Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Олондинский гранитоидно-зеленокаменный пояс

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Олондинский гранитоидно-зеленокаменный пояс"

' АКАДЕШЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ

На правах рукописи ГОПОВКОВ Анатолий Васильевич

УЖ 552.4:551.71 (571.55) ОЛОНДИИСКИЙ ГРАНИГОИДНО- ЗЕЛЕЮШ®ННЫЯ ПОЯС

Специальность 04.00.08 - петрография, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Чита-1991

s

у/ '

Работа выполнена в Читинском институте природных ресурсов

СО АН СССР

Научный руководитель: член-корреспондент АН СССР Ф.А. Летников

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических '

наук З.И.Петрова

кандидат геолого-минералогических наук А. И. № ¡ьников

Ведущая организация: Читинский политехнический институт

Завита диссертации состоится И&^ТрД 1991 г.1

в "•/</ " часов на заседании специализированного совета Д 003.07.01 при Институте земной коры СО АН СССР по адресу: 664033, Иркутск-33, ул.Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно- Сибирского филиала СО АН СССР (при Институте земной коры).

Автореферат разослан "ЯЗ..". .1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат -/Тч геолого-минералогических наук Ю. В. Менывагин

Ж"

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Одной из главнейших проблем докеибрий-ской геологии является проблема архейских гранитоидно-зеленокаменных поясов. Известно,что с этики структурами связаны месторождения железа, золота, меди, никеля, редких металлов. Положение месторождений в структуре поясов зависит от большого количества рудоконтролирующих факторов - литолого-стратиграфических, структурно-метаморфических, магматических. Актуальность диссертационной работы определяется комплексностью разработки вопросов стратиграфии, магматизма, структурной эволюции и метаморфизма Олондинского гранитоидно-зеленокаменного пояса - одного из перспективных в металлогеническом плане поясов Алданского щита.

Цель и задачи исследований. Главной целью работы является выяснение геолого-структурного положения Олондинского гранитоидно-зеленокаменного пояса и структурно-петрологических особенностей слагающих его комплексов. Автору предстояло решить следующие задачи: 1) изучение взаимоотношений зеленокаменного разреза с подстилающим фундаментом и установление подошвы; 2)' расшифровка внутренней структуры эеленокаменного пояса; 3) детальное изучение стратиграфии, установление верхов разреза и изучение его взаимоотношений с перекрывающей удоканской серией раннего протерозоя; 4) расчленение гранитоидов и установление последовательности их развития по отношению к зеленокаменной толщ?; 5) изучение петрографии, минералогии, химизма, условий образования и эволюции флюидного режима структурно-вещественных комплексов; 6) изучение метаморфизма, выделение его этапов и корреляция их с этапами деформаций; 7) установление роли метасоматических процессов в формировании Зпондинского пояса.

Фактический материал и методика исследований. В основу диссертационной работы полечены результаты исследований автора, проводимых в 1984-1990 гг. в соответствии с планом тематических работ ПРО "Читагео-логия". Методика полевых исследований в принципе соответствовала обычной методике крупномасштабной геологической съемки с построением геологической карты масштаба 1:50000, углубленным изучением узловых участков, опорных обнажений, профилей и составлением детальных разрезов масштаба 1:5000-1:1000. В процессе обработки полевых материалов изучено около 1000 шлифов, использовано 298 силикатных анализов пород С179 из которых являются оригинальными), 1500 полуколичественных спектральных анализов (метод испарения на ДОС-8), 800 замеров плотнос-ги и магнитной восприимчивости, 46 газово-хроматографических анализов, 19 минералогических анализов проб-протолочек, 33 ыикрозондовых анализа

- 3 -

минералов, 29 химических анализов «онофракций бистита.

Большинство химика-аналитических работ выполнено в Центрально* лаборатории ПГО "Читагеология". Часть силикатных анализов пород (11 шт.) выполнена в секторе физических методов анализа ЧИПРа Т.П.Михайловой и Н.С.Балуевым. Анализ минералов метаморфических пород проводился во ВСЕГЕИ И. В. Козыревой и В.И.Щульдинером на микроанализаторе "Сахпевах". Там же осуществлялся пересчет анализов минералов на формуль и расчет параметров метаморфизма по программе "TPFS", разработанной е ИЭМ АН СССР В. И. Фонаревьм и др. (1989). Диагностика анальцима подтверждалась рентгеноструктурньми исследованиями в ЗабНИИ (Перминова O.K., Чемакина Л.Г.). а самородного железа - в ИЗК СО АН СССР. Разово-хрома-тографический анализ флюидных компоненте! выполнен в лаборатории теоретической и экспериментальной петрологии ИЗК. СО АН СССР (аналитик Т.П.Гантимурова). В этой лае лаборатории автором совместно с И.Р.Менакером проводилось физико-химическое моделирование на ЭВМ БЭСМ-6 по программе "Селектор", разработанной под руководством И.К.Карпова.

Научная новизна проведенного исследования состоит в том, что впервые обосновано выделение Оиондинского гранитоидно-зеленокаменного пояса в рамках третьего самостоятельного архейского подразделения(AR3) с возрастным интервалом 3.0-2.5 млрд. лет. фундамент этого пояса представлен раьнеархейской (AR, ) гранулит-серогнейсовой ассоциацией (древнее 3.5 млрд. лег) и среднеархейскиш (AR2) гранитоидно-зеленока-менными поясами борсалинского (или тунгурчинского) уровня с возрастом 3.5-3.0 млрд. лет. Впервые установлено налегание олондинской серии с базальными конгломератами в основании на древнестановые гранитоиды средаеархейского цикла - одно иэ наиболее редко встречающихся явлений в геологии зеленокаменных поясов мира. Разработана новая детальная схема стратиграфии, главным моментом которой служит угловое стратиграфическое несогласие, разделяющее олондинскую серию на две свиты: красногорскую и тарынг-юряхекую. Впервые обосновано проявление двух структурно-метаморфических циклов преобразования олондинской серии: позднеархейского и раннепротерозойского. Получены новые данные по эволюции фл-оидного режима архейского гранитообразования. При сопоставлении результатов структурно-петрологических исследований и численного эксперимента установлено, что привнесение гранитизирующих компонентов (Si. К, Na) в систему гранитообразования связано с восстановленными флшдопотоками.

Практичеасая ценность. Предлагаемая схема расчленения Олондинско-го гранитоидно-зеленокаменного пояса и рекомендации по трехчленному делению архея позволят улучшить качество крупномасштабных геологичес-

кмх карт, обеспечить их увязку между собой, более целенаправленно вести поисковые работы и яснее представить метаплогеническую специализацию как отдельно взятых структур, так и тектоно-магматических циклов сложной и длительной истории архея.

Внедрение результатов. Полученные результаты и разработанные на их основе рекомендации по изменению и дополнению легенды Кодаро-Удо-канской серии листов крупномасштабных геологических карт изложены в тематической отчете по изучению строения и оценке перспектив золотоносности троговьи структур севера Читинской области. На 1У Дальневосточном региональном межведомственном стратиграфическом совещании (1990 г.) схема стратиграфии олондинской серии включена в схему корреляции раннедокембрийских стратиграфических подразделений Забайкальско-Дальневосточного региона.

Защищаемые положения. 1. Формирование Олондинского гранитоид-но-эеленокаменного пояса происходило в рамках третьего самостоятельного архейского подразделения (AR3). 2. Олондинская осадочно-вулканогенная серия подразделяется на две свиты (красногорская и тарынг-юряхская) и два сопутствующих комплекса: субвулканичесних интрузий андезитов и дацитов; гилабиссальных и субвулканических интрузий габбро-амфиболитов и пикритов. 3. Формирование архейских гранитоидных комплексов, слагающих Олондинский пояс и его фундамент, протекало на фоне инверсий флюидного режима.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований обсуждались на региональных и Всесоюзных совещаниях и конференциях (Чита, 1987, 1990; Иркутск, 198?, 1988, 1989; Ленинград, 1987; Хабаровск, 1988, 1990); По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она включает 160 стр. машинописного текста, 33 рисунка,5 таблиц (вынесенных в текстовые приложения), список использованной литературы из 116 наименований и 5 графических приложений, оформленных в отдельной папке.

Выполнение работы проводилось в ПГО "Читагеология", Читинском институте природных ресурсов и Институте земной коры 00 АН СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР Ф. А. Летникова. Автор пользовался также советами и рекомендациями доктора геолого-минералогических наук В. И.Щульдинера, кандидатов наук В.А.Кривенко, И. Г. Рутвггейна, Б.И. Гонгальского, Ф.М.Ступака, В. В. Лашкевича, И.В. Козыревой» Н.В.Попова, В.Г.Картавченко, М.Н.Дэви, Д.П.Корсакова, помощью и содействием геологов Ю.И.Березина. Т.А.Пинаевой, И. A.Toi.:'асова, И. Г.Мэнакера, H.H. Доб-рецова, Е. М. Фалькина, А.Я.Гуселетовой, а также коллективов Региональной партии ПГО "Читагеология" и лаборатории магматических формаций

ЧИПРа. Всей названный товарищам, в первую очередь - своему научнок руководителю члену-корреспонденту АН СССР Ф. А. Летникову, автор выражает искреннюю благодарность и признательность.

Глава 1. С0СТ0ЙН1Е ПРОБЛЕШ ИЗУЧЕНИЯ АРХЕЙСКИХ ГРАКИТОЦЦНО-ЗЕЛЕНЭКАЫЕИНЫХ ГЮЙСОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

Среди взаимосвязанных между собой проблей архейских гранитоидно-аеленокаменных поясов на первый план выходит проблема расчленения гра-нитоидно-веленокаменных ассоциаций и периодизации раннего докембрия t целом. Эта проблема обсуадае-гся в работах Е.В.Бибиковой, С.В.Лобач-Яу-ченко, М.А.Семихатова, К. А.ВД/ркина, В.Г.Шульдинера и др. Кпшевьм i ней в настоящее время является вопрос о двух- или трехчленном деленш врхея и выборе границ между архейскими подразделениями. Прежде всег< это граница разделяющая этапы развития древнейших гранулит- серогнейсо-вых и более молодых гранит-зеленокаменных областей. В варианте с трем: архейскими подразделениями дополнительно стоит выбор возрастных грани! между разновозрастными генерациями гранитоидно-эеленокаыенных поясов. Среди последних выделяются (Геохимия архея, 1987; Sheraton et. al., 1987) древнейшие с возрастом более 3.5 млрд. лет (пояс Исуа в Гренландии), хронологически сопоставляемые с древнейшими образованиями грану-лит-серогнейсовых областей, древние (3.5-3.0 млрд. лет) и более молодые <3.0-2.5 млрд. лет). Коротко обсуядаются проблемы стратиграфии, магматизма, структурной эволюции и метаморфизма гранитоидно-аеленока-менных поясов, взаимоотношений между молодыми и более древними поясами, а также доказательства существования для них сиалического фундамента (Гликеон,1980; Конди,198о).

На западе Алданского щита зеленокаменные пояса были выделены t басс. р. Олекмы как архейские (№фонюк,19бб), а в басс.рек Чара и Ка-лар - как раннепротерозойские троги (Федоровский, Лейтес,1968).В большинстве более поздних работ эти струм-уры относятся к единому поздне-архейскому олондино-борсалинскоиу циклу развития. Исключение составляют работы А.Ф.Петрова (1985), J1. М. Богомоловой и др. (1985), М.Н.Дэви » И.Г.Рутштейна (1985), В.А.Кривенко и Т.А.Пинаевой (1987), в которыз предполагается или приводятся данные о наличии двух возрастных уровне* эеленокаменных поясов - древнего (борсалинского или тунгурчинского) t более молевого (субганского или олондино-тасмиелинского). Однако следует признать, что эта схема в значительной степени гипотетична. Дта того чтобы оценить ее реальность необходим сбор нового фактическое материала в соответствии с комплексом выше перечисленных проблем.

Гласа П. ГЕОЛОГИЯ И ПЕТРОЛОГИЯ СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ

Впервые Олондинскмй гранитоидно-эеленокаыенный пояс был выделен М.З.Глуховским при геологической съемке масштаба 1:200000 ,и позднее изучался многими исследователями (Глуховский, 1969,1978; Борисов,1980, устное сообщение; Габышев, 1969, устное сообщение; Свешников, 1976, устное сообщение; Другова и др., 1983; Дэви, 1985; Смелов, Попов, Добрецов, 1987; Добрецов и др, 1986; Древнейшие породы...,1989).

В настоящее время в литературе Ошондинская структура понимается как субмеридионально ориентированный зеленокаыенный пояс, расположенный в центральной части Чаро-Олекминсиой гранит-зеленокаменной области (запад Алданского пита). Он простирается на 40 км от оз. Читканда на север вдоль рек Олондо, Тарынг-Юрях и Токко при максимальной ширине 10 -11 км. Зеленокаменная толща этого пояса по данным гравиметрии прослеживается на глубину до 5 км (Другова, Пухтель, 1989). В связи с тем, что формирование структурного парагенезиса зеленокаменной толщи и прорывающих ее гранитоидов происходило в рамках едичого тектоно-магматического цикла (начинающегося процессами осадконакопления и вулканизма и заканчивающегося складчатостью, метаморфизмом и гранитообразовани-ем), то, вероятно, правильнее Опондинскую структуру рассматривать как гранитоидно-зеленокаменный пояс. В строении пояса выделяется фундамент (А1?,, АР?2), перерывающая его олондинская серия (АЯ3) и воздействующие на них гранитогнейсовые купола(АЯ3). Кроме того, выделяются останцовые фрагменты раннепротерозойского протоплатформенного чехла и эндогенные проявления зон раннепротерозойской протоактивизации.

Олондинская серия (А1?3).

Эта осадочно-вулканогенная толща состоит из двух свит (красногорская и тарынг-юряхская) и двух сопутствующих комплексов: субвулканических интрузий андезитов и дацитов; гипабиссальных и субвулканических интрузий габбро-амфиболитов и пикритов. Генетическая природа пород, слагающих серию, определяется наличием реликтовых текстур и структур. Красногорская свита представлена тремя литологически контрастными пачками пород общей мощностью 635 м. Первая из них (0-135 м) сложена полосчатыми гнейсами, кварцитогнейсами, линзов»лнополосчатыми кварцитами. В основании пачки залегают базальные метаконгломераты. Гальки конгломератов сложены плагиогранитогне^сами, гранитогнейсами и лейко-гранитами подстилающих комплексов, а также плагиоклазом, калишпатом и кварцем. Эта пачка с угловым и азимутальным несогласием залегает на

древнестановых гранитоидах и ассоциирующих с ниш лейкогранитах (AR2), слагающих фундамент серии.

Вторая_пачка (0-250 м) представлена метакоматииташ и реже (менее IX объема) метаморфизованными коматиитовыми туффитами, туфоконгломера-тами, туфогравелитами. Она согласно перекрывает первую пачку или несогласно залегает на гранитоидах фундамента. Шнеральный состав метано чатштов определяется вариациями содержаний серпентина (до 75Z), оливина (до 65%), амфибола тремолит-актинолитового ряда (до 652), талька (до 451), карбоната (до 45Х), хлорита (до 30%), магнетита (до 4 X) с примесью хромита, апатита и сульфидов.

Третья пачка (0-250 м) представлена метаморфизованными лавами и туфами базальтов, залегающими в разрезе (снизу вверх) в следующем порядке: высоко- и низкомагнезиальные коматиитовые, высокоглиноэеыистые, толеитовые. Минеральный состав этих пород характеризуется вариациями агегинолита, ооговой обманки, плагиоклаза, хлорита, эпидота, биотита, иногда реликтового пироксена, с примесью рудных минералов.

В соответствии с классификацией В.С.Куликова (1988) среди вулканитов красногорской свиты выделяются две петрохимические серии - кома-тиитовая и толеитовая. Содержания петрогенных окислов в коматиитах и коматииговых базальтах в целом находятся в соотношениях, характерных для пород коматиитовой серии (Amdt.,1977; Naldrett, Cajbri, 1976). Содержание МеО варьирует в пределах 8.15-46.85Х. По отношению АЦ03/ТЮ2 рассматриваемые вулканиты подразделяются на два петрохимических типа. К одному из них принадлежат составы с алюшний-титановым отношением близким к хондритовому (20,4; йилгарнский тип) или превышающим его в 1,5-3 раза (напоминающие современные вулканиты марианит-бокинитовой известково-щелочной серии). Этот тип включает в себя составы,аномально обогащенные Si02(до 58.84Z) и обедненные П02(до 0,03%). Входящие сюда метакоматииты и высокомагнезиальные коматиитовые метабазальты на диагг рамме Fe0^Mg0-Sl02 располагаются в поле из вестково-щелочных серий, а низкомагнезиальные коматиитовые и связанные с ними высокоглчноземистые метабазшлты натриевой серии частично попадают в поле иэвестково-щелочных с.рий и через промежуточные разности переходят в поле толеито-вых серий. По большинству петрохимических параметров эти метабазальты сопоставляются с базальтами окраинных энсиматических морей (проявленными в одних структурах с вулканитами марианит-бонинитовой серии).

ДругоГ петрохимический тип характеризуется относительной обогаще-нностью титаном, обедненностыо глиноземом и низким значением Al203/Ti0 (в среднем 10), что сближает их с коматиитами барбертонского типа. На диаграмме FeO^MeO-SiO;, принадлежащие к этому типу коиатииты и высоко- 8 -

магнезиальные комзтиитовые базальты попадают в поле толеитовых серий вместе с высокожелезистыми высокотитанистыми ниэкоглиноземистыми толе-итами <A1203/Ti02 - в среднем 9,27) натриевой серии, петрохимически близкими к базальтам срединно-океанических хребтов (Магматические горные породы,1987).

Тарынг-юряхская свита представлена широкой гаммой пород, общей мощностью 515 ы. В основании свиты залегает пачка грубополосчатых ме-татерригенных пород (0 -10 ч). Она перекрывает красногорскую свиту с угловым стратиграфическим несогласием и подразделяется на два равнозначных Сч.оя. Нижний сложен темноокрашенными метаграувакками с базаль-ными метаконгломератами. Он перекрывается слоем светлоокрашенных мета-песчаников, содержащих линзы и прослои метаконгломерагтов. В гальках преобладает кварц над плагиоклазом, калишпатоы, пейкогранитами, плаги-огранитами, гранитогнейсаыи размываемого фундамента и базал тами нижней свиты. Вверх по разрезу терригенные породы сменяются метаморфиэо-ванными абсарокитами (0-250 м), андезибааальтами (0-60 м), андезитами (0-80м), трахитами (0-20 и), дацитами (0-200 м),- риолитами (0-10 м), туфами (0-70 м) с прослоями (0.5-2 . м) туфопесчаников и горизонтом (5-10 м) вулканических бомб в верхней части разреза.

Комплекс субвулканических интрузий метаандеэитов, Метадацитов. реже метаандезибазальтов и метариолитов представлен дайками и силлами (мощностью 0.1 - 10 м), которые имеют рвущие контакты по отношению к среднеархейским гранитоидам, .срасногорской свите, нижней терригенной пачке тарынг-юряхской свиты. Эти субвулканические тела прорываются позднеархейскши легматоидными гранитами и гранитоидами токкинского комплекса. В крупных телах выделяется тонкозернистая зона закалки и мелкозернистая центральная часть. Относительные взаимоотношения, минеральный состав, петрофизические свойства и химизм пород этого комплекса свидетельствуют о том, что они являются субвулканическими аналогами метаэффузивов тарынг-юряхской свиты.

Химические составы вулканитов тарынг-юряхской свиты и сопровождающего ее субвулканического комплекса на графике FeO/'MgO - Si02 ложатся в единый тренд дифференциации. Большая часть составов попадает в поле известково-щелочных серий, а некоторые из них отклоняются на .линию разграничения и в поле толеитовых серий. Причем толеитовые тенденции отмечаются в наиболее ранних и наиболее поздних дифференциатах. На диаграмме K20/Na20 - Si02 часть составов попадает не только в поле натриевой серии, но и в поле натриевой толеитовой серии срединно-океани-ческих хребтов. Для выборки в целом выражено преобладание составов, относящихся к калиево-натриевой серии, среди которых на диаграмме (К20+

Ыа20)-ЗЮг особо выделяются трахиты и псевдолейцитсодержащие абсаро-киты пюшонмтовой серии. По своим петрохимическим параметрам вулканиты выделяемых серий имеют сходство с аналогичными породами вулканических серий островных дуг и, частично, активных континентальных окраин андийского типа (Магматические горные порода, 1987).

Комплекс субвулканических и гипабиссапьных интрузий пикритов и габбро-амфиболитов. В количественном отношении габбро-амфиболиты преобладают над пикритаии. По способу локализации преобладают субсогласные и кососекущие сиплы над дайками. Тела этих пород насыщают разрез серии и приурочены, главным образом, к стратиграфическим границам. Мощность тел пикритов до 5 и, габбро-аыЗмболитов до 100 и. Большая часть химческих составов пикритов и гаСЗро-амфиболитов относится к субщэлочной калиево-натриевой серии. Неюторые разновидности пород характеризуются преобладанием калия над натрием, а часть - нормальной щелочностью. Гсббро-амфиболиты по химическому составу соответствуют щелочным базальтам, гавайитам, цудяиеритвм, субщелочным оливиновым базальтам. Эта петрохимическая серия определена как пикрит-иелочноба-зальтовая (Добрецов и др. 1986). -По своим петрохимическим параметрам габбро-амфиболиты составляются с породами субпелочной базальт-грахи-долеритовой формации зрелых островных дуг.

Удоканская серия (Р1?, ис!)

Изучение этого структурно-веи^ственного комплекса не входит в задачу исследований данной работы. Однако в силу того, что на западе Алданского щита удоканская серия служит главным репером в разделении архейских и раннепротерозойских комплексов, для нас важны ее взаимоотношения с олондинской серией. Контакт удоканской серии с олон-динской тектонический. По отсутствию позднеархейских и наличию раннепротерозойских деформаций в удоканской серии устанавливается ее структурное несогласие с олондинской серией. В гравийных зернах базальных пород удоканской серии устанавливают ;я петрографические признаки гранит оидов токкинского комплекса и метазффузивов олондинской серии. Этот факт свидетельствует о том, что между олондинской и удоканской сериями наряду со структурным имело место и стратиграфическое несогласие.

Гранитоиды

В Олондинской поясе эти породы относятся к четырем возрастные уровням (А!?,,АК2,АК3,РР,) и подразделяются на шесть комплексов. Теснук структурную связь с гранитоидаыи, слагающими фундамент олондинской серии, имеют глубоко диафторированнье первично гранулитовые основные кри-

;таллосланцы раннеархейского царского комплекса. Они слагают согласные гела среди воздействующих на них раннеархейских диоритогнейсов и пла--иогранитогнейсов тоналитового состава, рассматриваемых как дифториро-занные первично гранулитовые диориты и эндербиты бургайского комплекса СКривенко, Пинаева, 1987) и известных в литературе как "серые гнейсы". Эти два комплекса пород замещаются гранитоидами среднеархейского древ-честанового комплекса (плагиогранитогнейсы, гранодиоритогнейсы,грани-гогнейсы), которые составляют около 901 от объема всех соразований фундамента, и слагают крупный массив, предсгавллякший собой систему -ранитогнейсовых куполов, вытянутых в субыеридиональном направлении, контакты с раннеархейскими породами (сохранившимися в синформах между куполами) постепенные, через зоны мигматитов различных морфологических гипов. С древнестановыми гранитоидами тесно ассоциирует ко^шекс мелкозернистых двуслюдяных лейкогранитов (маломощные согласные или секу-цие тела) среднеархейского возраста.

Во время второго (главного) этапа деформаций (ЩД2) олондинской :ерии в гранитоидном фундаменте сформировался комплекс синметаыорфи-4еских лейкократовых пегматоидных гранитов, приуроченных к зонам ло--сальной разгрузки напряжений - замковый частям линейных субмеридио-^альных складок (гаг2). Эти гранить воздействуют на субвулканические дайки олондинской серии (что определяет их позднеархейский возраст) и прорываются гранитоидами токкинского комплекса. В состав последнего зходят гнейсовидные плагиограниты, гранодиориты, кварцевые диориты и "раниты, которые слагают разновеликие массивы и малые тела. Массивы 1редставляют собой систему субмеридионально ориентированных гранитог-{ейсовых куполов (Ш^ ), разделенных мехкупольными синформами, где сох->анились реликты заменяемого субстрата (породы олондинской серии и :реднеархейские гранитоиды). Контакты гранитоидов с вмещающими породами как резкие интрузивные, так и нечеткие расплывчатые.

Лейкократовые граниты куандинского комплекса представлены малыми 1айкообразными, иногда ветвящимися или изоыетричныыи телами. Все они 1роявлены южнее субширотного сброса, отделяющего поле развития остан-довых реликтов протоплатформенного чехла (удоканской сер!..О и связаны : этапом раннепротерозойской протоактивизации. Куандинские гранитоиды шеют рвущие интрузивные контакты по отношению к удоканской и олондинской сериям и сопровождаются редкометальными пегматитами.

Опираясь на результаты газово-хроматографических анализов, структурно- петрслогических исследований и физико-химического моделирования 1а ЭВМ, прослег->на эволюция флюидного реаима архейских гранитоидных

систем Кодаро-Удокансгсого района (раннеархейский бургайский, среднеар-хейские древнестановой и джолуонский комплексы гранитоидов, а также среднеархейские .диафториты аыфиболитовой фации по раннеархейскиы гра-нулитам и поэднеархейские гранитоиды токкинского коми шкса). Для оценки влияния окислительно-восстановительных свойств флюида на перенос гранитиэирующих компонентов (Б1, К, Иа) рассмотрена 15-компонентная открытая мультисистема алюмосиликатного состава (Т - 973° К и Р - 4000 бар) при переменном количестве Н1. Исходным вектором В-О для численной реализации модели послужил химический и газовый состав древнестановых биотитовых гранитоидов бас. р. Джялтукта и фундамента Олондинской структуры.

Раннеархейская гранитизация протекала под действием мантийных гранитизирующих флюидов с восстановительными свойствами. Выплавление эндербит-чарнокитовых магм знаменует зарождение окисленной коровой флюидной системы в конце раннего архея. Эти данные согласуются с выводами Ф.А.Летникова (1985) о смене восстановительного флюидного режима на окислительный на рубеже раннего и позднего архея и протерозоя в глобальном масштабе. Среднеархейские гранитизирующие флюиды также обладали восстановительными свойствами, но при гранитообразовании происходило их окисление с формированием коровой флюидной системы. Этот процесс сопровождался образованием богатых магнетитовых руд. В центральных частях мантийных флюидопотоков преобладали восстановительные условия, что способствовало образованию гиперстеновых гранитоидов. Зарождение позднеархейской гранитоиднол системы связано с потоком восстановленных гранитиэирующих флюидов. С момента появления расплавов она пребывала преимущественно в окисленном состоянии.

Поступление гранитиэирующих компонентов в архейские системы гранит образования происходило с восстановленными флюидопотоками. Инверсии флюидного режша с восстановительного на окислительный способствовали повышению активности гранитиэирующих компонентов и переходу их из флюида в твердые фазы или расплав. Положительный объемный аффект, связанный с преобладанием привноса над выносом, а также возрастанием доли расплава, выражался в формировании гранитсгнейсовых куполов, что согласуется с выводами Ф.А.Лэтникова (1975).

Для каждого гранитоидного комплекса характерна своя эволюция окисл игель но-восстанови;епьного режима. Он влияет на парагенезисы гранитоидов и связанных с ними метасоматических (в том числе рудных) процессов. Эти особенности использованы при расчленении гранитоидов и ые-таллогеничегком анализе.

Глава И. СТРУКТУРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ И МЕТАЮРФИЗМ

В структурной эволюции Олондинского пояса выделяется семь этапов деформаций (в составе четырех циклов - 1Д,ПД,ЩД,1УД). Два первых цикла проявлены только в фундаменте олондинской серии. Этапы 1Д( и 1Д2 установлены в раннеархейских коыплекеах, являющихся реликтами древнейшего структурного парагенезиса, описанного в Каларекой глыбе и Бургайском выступе грану лотового архея (Кривенко, Пинаева, 1987). Э, ш ПДщ-г представлен купольными структурами ГГп»г , сформированными в результате древнестанового гранитообразования. В Кодаро-Удоканском районе эти структуры проявлены в парагенезисе со среднеархейскими зеленокаменными поясами борсалинского типа, структурно локализованными в крутопадающих моноклиналях ПВж .

В структурнометаморфических преобразованиях олондинской серии установлены два цикла; позднеархейский(ПЩ) и раннепротерозойский(1УД). В течение по дне^охейского цикла проявились три этапа деформаций и прогрессивный метаморфизм зеленосланцевой фации, откартированный в Тарьнг-Юряхской синклинали по метапелитам: минеральные ассоциации соответствующие Р-Т условиям зпидот-мусковит-хлоритовой субфации (Аб+Кв+Хп) проявлены в центральной ча^ти, а биотит-хлоритовой субфации (Аб+Кв+ Мус+Би, Мус+Эп+Би+Аб+Кз+Хл+КПШ) - в краевых частях этой структуры. Поздноархейский геленосланцевый метаморфизм коррелируется с первыми двумя этапами деформаций. Один из них (ЩЦ,) представлен ранними крупными лежаччми изоклиналями покровного типа Ш7, , а в течение второго (главного) этапа ЩД2 была сформирована Олондинская структура - узкая крутозалегающая синклиналь ШР2 субмеридионапьного простирания.

Проявление третьего этапа деформаций ИЩ3 происходило одновременно с формированием токкинских гранитогнейсовых куполов. Он выразился в образовании поперечных открытых складок №3, Сквозной и Локальной межкупольных синформ ПР3, а также в разделении северной части Олондинской структуры на Тарынг-Юряхскую и Тонкинскую синклинальные ветви. Схема позднеархейской структурной эволюции, изложенная в данной работе, в общих чертах, согласуется со схемами предложенными А.П.Сусловым с соавторами (1987) и В.Г.Картавченко <1988, устное сообщение).

Для раннепротерозойского структурнометаморфического цикла характерен зональный метаморфизм ставролит-андалузит-силлиманитового типа, ранее охарактеризованный Круговой с соавторами <1985). Данный метаморфизм связан с раннепротерозойскими зонами рассланцевания (1УБ) с. Зме-ридионального простирания, проявившимися как в позднеархейской олондинской, так и в раннепротерозойской удоканской сериях. Зональность этого метаморфизма ориентирована поперек прс тирания Олондинского поа-

са. Наиболее низкотемпературные парагенезисы (биотит-хлоритовой субфации зеленосланцевой фации) фиксируются в северной части Тарынг-Юряхс кой синклинали по наложению коричневого Би (в плоскости секуаэй слан цеватости 1У5) на более ранние добиотитовые парагенезисы (контроли руемые реликтовой позднеархейской сланцеватостью ОБ, совпадающей с слоистостью). Южнее в направлении к Кодаро-Удоканскоиу прогибу, пара генезисы усложняются по пере последовательного появления Ст+Гр, Кор Анд, Сил. Наиболее полный парагенезис Гр+Би+Ст+Кор+Хл+Сил(Фибр)+Анд Кв+Пл,согласно парагенетической сетке С.П.Кориковского (1979), Гр-Ш геобарометрам, Гр-Би и Гр-Кор геотермометрам ^формировался при теше ратуре 560-570°С и давлении 2.8-2.9 кбар. На крайнем юге закартирован ной части пояса, южнее субширотного разлома, ограничивавшего пол распространения удоканской серии, в эту зональность вписываются грани ты куандинского комплекса. Оки проявлены в зоне амфиболитовой фации которая устанавливается по минеральным парагенезисам пород богатьи кальцием (Пир+Рог+Агет+Треи+Эп+Пл+Ка+Кв+КПШ).

Наряду с изохимичесюш метаморфизмом в зонах рассланцевания картируются малые тела метасоматитов усувкаунского комплекса - гранатового, биотитового, биотит-аыфиболового, хлоритового, карбонатного, > талькового состава. Элементами-индикаторами метасоматитов служат К, Р, Р и И, миграция которые протекала в восстановительных условиях. К зонам разломов и рассланцевания приурочены и пликативные дефорыацю (ИР) раннепротерозойского цикла.

Глава 1У. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ДОКЕШРДОСКОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ НОДАРО-УДОКАНСКСГО РАЙОНА

В большинстве обобщающих геологических схем докембрийские комплексы севера Читинской области рассматриваются в составе западной части Алданского щита. В раннедокембрийской геологической истории этогс региона выделяется четыре тегаономагматических цикла.

Раннеархейский цикл ОЗ. 5 млрд. лет). Наиболее древние его составляющие представлены породами царского (Криг^нко, Пинаева,1987) или ку-рультинского метаморфогенных комплексов - это сложное сочетание в то( или иной степени диафторированных гранулитовых кристаллических сланце! основного состава, имеющих Бт-Ш возраст 3540±370 млн.лет (Шуркин 1 др.,1990), и резко подчиненных кальцифиров, кварцитов, плагиогнейсов 1 глиноземистых сланцев. Породы этих комплексов обычно находятся в реликтах среди более грздних гранитоидов бургайского ультраметаморфоген-ного комплекса (эндербиты, чарнокиты, гиперстеновые диориты, лейкогра-

даты) с U-Pb возрастом в 3460±15 млн. лет (Бибикова и др., 1989). Структуры, слагаемые раннеархейскими гранулитами, представляют собой юоыетричные и овальные купола, неподчиненные в своем размещении каким либо линеаментам. К раннеархейскому циклу относятся и продукты регио-1ального диафгореза эндербитов и гранулитов (Кривенко, ГТинаева, 1987), )бъединяемые обычно в олегамииский инфракрусталъный ортокомплекс серых •нейсов (Левченков и др., 1987). Sm-Nd изохронный возраст релчктов магического состава, относящихся к атому кошлегесу, составляет <..4910.07 шрд. лет (Журавлев и др., 1987). Перечисленные комплексы являются структурно- геохронологическими аналогами древнейшх гранулитовых обра-оааний Центрального Алдана - U-Pb возраст цирконов из тоналитоа,пред-юложительно подстилающих иенгрскую сери», составляет 3.57±0.0б млрд. ¡ет (Морозова и др., 1989). Структурные парагенезиса, образованные тиыи комплексами, представляют собой реликты единой Алданской грану-ит-серогнейсовой области, послужибшей фундаментом яга Чаро-Опекминс-ой гранит-зеле.юкаменной области. Формирование последней протекало в ечение двух следующих тектоно-магматических циклов.

Среднеархейский цикл (3.5-3.0 млрд.лет). С ним связано заложение ревних гранитоидно-эеленокаменньк поясов. СКи представляют собой груктуры линейного типа, рассекающие раннеархейский структурный план, включают своеобразную летрогенетическую и геодишшическую пару: зе-енокаменные пояса (плагиогнейсы, глиноземистые сланцы, магнетитовые, ранетовые и анхимономинеральные кварциты, звлизитн, амфиболиты, блас-эмилониты борсалинского комплекса) - грзнитогнейсовые купола (грани-згнейсы, граниты, сиениты, граносиениты, плагиогранитогнейсы древнее-знового комплекса). Еорсалинский аеленоканенный комплекс в структурам отношении представлен обычно крутоладающими моноклиналями с текто-лческими ограничениями или сериями совмещенных тектонических линз, хзвень регионального метаморфизма соответствует в целом аыфиболитовой зции. Среди интрузивных составляющих аеленокаменных поясов выделяются 1екмо-каларский комплекс анортозитон и тепраканский комплекс ортоам-(болитов.В единых гранитогнейсовых структурах с древнестановыми гра-ггоидами или в ассоциации с слекмо-каларскими анортозить-м развиты шерстенсодержащие граниты и граносиениты джолуонского комплекса. К •ому циклу относится и тунгурчинская серия (Богомолова и др., 1985) ¡ноименного зеленокаменного пояса. Sm-Nd изохронный возраст коматии->в, залегающих в низшей части ее разреза, определен в 3507 ±123 н.лет. Время внедрения прорывающих ее гранитоидов по Sm-Nd изотопии ставляет 3.15 мг->д.лет (Древнейшие породы!.., 1989).

ГТоэднеархейский цикл (3.0-2.5 млрд.лет). С ним связано форкирова-

ние более молодых гранитоидно-зеленокаменных поясов, унаследовавших структурный план древних поясов. Типовым здесь служит Олондинский гра-нитоидно-зеленокаменный пояс, представленный узкой крутоз&пегающей синклиналью. Одноименная супракрустальная серия этого пояса несогласно, с базальными конгломератами залегает на древнестановых гранитоидах среднеархейского цикла. В составе зеленокаменного разреза выделяется два осадочно-вулканогенных ритма (красногорская и тарынг-юряхская свиты), разделенные стратиграфическим несогласием. В основании каждой свиты залегают маломощные пачки терригенных пород, которые сменяются вулканитами коиатиитовой и толеитовой (нижний ритм) и известково палочной, еошонитовой и толеитовой серий (верхний ритм). Разрез насыщен силлами и дайками ультрабазитов и габбро пикрит-щелочнобазальтовой серии. Позднеархейский метаморфизм олондинской серии соответствует зеле-носланцевой фации. Возраст аеленокаменной толши определен по основным и кислым вулканитам Sm-Nd методой в 2970^20 млн.лет (Дуравлев и др., 1989). U-Pb возраст токкинских гранитогнейсовых куполов, воздействующих на олондинскую серию, оценивается в 2820120 млн.лет (Бибикова и др., 1984). Этот цикл известен как субганский (Петров, 1985) или тас-миелинский (Богомолова и др., 1S85) уровень зеленокаменных поясов.

Верхняя возрастная граница позднеархейского цикла определяется налеганием удоканской се^ии с базальными конгломератами на древнеста-нсвые гранитоиды Джялтуктинсгсого массива, метаморфизованные в олон-динское время. Их U-Pb возраст составляет 2650±30 млн.лет (Морозова, устное сообщение, 1989). Возраст детритовых цирконов из удоканской серии составляет 25б0±60 млн.лет (Мануйлова, 1988). Эта датировка приближается к границе архея и протерозоя 2500±50 млн. лет, определяемой для Восточно-Европейской платформы (Бибикова и др., 1989) и принятой Международной подкомиссией по стратиграфии докембрия (Plumb, Jomec, 1986). Предлагаемая периодизация архея согласуется с имеющимися материалами по другим раннедокембрийсгаш регионам.

Раннепротерозойский цикл западной части Алданского щита прежде всего определяется развитием обширного протоплатформенного Кодаро-Удо-канского г.хзгиба, выполненного удоканской серией, состояпэй из 9 свит. Наиболее ранние эндогенные образования этого цикла представлены малыми телами габбро и диоритов буричинского комплекса,■ прорывающих породы удоканской серии. Метаморфизм, сопутствующие ему деформации и гранито-образование проявлены в зонах протоактивизации, приуроченных часто к сочленению чехла и фундамента или к разломам, унаследовавшим разломы архейских .зеленокаменных поясов. Rb-Sr и К-Аг возраст последовательно проявивиихся гранитойдов куавдинского, катугинского, кодарского и ни-

чатского комплексов изменяется от 2280 до 1800 млн. лет (Собачен-ко, 1985; Загрузина и др., 1984).

Позднепротерозойская геологическая история связана, в основном, с внедрением габброидов чинейского и доросского комплексов.

ЗАКЖМЕНИЕ

Защищаемые положения, приведенные во введении, обоснюаны фактическим материалом, изложенным в тексте диссертации. Они сформулированы на основе полученных результатов, которые заключаются в следующем;

1. Установлен бааальный горизонт олондинской серии и ее налегание на древнестановые гранитоиды (АК2). Разработана новая схема стратиграфии олондинской осадочно-вулканогенной серии. Внутри серии установлено стратиграфическое несогласие и выделены две разделяемые им свиты -красногорская (нижняя) и тарынг-юряхская (верхняя).

2. В составе олондинской серии выделен комплекс субвулканических интрузий андезитов, дацитов, андезибазальтов, риолитов,развитых преимущественно в фундаменте,и являющихся аналогами вулканитов тарынг-юря-хской свиты.

3. Установлены факты вовлечения комплекса гипабиссальных и субвулканических интрузий пикритов и габбро-амфиболитов во все этапы деформаций олондинского цикла и замещения его гранитоидами токкинского комплекса, что свидетельствует о его позднеархейском возрасте и принадлежности к олондинской серии.

4. Установлено, что с коматиигами, характеризующимися отношением А1203/Т102=*10 (барбертонский тип), генетически связаны высокожелезистые высокотитанистые толеиты. Комагииты с алюминий-титановым отношением, близким к хондритовому (20.4; йилгарнский тип) или превышающим его в 1.5-3 раза (напоминающие современные марианиты и бониниты), эволюционируют до низкомагнезиальных коматиитовых и высокоглиноземистых 5 аз альтов. Е разрезе Олондинского :ояса выделены вулканиты пюпюнитовой зерии.

5. Установлены критерии выделения двух структурно^еггаморфических диклов преобразований олондинской серии: позднеархейского и раннепро-герозойского. Установлен структурно-временной разрыв ивжду древнеста-ювыыи гранитоидами фундамента и гранитоидами, прорывающими олондинс-сую серию, которые выделены в токкинский комплекс. Для западне6' части Алданского щита обосновано наличие трех самостоятельных архейских тек-гоно-магматических циклов (АК,, АН2, АЙ3).

6. Прослежена эволюция флюидного режима архейских грачигеидных

систем Кодаро-Удоканского района. Поступление гранитиэирующих компом нтов в архейские системы гранитообразования происходило с восстало! ленными фгаоидипотоками. В процессе формирования гранитоидных компле! сов происходили инверсии флюидного режима с окислительного на boccti новотельный.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СПУШШЭВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Головков A.B. О двух этапах ультраметаморфизма амфиболитов« фации в фундаменте Кодаро-Удоканского лрогиба//Тез. докл. ХП конфере] ции молодых научных сотрудников по геологии и геофизике Восточной Ci бири. - Иркутск изд. ИЗК СО АН СССР, 1986. - С. 78-79.

2. Головков A.B. К вопросу о химической кинетике образования грг нитоидов зон активизации в фундаменте Кодаро-Удоканского прогиба//Ге! докл. П облает, конференции молодых ученых Чит. области "Природные р< сурсы Забайкалья". - Чита: изд. ЧИПР СО АН СССР, 1987. - С. 10-11.

3. Головков A.B.. Пинаева Т.А. К вопросу о флюидном режиме Форш рования архейских гранитоидов в Кодаро-Удоканском районе//Геолсги5 тектоника, петрология и рудоносность докембрия Сибирской платформы ее обрамления: (Тез. докл. к совещанию) - Иркутск: изд. ИЗК СО АН ССС! 1987. - С. 99-100.

4. Пинаева Т.А., Головков A.B. О соотношении позднеархейских раннепротерозойских ультраметаморфических гранитоидов в Кодаро-Уде канском районе//Геология, тектоника, петрология и рудоносность докемС рия Сибирской платформы и ее обрамления: (Тез. докл. к совещанию). Иркутск; изд. ИЗК СО АН СССР, 1987. - С. 98-99.

5. Пинаева Т.Д., Головков A.B.. Колоний О.Н. Метасоматизм и грг нитизация в раннепротерозойских структурах Чарско-Алданской протоплал формы //Метасоматизм и рудообразование: (Тез. докл. У1 Всесоюзной ко> ференции). - Ленинград: изд. ИТД АН СССР, 1987. - С. 149-151.

6. Пинаева Т.Д., Кривенко В.А., Головков Д.В. Роль архейских раннепротерозойских гранитоидов в формировании земной коры Кодаро-Уде камской эоны//Комплексные исследования глубинного строения земной ко) и верхней мантии Восточной Сибири: (Тез. докл. Всесоюзной конфере! ции). - Иркутск-Чита изд. ЧИПР СО АН СССР, 1987. - С. 41-42.

7. Головков A.B.. Мэнакер И.Г. Сизико-химическая модель формирс вания позднеархейских гранитогнейсов Кодаро-Удоканского района//П Вс< союзное совещание "визико-химическое моделирование в геохимии и петр< логии на ЭВМ": (Тез. докл.). - Иркутск: изд. ИЗК и Ин-та геохимии ( АН СССР, 1988. - С. 131-132.

8. Головков A.B. Новая схема расчленения позднеархейских комплексов Олондинской структуры (запад Алданского адтга)// Корреляция, петрология и рудоносность магматических и метаморфических комплексов, эндогенные процессы в литосфере: (Тез. докл. к совещанию). - Якутск; изд. ИЗК СО АН СССР, 1989. - С. 51-52.

9. Кривенко В.А., Головков A.B. О текпно-магматических циклах архейской истории западной части Алданского п?гга//Корреляция, петрология и рудоносность магматических и метаморфических комплексов, эндогенные процессы в литосфере: (Тез. докл. к совещанию). - Цжутск: изд. ИЗК СО АН СССР, 1989. - С. 20-21. .

10. Головков A.B. Стратиграфия и региональная геологическая позиция олондинской серии//Страаиграфия докембрия и фенерозоя Забайкалья и юга Дальнего Востока: (Тез. докл. совещания). - Хабаровск: изд. ИГиГ ДВО АН СССР, 1990. - С. 22-24.

11. Головков A.B.. Кривенко В.А. Периодизация архея западной части Алданского щита//Стратиграфия архея и нижнего протерозоя СССР: Тез. докл. П Всес. ¿овец. "Обиле вопросы расчленения докембрия СССР". -Уфа: изд. кГ БНЦ УО АН СССР, 1990. - С. 47-48.

Подписано в печать 14.05.91 Бумага писча» N 1 Тирах 120

Печать офсетная 60x84 1/16 Уч.-изд. л. 1,2

Заказ N 235

Отдел оперативной полиграфии Читинского ЦНГТИ, 672000 Чита, Анохина, 75.