределенностями тектонической интерпретации

результатов ряда частных анализов, а искусственное уменьшение природной дисперсии химического состава базальтов при этом частично компенсируется использованием большого количества усредненных данных.

Главные методические приемы, использованные для реконструкции геодинамических обстановок формирования раннедокембрийских метабазальтов Алдано-Ста-нового щита показаны на рис.9, а дополнительные - опубликованы в работе (Вели-кославинский, 1997). По разработанной методике проведено определение геодинамических обстановок формирования для 1900 результатов анализов метабазальтов Алдано-Станового щита. Из них 578 проб (около 31%) было отнесено к базальтам островных дуг, 1244 (около 67%) - к внутриплитным базальтам и 56 (менее 3%) - к базальтам срединно-океанических хребтов. Анализ внутриплитных метабазальтов региона в свою очередь показал, что более 72% внутриплитных метабазальтов по химическому составу сопоставимы с траппами, 18% - с базальтам! континентальных рифтовых зон и около 10% - с базальтами океанических островов. Таким образом, метабазальты Алдано-Станового щита соответствует двум главнейшим геодинамическим обстановкам: островодужной и внутриконтинентальной.

1>8(йх)л

ТОО 500 300 -100 --100 --300-500 -Г -700 --000-1. -1100 -

базальты средннно—

океанических хребтов++_ ■+

+ >

+ !. ** ___ - ■ 1 %

■ '.'г "

1" чЧ'.1 " ■ -■•■*>

базальты островных дуг и аадуговмх

бассейнов * ♦ «

О

»•о» >

И. 0*

«.V

о »

-1500

внутриплатные бавальты

м | I I I 1 | I I 1 I | I 1

-1000 -750 -500 -350

м I I |

1

+ + + + + 2 ■ • ■ • • 3

I I | I I |

тт

250 500

10

базальты континентальных рнфтовых аон

+ * + + + ^ +

№

базальты овеани— ческих островов

к++++ 5

<кжхк б

I Г Г I I I I ] I 1"Т—( Т I I |-

Л*

-130 -110 -90 -70 -50 -30 -10 10

1)з(х)кв

Рис.9. Разделение базальтов главнейших геодинамических обстановок с помощью линейных (лин) и квадратичных (кв) дискриминантиых фрикций по содержания»! петрогениых элементов

Для создания геодинамической модели имеет важное значение не,только принадлежность метабазальтов к той или иной геодинамической обстановке, но и их пространственное распределение, которое определялось с помощью разных методических приемов. В том числе, по результатам систематики метабазальтов по геоди-

намическим обстановкам проведено построение тренд-поверхностей, определяющих локализацию разных геодинамических обстановок и позволяющих выявить наиболее четкие закономерности их распределения. Выявленные геохимические границы, разделяющие комплексы, формировавшиеся в островодужных и континентальных обстановках, и обусловленные не только реальной распространенностью последних, но и неравномерностью опробования, приводились в соответствие с реальными геологическими и тектоническими границами. Результаты такой реконструкции показаны на рис.10.

120° 132°

Рис. 10. Схема тектонического райошфования раннего докембрия Алдано-Станового щита.

1-палеоостровные дуги первой генерации (а - Каларо-Тунгиро-Гонжинская; б - Федоровско-Брянтинская); 2-палеоостровная дуга второй генерации (Тимптоно-Купуринская); 3-древнее ядро алданского микроконтинента; 4-более молодые формации алданского микроконтинента; 5-формации учурского микроконтинента; б-гранит-зеленокаменные области (западная - олекмин-ская, восточная - батомгская); 7-петрохимически неизученные области; 8-чехол Сибирской платформы; 9-формации Монголо-Охотской системы; 10-интрузии унгринского комплекса.

Островодужные метабазальты локализованы в трех линейных зонах: 1) в субширотной зоне, западная часть которой соответствует Каларскому, центральная - Тун-гирскому блоку, а восточная - Гонжинскому блокам; 2) в меридиональной зоне, северная часть которой соответствует федоровской серии, центральная часть - северозападному обрамлению Сутамского блока, южная часть - брянтинской серии; 3) в субмеридиональной зоне, северо-северо-западная и центральная части которой соответствуют западной части тимптоно-джелтулинского комплекса, а юго-восточная

часть - купуринской и удско-майской сериям СО. По своим размерам - протяженность более 450 км при ширине 80-100 км эти зоны вполне сопоставимы с островными дугами. По названиям входящих в их состав комплексов вышеперечисленные зоны названы Каларо-Тунгиро-Гонжинской, Федоровско-Брянтинской и Тимптоно-Купуринской палеоостровными дугами, соответственно.

Федоровско-Брянтинская палеоостровная дуга состоит из двух изолированных блоков, разъединенных не только зоной Станового разлома, но и субширотной цепью фанерозойских гранодиориговых интрузий СО. Правомерность объединения этих блоков в единую структуру обосновывается: 1) идентичным составом метавул-канитов федоровской и брянтинской серий; 2) тем, что для метавулканитов федоровской и брянтинской серий установлена одна и та же тенденция увеличения щелочности с востока на запад, сопоставимая с поперечной геохимической зональностью, характерной для современных островных дуг. Латеральная непрерывность рассматриваемой палеоостровной дуги подчеркивается и тем, что в промежутке между федоровской и брянтинской сериями вдоль западной границы Сугамского блока прослежено развитие островодужных метабазальтов, идентичных по составу метабазальтам федоровской и брянтинской серий, которые примерно в равной пропорции ассоциируют с континентальными метатолеитами. Эта ассоциация, вероятно, является результатом позднего тектонического совмещения образований разных геодинамических обстановок вследствие неоднократно проявленных горизонтальных перемещений субширотного и субмеридионального направлений.

В пределах АЩ границы Федоровско-Брянтинской палеоостровной дуги соответствуют границам федоровской серии, которая согласно данным В.Л.Дука (Ранний докембрий..., 1986) представляет собой аллохтонный тектонический блок, надвинутый на породы верхнеалданской серии с востока. Восточная граница Федоровско-Брянтинской дуги в пределах АЩ соответствует Тимптонскому надвигу. В пределах СО образования Федоровско-Брянтинской палеоостровной дуга ограничиваются на западе Унаханским, а на востоке - Бомнакским разломами.

Западная граница Тимптоно-Купуринской палеоостровной дуги в пределах АЩ соответствует Иджеко-Нуямскому разлому, который пересекает зону Станового разлома и трассируется интрузиями одноименного комплекса. В СО этой границей является, по-видимому, сопряженный с Иджеко-Нуямским Таксакандинский разлом. Федоровско-Брянтинская и Тимптоно-Купуринская дуги разделены образованиями Иджеко-Сутамской структурно-формационной зоны, которые по геохимическим, лигологическим и радиологическим данным (и-РЬ возраст цирконов из инфракомплекса Сутамского блока составляет 3.175 млрд. лет, В.М.Шемякин, устн. сообщ.) соответствуют древнейшим континентальным образованиям региона.

Восточная граница Тимптоно-Купуринской дуги, по-видимому, совпадает с крупнейшей в данном районе Тыркандинской зоной разломов, однако эту границу следует рассматривать как предварительную в связи с неполнотой фактических данных. Ее юго-восточный фланг достаточно отчетливо ограничивается Джанинским и

Купуринским разломами, которые, скорее всего, представляют вместе с Тыркандин-ским разломом единую сопряженную систему.

Северная граница Каларо-Тунгиро-Гонжинской палеоостровной дуги совпадает с Каларским и Усть-Нюкжинским разломами на ее западном фланге и с Тукурингр-ским (Джелтулакским) - на восточном. Южная граница на востоке дуги в настоящее время соответствует границе СО и Монголо-Охотской складчатой системы.

Идентификация выделенных линейных зон как островных дуг определяется не только тождественностью петрохимических характеристик входящих в их состав метабазальтов и базальтов современных островных дуг и наличием уже упомянутой поперечной геохимической зональности, характерной для современных островных дуг. Кроме того, метабазальты, соответствующие островодужным базальтам по содержаниям петрогенных элементов, характеризуются и содержаниями малых элементов, типичными для островодужных базальтов. Так, островодужные метабазальты в целом характеризуются низкими содержаниями Ni, Со, Cr, Ti и высокими -Ва и Sr, "островодужным" трендом распределения гигромагматофильных элементов (Волынец и др., 1990) и соответствуют островодужным базальтам но соотношениям Ti, Sr и У. Для всех геологических комплексов, входящих в состав выделенных па-леоостровных дуг, характерно развитие непрерывных дифференцированных вулканических серий, типичных для современных островодужных обстановок, в то время как палеоконтинентальные комплексы характеризуются развитием бимодальных магматических ассоциаций.

Проведенное изучение РТ-условий метаморфизма в последовательности метаморфических комплексов верхнеалданская серия (континент)—> федоровская серия (островная дуга) —>сеймская толща (преддуговая зона) показало, что распределение температур в целом соответствует их теоретическому распределению в субдукцион-ной обстановке (Turcotte D.L., Oxburg E.R., 1972; Ernst, 1974) и имеет сходство с феноменом парных метаморфических поясов, установленным А.Миясиро (1974). Положительная термальная аномалия в пределах палеоостровной дуги, устанавливаемая по РТ-условиям метаморфизма, вероятно, является отражением термальной аномалии, возникающей в тыловой зоне субдукции и приводящей к выплавлению островодужных магматических серий, что, в свою очередь, подтверждает правомочность интерпретации федоровской серии как фрагмента палеоостровной дуги.

Геохимическое изучение метавулкангггов, входящих в состав палеоостровных дуг, и сопоставление последних (рис.10) с результатами внутрирегиональной корреляции (рис.8), свидетельствуют о синхронности образования Федоровско-Брянтин-ской и Каларо-Тунгиро-Гонжинской дуг и более молодом возрасте Тимптоно-Купу-ринской дуги.

Направленность поперечной геохимической зональности, проявленной в пределах Федоровско-Брянтинской и Тимптоно-Купуринской дуг, и характер изменения метаморфических режимов указывают на происхождение рассматриваемых палеоостровных дуг в результате субдукции океанической коры под Алданский микроконтинент, т.е. на западное падение зоны субдукции. Это подтверждается и рядом

других данных. Так, по результатам комплексного геофизического моделирования В.А.Абрамовым (1995) были выявлены наклонные пологопадающие зоны, сопоставимые по геофизическим характеристикам с зонами палеосубдукции. Одна из mix -Учурская, имеющая субмеридиональное простирание и восточное падеже, вполне могла соответствовать зоне субдукции, приведшей к формированию Тимптоно-Ку-пуринской дуги. Согласно геологическим данным, породы федоровской серии надвинуты на образования верхнеалданской серии с востока на запад, что также указывает на имевшие место тангенциальные напряжения западного направления, косвенно подтверждая западное падение зоны субдукции.

Установленный субширотный ряд геодинамических обстановок и западное падение зон субдукции позволяют рассматривать образование выделяемой структуры с позиций классической тектоники плит и реконструировать последовательность тектонических событий, как результат взаимодействия двух микроконтинентов: Алданского и Учурского. Степень геологической и геохимической изученности Алданского микроконтинента значительно выше Учурского. Отчетливо выявляется многоэтажное строение: нижний этаж - алданский и олекминский -инфракомплехсы; средний этаж - древнейшие супракрустальные образования, представленные верхнеалданской серией и ее аналогами; верхний этаж - более молодые супракрустальные комплексы, представленные олекминской серией, путинской толщей и их аналогами. Отмечается и вполне закономерная геохимическая эволюция входящих в состав структурных этажей метабазальтов от низкоглубинных метатолеитов, характерных для двух нижних этажей, до развития синхронных щелочной и известково-щелочной серий, характерных для верхнего структурного этажа. Имеющиеся, хотя и ограниченные данные позволяют предполагать аналогичное строение и для Учурского микроконтинента. Геохимическое исследование метабазальтов Учурского микроконтинента показало, что большая часть изученных комплексов в формацион-ном отношении эквивалентна комплексам верхнего структурного этажа Алданского микроконтинента. Фрагментарные данные по метабазальтам южной части Батомг-ской гранит-зеленокаменной области свидетельствуют об их формационном соответствии метатолеитам нижнего и среднего структурных этажей Алданского микроконтинента, что позволяет рассматривать Батомгскую область как аналог древнейшего ядра Алданского микроконтинента и предполагать , что развитие рассматриваемых микроконтинентов следовало аналогичным или близким закономерностям. При этом не исключено, что стадии становления Алданского и Учурского микроконтинентов, выраженные в образовании одних и тех же вулканогенных формаций, могли быть смещены относительно друг друга во времени.

Тангенциальные напряжения западного, относительно современной системы координат, направления привели к сближению микроконтинентов и к субдукции океанической коры под Алданский микроконтинент, переплавление которой привело к образованию островодужных магматических формаций Федоровско-Брянтинской дуги. Особенности химического состава метавулканитов Федоровско-Брянтинской дуги и широкое развитие метавулканитов среднего и кислого составов свидетельст-

вуют об энсиалической природе дуги, которая развивалась на континентальной коре в связи с заложением зоны субдукции вблизи от континента. Такая интерпретация объясняет наличие преддуговой полосы континентальных образований Иджеко-Су-тамской зоны, которые могли играть роль активной континентальной окраины. Менее вероятным объяснением наблюдаемого чередования островодужных и континентальных формаций является перемещенность островодужных образований по Тимптонскому надвигу. Хотя геологические данные не позволяют оценить реальные масштабы перемещения, представляется, что они были не велики и, во всяком случае, сопоставимы с шириной островной дуги, поскольку сдвиг протяженной линейной зоны параллельно самой себе на большие расстояния должен был бы привести к существенному нарушению линейной структуры, которая должна была бы быть вследсвие этого представлена серией блоков, перемещенных на разные расстояния.

Сохраняющийся режим сжатия обусловил отмирание Федоровско-Брянтинской островной дуга, ее аккрецию с Алданским микроконтинентом и преобразование в складчатый пояс. В результате продолжающейся субдукции сформировалась более молодая Тимптоно-Купуринская дуга, субпараллельная Федоровско-Брянтинской, которая в дальнейшем также трансформировалась в складчатый пояс. Тектоническая эволюция завершилась коллизией Алданского микроконгинента, обрамленного отмершими островными дугами, с Учурским микроконгинентом.

Возраст рассмотренных тектонических процессов может быть оценен исходя из имеющихся датировок протолитов островодужных образований и надвигов, развитых в восточной и западной частях АЩ. Так, возраст формирования протолита федоровской серии составляет 3.0-2.7 млрд. лет и соответствует возрастному интервалу проявления позднеархейских надвигов (3-2.7 млрд. лет) по данным (Котов и др., 1995), а также времени сочленения АГГО и ОГЗО областей (Смелов, 1997). Представляется, что эти события являются отражением аккреции Федоровско-Брянтинской дуги, время которой может, таким образом, оцениваться интервалом 3-2.7 млрд. лет. Сутурной зоной между Тимптоно-Купуринской дугой и Алданским микроконтинентом является Идасеко-Нуямский разлом, контролирующий внедрение интрузий иджеко-нуямского комплекса, имеющих возраст 2.3-2.4 млрд. лет (Шемякин, устн. сообщ.), который можно рассматривать как приблизительную оценку времени аккреции Тимптоно-Купуринской дуги. Надвигообразование с возрастом около 1.9 млрд. лет и сопряженный с ним гранулитовый метаморфизм служат оценкой времени завершающей коллизии Алданского и Учурского микроконтинентов.

Рассмотренная модель объясняет субмеридиональное геологического строение

А ТТ ГГОиО.РтОиАПЛГ-П Г1ТТГГП ТТЛ ТТЛ *"ЧОГ»Т/-Т>Т тоат4 ГТТЧ/\Т.ГГ»\/Г\-.Т^ТТ<»ТГГ»ГТ гч^ттгттАТЧГЛ»! Т/лгтп»\л Г\ '1/1,-41' 'У - 1 и 11.1,« ни, А4Ч/ ¿14* 4 1 V *1V < V ^ 1Л1УА Оу иииши ¿л.ьи

Тунгиро-Гонжинской душ и субширотной коллизионной структуры вдоль Станового разлома, приведшей к образованию пояса высокобарных гранулитов. В связи с различным простиранием Федоровско-Брянтинской и Каларо-Тунгирской дуг можно предполагать их формирование за счет взаимодействия трех литосферных плит, две из которых (Алданский и Учурский микроконтиненты) сближались в субширотном направлении, а третья, гипотетическая, - двигалась с юга на север. Но геологиче-

ские данные, которые бы указывали на возможность существования третьей южной плиты отсутствуют. В то же время представляется возможным рассматривать образование существующей структуры региона как результат взаимодействия двух плит в сочетании с вращением Алданского микроконтинента вокруг своей оси, которое установлено В.А. Абрамовым (1993) по геофизическим данным. Вероятно, в идеальном случае совокупность поступательного и вращательного движения микроконтинента вокруг своей оси могло привести к концентрическому или спиралевидному обрастанию ядра Алданского микроконтинента более молодыми остров одужными образованиями, последовательно возникающими на активных сегментах континентальной окраины. В таком случае, заложение Каларо-Тунгиро-Гонжинской дуги возможно при повороте Алданского микроконтинента примерно на 90° относительно современного положения, а ее аккреция и образование субширотной коллизионной структуры - на 90 или 270°. Сочленение АЩ и СО интерпретируется как зона внутриконтинентальной коллизии (Основы металлогенического..., 1995), происхождение которой могло быть сопряжено с аккрецией Каларо-Тунгиро-Гонжинской дуги и Алданского микроконтинента. Время этой коллизии превышает 2.4 млрд. лет, поскольку интрузии иджеко-нуямского комплекса пересекают Становой шов и развиты как в пределах АЩ, так и в пределах СО.

Следует отметить, что Каларо-Тунгиро-Гонжинская дуга является общей для ОГЗО и для АГТО. Это свидетельствует о том, что рассматриваемые области представляли собой (вероятно, до 2.4 млрд. лег) единый микроконтинент, а не две самостоятельных литосферных плиты. В зоне сочленения АГТО ОГЗО отсутствуют ост-роводужные образования, что противоречит аккреционной природе Алданского микроконтинента и позволяет рассматривать зону сочленения как зону внутриконтинентальной коллизии, которой предшествовал континентальный рифтогенез.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований доказана метабазальтовая природа стратифицированных кристаллических сланцев раннего докембрия Алдано-Стано-вого щита и квазиизохимический характер их метаморфизма, что позволило надежно сопоставлять современные геохимические характеристики этих пород с геохимическими характеристиками фанерозойских базальтов и решить на этой основе ряд актуальных для раннего докембрия региона геолого-тектонических задач.

Установленные геохимические различия метабазальтов главнейших геологических комплексов Алданской гранулито-гнейсовой области, рассматриваемых в качестве эталонных таксонов геологического строения в целом, легли в основу разработки геохимических критериев корреляции, применение которых позволило выявить принципиально новые закономерности геологического строения региона.

Анализ геологического строения Алдано-Станового щита и его тектоническая интерпретация проведены по результатам реконструкции палеогеодинамических обстановок формирования метабазальтов. На основе применения разработанной методики установлено, что метабазальты Алдано-Станового щита соответствуют двум

главнейшим обстановкам: островодужной и континентальной. Изучение закономерностей пространственного распределения выявленных обстановок в совокупности с результатами обобщения имеющейся геолого-геохронологической информации позволило интерпретировать установленную структуру региона как результат коллизии Алданского и Учурского микроконтинентов, которой предшествовало последовательное формирование островных дуг, и, таким образом, показать, что тектоническая эволюция региона, начиная, по-видимому, с позднего архея, была во многом обусловлена механизмами плейттектоники.

Предложенные модели геологического строения и тектонического развития региона отражают принципиальные закономерности его развития в раннем докембрии. Они могут представлять собой основу для постановки дальнейших целенаправленных геологических, геохимических, геохронологических и металлогениче-ских исследований. В частности, по мере получения новой надежной изотопно-геохронологической информации появится возможность детализировать и уточнить закономерности геохимической эволюции основного вулканизма и разработать на этой основе геохимические критерии более детальной корреляции раннедокембрий-ских комплексов региона. Также представляется важным проведение дополнительных исследований, направленных на уточнение возраста и границ разновозрастных палеоконтинентальных и палеоостроводужных комплексов, расшифровку строения сложных зон их сочленения и получение более полных геолого-геохимических данных о формациях Учурского микроконтинента.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Закономерности раннедокембрийского вулканизма центральной части Алданского щита //Зап. всес. мин. о-ва, вып. 1, 1976. С. 48-58.

2. Геохимическая специализация метабазальтовых комплексов центральной части Алданского щита //Матер, молодежи, геол. конф. ВСЕГЕИ, Л., 1977. С. 25-97.

3. Эволюция раннеархейского вулканизма центральной части Алданского шита //Матер, молодежи. геол. конф.ВСЕГЕИ 1976 г., Л., 1977. С.1 3-25.

4. Новые данные по геохронологии алданского докембрия // Геологическая интерпретация данных геохронологии. Иркутск, 1977. С. 6-7. (Соавторы: Искандерова А.Д., Неймарк Л.Н., Рудник В.А. и др.)

5. Свинцово-изохронный возраст раннедокембрийских кристаллических сланцев Становой //Геологическая интерпретация данных геохронологии. Иркутск, 1977. С. 14-15. (Соавторы Со-ботович Э.В.. Рудник В. А., Ольховик Ю.А. и др.)

6. Расчленение и корреляция докембрия по геохимическим данным // Общие вопросы расчленения докембрия. Уфа, 1979. С. 70-79 (Соавторы Рудник В. А., Верхало-Узкий В.Н., Собото-ЕИЧ Э.В.)

7. Опыт составления геохимической карты м-ба 1:200 ООО Центрально-Алданского района // Геохимические карты и их использование при поисках рудных месторождений, Хабаровск, 1979, ч.2. С. 18-20. (Соавторы: В.А.Рудник, Павлова Т.А, Кузнецова Н.М. и др.).

8. О влиянии процессов гранитизации и базификации на результаты РЬ-РЬ изохронного датирования (на примере федоровской серии Алдано-Станового щита) // Изотопная геохронология докембрия (тезисы докл, к 21 сессии). Уфа, 1979. С. 141-143. (Соавторы: Рудник В.А. , Искандерова А.Д., Неймарк Л.Н. и др.).

9. Эволюция геохимических признаков и геохронология докембрия // Проблемы времени в геологии. Владивосток, ДВНЦ АН СССР, 1979. С.124-147. (Соавторы: Рудник В.А., Верхало-Уз-кий В.Н., Певзнер B.C. и др.).

10. Результаты среднемасштабного геохимического картирования докембрия Центрально-Алданского района (ЯАССР) // Принципы и методы составления геохимических карт. Владивосток, ДВНЦ АН СССР, 1981. С. 83-95. (Соавторы: Рудник В.А., Беляев Г.М., Павлова Т. А. и др.).

11. Эволюция магматизма в раннем докембрии // Петрология литосферы и рудоносность. JI.,

1981. С.54-55. (Соавторы: В./VРудник, Т.А.Павлова, Г.М.Беляев и др.).

12. О возрасте метабазальтов федоровской свиты // Проблемы изотопного датирования процессов вулканизма и осадкообразования. М., 1982. С.86-87. (Соавторы: Скобелев В.М., Ольховик Ю.А. В.А.Рудник и др.).

13. Цикличность и необратимость вулканизма в истории Земли // Проблемы изотопного датирования процессов вулканизма и осадкообразования. М., 1982. (Соавторы Рудник В.А, Собото-вич Э.В.).

14. Главнейшие закономерности геохимической эволюции ультраметаморфогенного гранито-образования // Проблемы регионального и ударного метаморфизма (Тр. ВСЕГЕИ,т.238). П.,

1982. С. 62-76. (Соавторы: Беляев Г.М., Рудник В. А., Толмачева Е.В. и др.).

15. Опыт использования нейтрошгоактивационного метода в изучении древнейших метаморфических толщ докембрия // Вопросы геофизики, вып. 29, 1982. (Соавторы: Ваганов П.А., Пи-вень П.И.).

16. Геохимические критерии рудоносности Алдано-Станового региона // Труды всес. сов. по геохимическим методам поиска. Самарканд, 1982. Т.5. С. 16-20. (Соавторы: Беляев Г.М., Рудник В.А)

17. Геохимические методы и геохимическое районирование как основа геолого-съемочных, поисковых и прогнозных работ в областях полициклического развития (на примере региона БАМ) // Труды всес. сов. по геохимическим методам поиска. Самарканд, 1982. Т.1. С. 33-36. (Соавторы: Беляев Г.М., Рудник В.А., Руденко В.Е. и др.)

18. Геохимия докембрийского вулканизма Алданского щита //В кн: Геохимия региона БАМ (Тр.ВСЕГЕИ, н.с., т. 323), 1983. С.62-83. (Соавтор: Рудник В.А).

19. Геохимические исследования как основа геологических, поисковых и прогнозных работ в областях развития полиметаморфических комплексов // Геохимия региона БАМ (Тр.ВСЕГЕИ, н.с., т. 323), 1983. С. 4-30. (Соавторы: Беляев Г.М., Рудник В.А.)

20. Ритмично-необратимая эволюция основного магматизма s истории Земли II Тез. докл. 27 МГК, т.5, 1984. С. 424-426. (Соавторы: Рудник В.А., Гапошина Е.В. и др.).

21. О ритмично-необратимой эволюции базальтоидного вулканизма в развитии земной коры // Минералы, горные породы и мсстор. полез, ископ. в геол. истории. Л., Наука, 1985. С.37-65. (Соавторы: Рудник В.А., Гапошина Е.В., Полунина Л.А. и др.).

22. Геохимический метод поисков месторождений в областях докембрийской консолидации // Геохимические методы поисков м-ний в областях докембрийской кон солидации (труды И меж-дунар. симпозиума по прикладной геохимии). Иркутск, 1985. (Соавторы: В.АРудник, Т.А.Павлова и др.).

23. Геология и петрология унгринского метагаббро-плагиогранитного комплекса II Ранний докембрий Адцанского массива и его обрамления. Л., Наука, 1985. С. 20-34. (Соавторы: Дук В.Л., Гусакова И.Н., С.Н.Павлов, В.Н.Верхало-Узкий).

24. Природа зндербит-кристаллосланцевых комплексов алданского докембрия и проблема их стратиграфической типизации // Геология, тектоника, петрология и рудоносность докембрия Сибирской платформы и ее обрамления. Иркутск, 1987. С.56-58. (Соавтор Е.В.Толмачева).

25. Геохимическая карта региона БАМ м-ба 1:3 ООО ООО //Л., Картфабрика, 1988. 2 листа. (Соавторы: Беляев Г.М., Рудник В. А и др.).

26. Раннедокембрийский магматизм и гранитообразование // Древнейшие породы Алдано-Станового щита. Л.,Щд-ие ПГО Севзапгеология, 1989. С. 154-174. (Соавторы: В.А.Рудник, В.М.Шемякин).

27. Первично-вулканогенная природа эндербит-крнсталлосланцевых формаций Алдано-Станового щита и закономерности эволюции основного магматизма // Петрохимическая эволюция магматических формаций. М., Наука, 1990. С. 50-67. (Соавторы: Рудник В.А., Толмачева Е.В.).

28. Петрогеохимическая типизация метабазитов гранулито-гнейсовых комплексов Алдано-Станового щита // Геохимические типы и рудоносность базитов-гипербазитов гранулито-гнейсовых комплексов, зеленокаменных поясов, офиолитов. Иркутск, 1990. С. 37-41. (Соавтор Е.В.Толмачева).

29. Ultrametamorphic formation during endogenous cycles in the Precambrian of the central Aldan Shield// Third International archaean symposium. Perth, 1990. P.231-232. (Co-authors: Dook V., Rudnik V., Tolmacheva E.).

30. Петрогеохимические исследования при геолого-съемочных работах в областях развития метаморфических комплексов докембрия // Методические рекомендации. ВСЕГЕИ, СПб, 1992. 62 с. (Соавторы: Толмачева Е.В., Никольская Н.С., Руденко В.Е., Румянцев И.М.).

31. Ultrametamorphic granite formation during endogenous cycles in the Precambrian of the Aldan Shield, USSR // The archaean: terrains, processes and metallogeny. Nedlands, W. Australia, 1992. P. 287-293. (Co-authors: Tolmacheva E., Rudnik V.).

32. Geochemical mapping of basic complexes in the Early Precambrian Aldan-Stanovoy Shield of Siberia // Precambrian Research, 1993, vol.62, N4, p.507-528. (Co-authors: Tolmacheva E.V., Dook V.L., Milkevich R.I., Rudnik V. A).

33. Эволюция пространственно-временных закономерностей докембрия и методы их изучения // Материалы к междунар. конф. "Пространство, время, тяготение". СП-б, 1994. (Соавторы: Руденко В.Е., Толмачева Е.В., Никольская Н.С., Руденко Ю.Л.).

34. Реконструкция геодинамических режимов и тектоническое районирование раннего докембрия Алдано-Станового щита по петрохимическим характеристикам метабазитов // Магматизм и геодинамика (материалы 1 Всероссийского петрографического совещания), книга 1, Уфа, 1995, с. 36-38. (Соавторы: Рудник В.А., Толмачева Е.В.).

35. Корреляция структурно-формационных комплексов и интерпретация геодинамических режимов докембрия Аддано-Станового и Алданского мегаблоков // Там же. С. 175-176. (Соавторы: Руденко В.Е., Толмачева Е.В., Никольская Н.С., Руденко Ю.Л.).

36. Geochemical methods for reconstruction of tectonic regimes and tectonic dividing of Precambrian. Precambrian of Europe: Stratigrapgy, Structure, Evolution and Mineralization. MAEGS 9, 4-15 September, St.Petersburg, 1995. Abstracts. Editors: V.AGlebovitsky, AB.Kotov. P. 124. (Co-authors: Rudnik V.A., Tolmacheva E.V.

37. Метабазальты Аддано-Станового щита и проблемы тектонических режимов раннего докембрия. И Региональная геология и металлогения. N 4, 1995, С. 38-51. (Соавторы: Рудник В.А., Толмачева Е.В.

38. К проблеме источников рудного вещества при формировании железорудных месторождений Центрального Алдана. // XIII Российское совещание по экспериментальной минералогии, Черноголовка, 1995. (Соавтор Толмачева Е.В.).

39. Sm-Nd систематика высокометаморфизованных супракрусгальных комплексов Алданского щита. // Главнейшие рубежи геологической эволюции Земли в докембрии и их изотопно-

геологическое обоснование (тезисы докладов). СПб, 1995. С.31. (Соавторы: Ковач В.П., Котов

A.Б., Сальникова Е.Б., Смелов А.П., Березкин В.И.).

40. Sm-Nd систематика кислых метавулканитов федоровской серии Алданского щита (р-н среднего течения р. Тимптон). Доклады РАН, т.347, N2, 1996. С. 236-238. (Соавторы: Ковач

B.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б.).

41. Эволюция пространственно-временных закономерностей докембрия и методы их исследования (на примере докембрия Восточной Сибири). // Новые идеи в естествознании (материалы III международной конференции: пространство, время, гравитация)". С.147-156. (Соавторы: Ру-денко В.Е., Толмачева Е.В., Никольская Н.С., Руденко Ю.Л.).

42. Тектоника плит в раннем докембрии Алдано-Станового щита // Докембрий Северной Евразии, Спб, 1997, С. 20. (Соавторы: Толмачева Е.В., Рудник В.А.).

43. Реконструкция последовательности метаморфических событий в раннем докембрии Алданского шита по термобарогеохимическим данным // Докембрий Северной Евразии, Спб, 1997,

C. 101. (Соавтор Толмачева Е.В.).

44. Распознавание геодинамических обстановок по петрохимическим характеристикам базальтов. Записки Всерос. Мин. о-ва, часть CXXVI, 1997, N 1. С. 109-124.

45. Геохимическое картирование как метод геодинамической реконструкции раннего докембрия (на примере Аддано-Станового щита) // Международный симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ (тезисы докладов), М., ИМГРЭ, 1997. С.39-40. (Соавтор Толмачева Е.В.).

46. Термобарогеохимические критерии выявления источников рудного вещества докембрий-ских метаморфогенных месторождений // Международный симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ (тезисы докладов), М., ИМГРЭ, 1997. С. 226-227. (Соавтор Толмачева Е.В.).

47. Роль геодинамических условий формирования раннедокембрийских вулканитов при образовании железорудных и флогопитовых месторождений Алданского щита // Тезисы докладов к междунар. конф."Палеогеографические и геодинамические условия образования вулканогенно-осадочных месторождений". Миасс, 1997. (Соавтор Толмачева Е.В.).

48. Проблема источников рудного вещества и генезиса докембрийских флогопитовых и железорудных месторождений (Центральный Алдан) // Отечественная геология 20 с. (в печати). (Соавтор Толмачева Е.В.).

49. Методические рекомендации по применению термобарогеохимических исследований при региональных геолого-съемочных работах в областях развития докембрия . СПб, ВСЕГЕИ, 98 с. (в печати). (Соавтор Толмачева Е.В.).

Подписано н печати 16.03.98. Заказ 78 Тирад 100 Объем 2,5 п.л. ЦОП СПГУ. 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова,6.

Текст научной работыДиссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Великославинский, Сергей Дмитриевич, Санкт-Петербург



Президиум ВАК России.

(рсшегше от " " // -19 № щжсу&кл ученую степень ДОКТОРА ]

1 ----неук !

Щч-алышк управления ВАК России

/ ...........................

/

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И ГЕОХРОНОЛОГИИ ДОКЕМБРИЯ

Великославинский С.Д.

МЕТАБАЗАЛЬТЫВЫСОКОМЕТАМОРФИЗОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ РАННЕГО ДОКЕМБРИЯ АЛДАНО-СТАНОВОГО ЩИТА: ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Специальность: 04.00.08 - петрология и вулканология

Санкт-Петербург 1998

Список обозначений

DCx) - дискриминантная функция DC х)лин - линейная дискриминантная функция D(х)кв - квадратичная дискриминантная функция D2 ~ обобщенное расстояние Маханалобиса R - средневзвешенный эмпирический риск

неправильной классификации n, ni, П2 - объемы выборок Fo.01 - критическое значение критерия

Фишера при уровне значимости 99Х Рэмп, Fm,n - эмпирическое значение критерия Фишера, эмпирическое значение для степеней свободы шип Fi, F2 - первая и вторая главные компоненты

соответственно X - среднее арифметическое

Хо. 95 - оценка среднего арифметического в 95/:~м

доверительном интервале S - стандартное отклонение п7. - частота встречаемости

Ас - показатель общей кислотности Л. С. Бородина

Индекс затвердевания Куно: 100Mg0/(Mg0+Fe0*+Na20+K20), мае.;'

A=Al203+Ca0+Na20+K20

S=Si02+Ti02-Mg0-Fe0*

Inf - инфракрустальный комплекс

Va - верхнеалданская серия

Кш - курумканская свита

Nm - нимнырская свита

Fd - федоровская серия

Tn-Dj - тимптоно-джелтулинский комплекс

РЗЭ - редкоземельные элементы

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................5

Краткий геологический обзор.........................................5

Актуальность проблемы..............................................17

Цель и задачи исследования.........................................18

Исходные материалы.................................................19

Личный авторский вклад в работу....................................23

Научная новизна....................................................24

Основные защищаемые положения......................................25

Практическая значимость............................................ 26

Публикации и аппробация работы.....................................27

Объем и структура работы...........................................28

Благодарности......................................................28

Глава 1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.........................................29

Опробование, аналитические методы и метрологический контроль.......29

Методика обработки геохимических данных............................35

Глава 2. ПЕРВИЧНАЯ ПРИРОДА МЕТАБАЗИТ-ГНЕИСОВЫХ АССОЦИАЦИЙ АЛДАНО-

СТАН0В0Г0 ЩИТА.................................................42

Первичная природа метабазитов высокометаморфизованных

комплексов Алдано-Станового щита...................................42

Геологическая позиция метабазитов и их петрографическая

характеристика.............................................43

Результаты реконструкции первичной природы метабазитов

по петрохимическим и геохимическим данным..................51

Результаты реконструкции первичной природы метабазитов

по минералогическим данным.................................70

Результаты реконструкции первичной природы метабазитов

по термобарогеохимическим данным...........................74

Первичная природа гиперстеновых гнейсов............................77

Основные выводы....................................................86

Глава 3. ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ТИПИЗАЦИИ

МЕТАБАЗАЛЬТОВ..................................................88

Критерии разделения метасоматических базификатов и кристаллических сланцев метабазальтовой природы.............................89

Критерии разделения кристаллических сланцев ультраосновного и основного составов и установление границы между метаба-

зальтами и метавулканитами среднего состава........................91

Критерии разделения метабазальтов и интрузивных метабазитов....... 96

Глава 4. ПЕТР0Л0Г0-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАБАЗАЛЬТОВ

ЦЕНТРАЛЬНОГО АЛДАНА...........................................10?

Алданский инфракрустальный комплекс...............................107

Верхнеалданская серия.............................................113

Федоровская серия.................................................125

Тимптоно-джелтулинский комплекс...................................137

Выводы............................................................153

Глава 5. КОРРЕЛЯЦИЯ ВЫС0К0МЕТАМ0РФИ30ВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ АЛДАНО-

СТАН0В0Г0 ЩИТА ПО ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ МЕТАБАЗАЛЬТОВ .........157

Обоснование эталонной схемы стратиграфического расчленения

раннего докембрия Алдано-Станового щита...........................163

Геохимические данные.........................................163

Анализ геохронологических данных.............................180

Эталоны метабазитов главнейших геологических комплексов...........189

Алданский инфракрустальный комплекс и верхнеалданская

серия........................................................189

Федоровская серия............................................192

Тимптоно-джелтулинский комплекс..............................193

Объекты экзамена..................................................193

Решающие правила и схема распознавания стратиграфической

принадлежности метабазальтов......................................196

Картирование результатов распознавания стратиграфической принадлежности метабазальтов разных геологических комплексов

Алдано-Станового щита.............................................206

Геологическая интерпретация результатов корреляции геологических комплексов Алдано-Станового щита по геохимическим данным......209

Стратиграфические аналоги верхнеалданской серии..............212

Стратиграфические аналоги федоровской серии..................231

Стратиграфические аналоги тимптоно-джелтулинского комплекса.. 252

Выводы............................................................272

Глава 6. ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ АЛДАНО-СТАНОВОГО ЩИТА ............. 279

Методика распознавания геодинамических обстановок по

петрохимическим характеристикам базальтов.........................279

Результаты распознавания и картирования геодинамических

обстановок раннего докембрия Алдано-Станового щита...............296

Пространственное распределение островодужных метабазальтов...302 Пространственное распределение континентальных

метабазальтов................................................310

Дополнительные индикаторы геодинамических обстановок

Алдано-Станового щита.............................................316

Микроэлементный состав метабазальтов ........................ 316

Состав флюидной фазы.........................................321

Поперечная геохимическая зональность палеостроводужных

структур.....................................................325

Метаморфические режимы...........;..........................329

Микроэлементный состав гранитоидов .......................... 335

Плейттектоническая модель формирования раннедокембрийской

структуры Алдано-Станового щита...................................336

Соотношения предлагаемой модели с существующими представлениями о тектоническом строении и тектонической эволюции

региона...........................................................352

Геосинклинальные модели ..................................... 352

Модели нелинейной тектоники ................................. 357

Плейттектонические модели ................................... 365

Тектоническое районирование Алдано-Станового щита ................ 372

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................373

ЛИТЕРАТУРА.............................................................386

ВВЕДЕНИЕ

Краткий геологический обзор

Алдано-Становой щит представляет собой выступ раннедокембрийского фундамента, вытянутый в широтном направлении, перекрытый с севера платформенным чехлом и ограниченный на юге Монголо-Охотским разломом. Общая площадь региона составляет более 700 ООО кв. км. На территории Алдано-Стано-вого щита наиболее полно сохранилась последовательность раннедокембрий-ский формаций, формировавшихся от раннего архея до раннего протерозоя включительно. В связи с этим он может рассматриваться как оптимальный полигон для решения многих фундаментальных задач докембрийской геологии, таких как общее расчленение докембрия, эволюция эндогенных режимов, изучение особенностей раннедокембрийского лито- и петрогенеза, отработка тектонических моделей докембрия, изучение гранулитового метаморфизма и т.д. Так, в частности, по мнению Л.И. Салопа многие комплексы региона представляют собой глобальные стратотипы раннего докембрия (Салоп, 1982 и др.).

Исходные раннедокембрийские породы Алдано-Станового щита в настоящее время представляют собой результат неоднократного высокотемпературного метаморфического преобразования. Первичная природа протолитов геологических подразделенений региона разными исследователями реконструируется по-разному. Однако к настоящему времени их интерпретация как первоначальных вулка-ногенно-осадочных комплексов в целом является практически общепризнанной (Салоп, Травин, 1974; Черкасов, 1975; Ранний докембрий..., 1984; Козырева и др., 1985; Ранний докембрий..., 1991 и многие др.). В качестве альтернативной петрогенетической модели предложен вариант формирования раннедокембрийских пород Алдано-Станового щита в результате кристаллизации первичного "магматического" океана (Шкодзинский, Габышев, 1994 и др.).

Кроме того на территории Алдано-Станового щита сосредоточен ряд про-мышленно важных месторождений золота, флогопита, железа, горного хрусталя,

графита и т.д., что также привлекало внимание многих исследователей. В ?0-80-е годы интерес к этому региону был активизирован в связи со строительством Байкало-Амурской магистрали. В течение этого периода времени существенно увеличилась геологическая и геофизическая изученность региона, были составлены серии обобщающих геологических, металлогенических, геохимических карт и карт метаморфизма м-ба 1*. 1 500 000-1:3 000 000, а также -проведена геологическая съемка м-ба 1:50 000 на значительной части территории региона.

В формирование современных представлений о геологии региона большой вклад внесли исследования М.З. Глуховекого, Ю.К.Дзевановского, Г. М.Друго-вой, В.Л.Дука, А.К.Каца, В.И.Кицула, Д.С.Коржинского, Л. И.Красного, М.Д.Крыловой, В.А.Кудрявцева, Е.М. Лазько, A.M. Лейтеса, Л. М. Мишина, Е. П. Миронюка, В. А. Мокроусова, В.М.Моралева, А.Н.Неелова, А.Ф.Петрова, Л.Н.Реутова, В.А.Рудника, Л.И.Салопа, А.П.Смелова, Н.Г.Судовикова, В.С.Федоровского, Н.В.Фроловой, И.М.Фрумкина, Р.Ф.Черкасова, B.C.Шкодзинского, Н.С.Шпак, В.И.Шульдинера и многих других.

В пределах Алдано-Станового щита традиционно выделяются два самостоятельных блока: собственно Алданский щит и Становая область. Границей между ними принято считать зону станового разлома. Однако различными исследователями отдельные участки этой зоны определяются по-разному. Кроме того, существуют неопределенности в отнесении ряда тектонических блоков к Алданскому щиту или к Становой области. В частности, сутамский блок, расположенный севернее станового разлома и являющийся формально частью Алданского щита, характеризуется режимом метаморфизма, свойственным высокобарическим гранулитам Становой области, и разными исследователями включается или в состав Алданского щита, или в Становую область. Аналогичным образом, не однозначна интерпретация амфиболитовых образований олекминской зоны, обычно коррелируемых со становым комплексом, но рассматриваемых разными исследователями или в объеме Алданского щита, или - Становой области. Хотя проблема "самостоятельности" раннего докембрия этих подразделений и ос-

ч

Рис. 1. Схема тектонического районирования Алдано-Станового щита. Составлена по данным С Геологическая карта. .., 1986; Красный, 1980; Геология зоны..., 1988, Шульдинер и др. , 1990; Ранний докембрий. . , 1986; МозсоусЬепко еЪ а1. , 1993; Смелов, 1996 и др.).

1-3-геологические комплексы Алданского щита: 1-верхнеалда.нская серия, 2-федоровская серия, 3-тимптоно-джелтулинский комплекс; 4-5-геологические комплексы Становой С3,6) и Олекминской С 3,5) областей: 4-курультино-гонамский Сзверевско-чогарский) комплекс, 5-о-лекминская серия, 6-становой комплекс; ?-мета.габбро унгринского комплекса; 8-удоканская серия; 9-чехол Сибирской платформы; 10-Монголо-0хотская система.

Латинскими буквами на схеме обозначены структурно-тектонические подразделения: А-Л-тектонические блоки Алданской гранулит-гнейсовой области: нимнырский С А), иджекский С В), холболохский СС), сеймский (Ю, сутамский СЕ), суннагинский СЮ, тыркандинский С&), учуро-го-намский СН), тырканский С1), мелемкенский С Л); К-М - гранулитовые блоки С выступы) Олекминской гранит-зеленокаменной области: ку-рультинский С К), оломокитский СЮ, чарский СМ); М-Т - гранулитовые выступы С блоки) курультино-гонамского комплекса Становой области: каларский СМ), могочинский СО), зверевский СР), дамбукинскмй СО), чогарский СЮ, сивакано-токский С Б), пуриканский С ларбинский) С Т); и-А2 - структурно-формадионные зоны С прогибы) Становой области: тун-гирская Си), амазаро-гилюйская СУ), иликанская СШ, брянтинская СХ), купуринская СУ), удско-майская С2), гонжинская СА2).

тается дискуссионной со времен Д. С. Коржинского С1939), в настоящее время большинством исследователей разделяется представление о наличии существенных различий в геологии, тектонике, магматизме и метаморфизме этик подразделений, что и отражено на большинстве существующих карт региона. Схематически такая интерпретация показана на рис. 1. В связи с этим стратиграфия магматизм и тектоника Алданского щита и Становой области традиционно изучаются независимо и в данном разделе также рассматриваются отдельно.

Стратиграфия Алданского щита. В настоящее время геологические комплексы Алданского щита принято подразделять на инфра- и с-упракрустальные образования. К инфракрустальному комплексу относятся нестратифицируемые образования, представленные преимущественно разнообразными породами кислого и среднего состава, которые рассматриваются в качестве фундамента для супракрустальных толщ. Инфракрустальные комплексы разных частей региона отличаются как петрографическим составом, так и геохимическими характеристиками слагающих их разновидностей. Не исключена и их разновозрастность. В частности, для гранитоидов, относящихся к фундаменту федоровской серии предполагается возраст около 2 млрд. лет (Ковач, 1994), в то время как возраст алданского инфракомплекса, рассматриваемый как фундамент верхнеалданской серии оценивается в 3.4-3.6 млрд. лет. Для супракрустальных образований наиболее разработана схема стратиграфического расчленения раннего докембрия центральной части Алданского щита (Алдано-Тимптонекое междуречье), где среди них обычно выделяются верхнеалданская (иенгрская), тим-птонская и джелтулинская серии. В.Л.Дуком с соавторами (Ранний докембрий. .., 1986) предлагается выделять иные стратиграфические подразделения, далеко не всегда сопоставимые с традиционными. В частности, курумканская и амедичинская толщи, слагающие ранние структурно-формационные зоны в пределах Алданского геоблока, почти полностью соответствуют объему еерхнеалдан-ской серии за исключением алданского инфракрустального комплекса, который в традиционных схемах включается в ее состав. Структурно-вещественные комплексы поздних и завершающих структурно-формационных зон*, холболохская,

сеймская, иджекская, кюриканская толщи в целом отвечают объему традиционно выделяемой тимптонской серии, но не соответствуют стратиграфическим подразделениям, традиционно используемым для ее более дробного расчленения.

Несмотря на то, что в целом последовательность формирования геологических комплексов представляется общепризнанной, имеется достаточно много разногласий и неопределенностей, связанных как со сложностью строения региона, так и недостаточной его геохронологической изученностью. Этим, в частности, определяется существование нескольких десятков схем стратиграфического расчленения раннего докембрия Алданского щита (Шульдинер, 1992 и др.), правда, многие из них отличаются лишь в деталях. Однако, существуют и принципиальные отличия, связанные с представлениями о непрерывности стратиграфической последовательности раннего докембрия региона, которую, например, отстаивал Л.И.Салоп (Салоп, Травин, 1974) или цикличности (Рудник, 1972 и др.), которая общепринята в настоящее время. Различия в схемах стратиграфического расчленения проявляются на разных уровнях: как при выделении свит, так и при объединении свит в серии и комплексы. В частности, до настоящего времени остается дискуссионным объем тимптонской серии, что определяется в первую очередь неоднозначностью положения федоровской серии (или свиты), а также - неопределенностью самого разделения тимпто-но-джелтулинского комплекса на тимптонскую и джелтулинскую серии.

Стратиграфия Становой области. Традиционное стратиграфическое расчленение Становой области в региональном плане проведено по степени метаморфизма геологических образований. Гранулитовые образования, составляющие ряд различных по размерам тектонических блоков или выступов (зверев-ский, каларский, дамбукинский, чогарский, ларбинский и др.) традиционно объединяются в раннеархейский курультино-гонамский (или зверевско-чогар-ский по Л.П.Карсакову) комплес, в целом коррелируемый с гранулитовыми образованиями Алданского щита и подразделяемый, в свою очередь, на ряд свит, объемы и количество которых разными исследователями определяются по-разному.

Геологические �