Термохронологическая модель ранних каледонид Ольхонского региона

Юдин, Денис Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Термохронологическая модель ранних каледонид Ольхонского региона
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Термохронологическая модель ранних каледонид Ольхонского региона"

На правах рукописи

ЮДИН Денис Сергеевич

ТЕРМОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАННИХ КАЛЕДОНИД ОЛЬХОНСКОГО РЕГИОНА (ЗАПАДНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)

25.00.04-петрология, вулканология 25.00.09 -геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 2008

003456359

Работа выполнена в Институте геологии и минералогии Сибирского отделения Российской академии наук

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Ведущая организация Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения РАН (г. Иркутск)

Защита состоится 23 декабря 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДООЗ. 067.03 в Институте геологии и минералогии СО РАН по адресу: 630090, г. Новосибирск, просп. Акад. В.А. Коптюга, 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института по адресу: 630090, г. Новосибирск, просп. Акад. В. А, Коптюга, 3

Автореферат разослан 10 ноября 2008 г.

Владимиров Александр Геннадьевич

кандидат геолого-минералогических наук Травин Алексей Валентинович

Бибикова Елена Владимировна

доктор геолого-минералогических наук Буданов Владимир Иванович

Ученый секретарь диссертационного совета доктор геол.-мин. наук

О.М.Туркина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Построение геодинамических моделей формирования коллизионных орогенов, их классификация и диагностические признаки, а также выявление взаимосвязи метаморфизма, магматизма и структурных деформаций являются фундаментальными проблемами в науках о Земле [Condie, 1976; Добрецов, 1981;Хаин, Лобковский, 1990; Буданов, 1993; Sengör, 1998; Добрецов и др., 2001; Розен, Федоровский, 2001; Владимиров и др., 2003]. Ключевое звено в их решении - оценка длительности орогенеза в целом и его отдельных этапов, скорости горообразования и развала (коллапса) горно-складчатых сооружений. Эти характеристики удаётся получить, используя мультисистемное изотопное датирование минералов при реконструкции термической истории горных пород [Додеон, 1973; Поно-марчук и др., 1998; Лепезин, и др., 2006]. В этом плане особое внимание сейчас привлекают ранние каледониды Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП), прошедшие полный цикл развития (см., например, IGCP-420, 440, 480). Изучение термохронологической истории разноглубинных фрагментов ранних каледонид ЦАСП позволяет не только воссоздать картину орогенеза, но и важно при разработке методов геокартирования глубинных уровней коллизионных систем.

Объектами исследования выбраны метаморфические и магматические комплексы Ольхонского региона (Западное Прибайкалье), на примере которых отработана методология реконструкции термической истории ранних каледонид, находящихся в непосредственном соприкосновении с цоколем Сибирской платформы. Основное внимание уделено Приольхоныо, где на современном эрозионном срезе обнажен пакет литопластин с контрастным метаморфизмом от гранулитовой до эпидот-амфиболитовой фаций и сопряженным в пространстве и времени мантийным, мантийно-коровым и коровым магматизмом (Приложения 1-2).

Цель настоящей работы - разработка методологии термохронологических реконструкций и построение термохронологической модели эволюции ранних каледонид Ольхонского региона (Западное Прибайкалье), что предполагало решение следующих задач: 1) на основе детальных карт ключевых участков, отражающих взаимосвязь метаморфизма, магматизма и структурных деформаций в отдельных литопластинах, создать эталонную коллекцию образцов; 2) дать минералого-петрографическую и петрогеохими-ческую характеристику горных пород и оценить физико-химические параметры их формирования; 3) провести 40Аг/3,Аг и U/Pb изотопное датирование породообразующих и акцессорных минералов; 4) построить термохронологические тренды для каждой литопластины (зоны) в координатах "температура - время" и "глубина - время"; (5) оценить длительность раннекале-донского орогенеза в целом и выяснить возрастные рубежи главных текто-нометаморфических и тектономагматических событий.

данной работы было бы невозможным без геологической карты и геоинформационной базы данных B.C. Федоровского (ГИН РАН), геохимических данных Ф.А. Летникова, В.А. Савельевой (ИЗК СО РАН) и В.А. Макрыгиной (ИГХ СО РАН). Рабочая коллекция, имевшаяся в распоряжении автора, включает 780 образцов и прозрачных шлифов, 410 силикатных анализов и более 2700 элементоопределений на редкие и редкоземельные элементы. Содержания петрогенных оксидов определялись методом РФА в ИГМ СО РАН (А.Д. Киреев) и ИГХ СО РАН (Т.В. Ожогина); РЭ и РЗЭ - методом ICP-Ms в ИГМ СО РАН (И.В. Николаева, C.B. Палесский) и ИГХ СО РАН (Е.В. Смирнова и H.H. Пахомова). Определение состава породообразующих минералов (более 300) проведено методом микрорентгено-спектрального анализа (Camebax-Micro) в ИГМ СО РАН (О.С. Хмельникова, E.H. Нигматулина). Полученные геологические и аналитические материалы позволили создать эталонную коллекцию образцов для U-Pb и Ar-Ar-датирования, охватывающую максимально полный спектр метаморфических и магматических пород на ключевых участках (гранулитовая, амфиболитовая и эпидот-амфиболи-товая фации метаморфизма).

U-Pb изотопное датирование проводилось по индивидуальным зернам циркона на ионном микрозонде SHRIMP-II в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (отв. исп.: Д.И. Матуков, геологи - А.Г. Владимиров, Д.С. Юдин, C.B. Хромых; морфогенетический анализ цирконов - С.Н. Руднев, аналитик - E.H. Лепехина). Для одной пробы синметаморфических гранитов проведено контрольное изучение монофракции циркона двумя методами: 1) SHRIMP-II, ЦИИ ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург, Д.С. Матуков); 2) "классическая" цирконометрия из микронавески, отобранной под бино-куляром, на масс-спектрометре "TRITON" (лаборатория изотопных исследований, ГЕОХИ РАН, г. Москва, Е.В. Бибикова). Хорошая сходимость полученных экспериментальных данных (проба № 20-TR; SHRIMP-II, Т = 459.6± ±1.4 млн. лет; TRITON, Т = 458.1 ± 2.2 млн. лет) позволила перейти к полномасштабному использованию U-Pb изотопных данных, полученных методом SHRIMP-II, для построения термохронологической модели ранних ка-ледонид Ольхонского региона (Западное Прибайкалье).

"АгЯ'Аг изотопное датирование K-содержащих минералов (амфибол, биотит, мусковит, полевые шпаты) являлось главным методом при реконструкции термохронологических трендов. Основные положения 40Аг/иАг -метода приведены в первой главе диссертации. Здесь же отметим, что автор стремился использовать при аналитических исследованиях (U/Pb, J0Ar/3,Ar) одни и те же образцы, а когда это было невозможно, - проводить изотопное датирование на локальных геологических объектах, история геологической эволюции которых была подтверждена прямыми полевыми наблюдениями, составом пород и минералов, согласованными трендами эволюции Р-Т-па-раметров метаморфизма и магматизма.

Защищаемые положения.

1. Общая продолжительность активных геологических процессов в пределах ранних каледонид Ольхонского региона Западного Прибайкалья составляет 120-100 млн. лет.

2. Геологические события включают:

1500-485 млн. лет - метаморфизм гранулитовой фации, становление и тектоническое экспонирование пироксенит-габбровых массивов, локальные выплавки гиперстенсодержащих плагиогранитоидов;

1470-460 млн. лет - метаморфизм амфиболитовой фации, масштабное гранитообразование;

1445-430 млн. лет - метаморфизм эпидот-амфиболитовой фации, магматизм отсутствует, интенсивные сдвиговые деформации, субсинхронные с реактивацией Приморского разлома, маркирующего граиицу цоколя Сибирской платформы;

1415-390 млн. лет - разномасштабное тектоническое экспонирование отдельных литопластин, включающих магматические тела, и их выведение в верхние горизонты земной коры.

3. Термические события, зафиксированные в метаморфических и магматических породах на разноглубинных срезах отдельных литопластин Приольхонья, имеют дискретный характер. Продукты мантийного магматизма, высокотемпературного метаморфизма и масштабного гранитообра-зования установлены только в интервале ~ 500-460 млн. лет (U/Pb, 40Ar/"Ar-изотопное датирование), а относительно низкотемпературные метаморфические процессы, связанные с вязко- и хрупкопластичными сдвиговыми деформациями, продолжались ещё длительное время, охватив интервал 445390 млн. лет (J0Ar/39Ar -изотопное датирование).

Научная новизна. Впервые проведено мультисистемное изотопное датирование (U/Pb - циркон, SHRIMP-II; 40Аг/39Аг - амфибол, биотит, мусковит и калиевый полевой шпат) метаморфических и магматических пород Ольхонского региона Западного Прибайкалья, позволившее установить длительность орогенеза (120-100 млн. лет) и дискретность происходивших в это время активных геологических процессов. Подтвержден фанерозойский возраст гранулитового метаморфизма (~ 500 млн. лет) и впервые всесторонне обоснована для ранних каледонид ЦАСП корректность модели тектонического экспонирования литопластин. Для глубинных уровней земной коры разработана методология термохронологических реконструкций включающая мультиизотопное, мультиминералыюе исследование взаимодополняющих: а) магматических, метасоматических минеральных парагенезисов, "законсервированных" в пределах жестких ультрабазитовых, базитовых тел; б) первичных метаморфических минеральных парагенезисов; в) синдефор-мационных минеральных парагенезисов.

Практическая значимость. Выявленные закономерности поведения К-Аг и U-Th-Pb радиогенных систем на глубинных уровнях земной коры позволяют перейти при крупномасштабном картировании (1:50 000 - 1:10 000) интенсивно дислоцированных структурно-вещественных комплексов от "точечных" определений возраста к сравнительному мультисистемному анализу термохронологических трендов отдельных геоблоков и литопластин. Аналогичный подход апробирован лишь на единичных полигонах (Пами-ро-Гималаи [Scarle et al., 1999], Аппалачи [Harrison et al., 1996; Roger et al., 2000]. Его внедрение в практику геологоразведочных работ позволит перейти к оценке структурного контроля крупных и уникальных метаморфоген-ных и магматогенных месторождений на основе P-T-x-d-t-трендов отдельных геоблоков и литопластин, участвующих в их строении. Следует особо подчеркнуть, что Приольхонье, где был сосредоточен основной объём полевых и аналитических исследований, сейчас рассматривается, как учебный полигон для геологоразведочной практики Иркутского политехнического университета, а также подготовки магистрантов и аспирантов ведущих научных центров России (Интеграционный проект РАН - СО РАН ОНЗ-7.10.2; проект РНП 2.1.1.702 целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы 2006-2008 гг." Министерства образования и науки России).

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа, в том числе 6 статей в рецензируемых журналах. Диссертационные

материалы частично включены в путеводитель международной экскурсии IGCP-480 [Fedorovsky et al., 2005], а также апробированы в ходе геологических маршрутов при проведении Байкальской конференции "Базит-ультрабазитовые комплексы складчатых областей" [Мехоношин и др., 2007]. Результаты работ представлены в виде устных докладов на 6 российских и международных конференциях, которые проходили в Москве (2005-2007), Иркутске (2003-2007) и Новосибирске (2003-2006). Исследования по теме диссертации были поддержаны РФФИ (гранты №02-05-64455, 02-05-65319,03-05-65099,04-05-64437,05-05-64317,06-0565052,07-05-00980), Президиумом СО РАН в рамках конкурса молодёжных проектов, а также проектами ОНЗ-7.10.2, РНП 2.1.1.702).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения, содержит 44 рисунка и 19 таблиц, всего 177 страниц. Список литературы включает 123 наименования.

Автор выражает признательность научным руководителям -д.г.-м.н. А.Г. Владимирову и к.г.-м.н. A.B. Травину, а также к.г.-м.н. A.C. Мехоношину, к.г.-м.н. Н.И. Волковой и к.г.-м.н. C.B. Хромыху за предоставленные материалы и обсуждение работы в ходе ее подготовки как в экспедиционных условиях, так и на всех стадиях обработки аналитических данных. Автор благодарен члену-корреспонденту РАН Е.В. Склярову, докторам геол.-мин. наук B.C. Федоровскому, В.А. Пономарчуку, Д.М. Глабкочубу,

A.M. Мазукабзову, Е.В. Пушкарёву и А.Б. Котову, кандидатам геол.-мин. наук Т.В. Донской, В.В. Хлестову, Т.Б. Колотилиной, С.Н. Рудневу, В.Г. Владимирову, A.C. Гибшеру, H.H. Круку, E.H. Ушаковой, JI .М. Житовой, В.М. Макагону и

B.П. Сухорукову за обсуждение отдельных разделов работы, дискуссии, ценные советы и рекомендации. В организации многолетних полевых работ неоценимую помощь оказали директор Института геохимии СО РАН академик М.И. Кузьмин, проректор Иркутского государственного технического университета H.A. Буглов, а также начальник базы учебной геологической практики ИрГТУ В.Н. Котлобаева. Выполнение диссертации было бы невозможным без содействия всего коллектива аналитической лаборатории ИГМ СО РАН, где был проведен основной объём40Ar/39Ar изотопных исследований (В.Ю. Киселёва, Г.А. Докукина, О.П. Изох, A.A. Петуров, Д.В. Семёнова, В.Н. Реутский, И.А. Максимова, С.А. Новикова, В.К. Гунина, Ю.Н. Лебедев, С.Н. Стулий и М.Н. Колбасова). Необходимо также отметить доброжелательное отношение к соискателю коллективов Центра изотопных исследований ВСЕГЕИ (д.г.-м.н.

C.А. Сергеев,к.г.-м.н. Д.С.Матуков и др.) и изотопной лаборатории ГЕОХИ РАН, которые осуществили U-Pb изотопное датирование цирконов и контрольные измерения. Техническую помощь в проведении работ и подготовке диссертации оказали О.П. Герасимов, A.B. Владимирова, В.И. Гущин, Б.П. Пучков, Ю.А. Болотов и Т.В. Мирясова. Автор также благодарен своей супруге A.B. Юдиной за проявленное терпение и всестороннюю помощь.

Глава 1. МЕТОДОЛОГИЯ 40Ar/39Ar И U/Pb ИЗОТОПНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ДАТИРОВАНИИ

МЕТАМОРФИЧЕСКИХ И МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД

В этой главе дано краткое описание "АгЯ'Аг и U/Pb изотопных методов, использованных в ходе изучения раннекаледонских метаморфических и магматических комплексов Ольхонского региона Западного Прибайкалья. U/ РЬ изотопное датирование цирконов проводилось по методике, изложенной в работе [Матуков и др., 2004]. Основной объем выполнен на ионном микроанализаторе SHRIMP-II (ЦИИ ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург, С.А. Сергеев,

Д.С. Матуков, E.H. Лепехина, с участием автора). Контрольные измерения по тем же монофракциям циркона - на масс-спектрометре TRITON (лаборатория изотопной геохронологии ГЕОХИ РАН, г. Москва; Е.В. Бибикова).

Возможности 40Аг/3'Аг метода ступенчатого прогрева позволяют использовать при датировании "внутренние" критерии достоверности полученного возраста: наличие в возрастном спектре "плато" [Fleach et al., 1977]; изохронная регрессия; контроль минералогической однородности источников аргона (на основе Са/К, С1/К, С1/Са отношений). 4"Аг/"Аг метод обладает также преимуществами, по сравнению с традиционным K/Ar методом: возможность "температурной развертки" выделяющегося аргона, определение содержаний К и 4"Аг* из одной навески, что решает проблему ее представительности, создающую серьезные ограничения в K/Ar методе. Учитывая сказанное, автор диссертации сосредоточил основные усилия на 40Аг/39Аг изотопном датировании K-содержащих минералов, которые были выполнены в Аналитическом центре ИГМ СО РАН, г. Новосибирск. Методика геохронологических исследований включала следующие этапы. Минералы для 40Ar/39 Ar изотопно-геохронологических исследований (слюды, амфиболы, полевой шпат) выделялись с использованием стандартных методик магнитной и гравитационной сепарации. Навески минеральных фракций совместно с навесками биотита МСА-11 (ОСО№ 129-88), используемого в качестве монитора, заворачивались в алюминиевую фольгу, помещались в кварцевую ампулу и после откачки из нее воздуха запаивались. Биотит МСА-11, подготовленный ВИМС в 1988 г. как стандартный K/Ar образец, был аттестован в качестве 40Аг/39Аг монитора с помощью международных стандартных образцов: мусковита Bern 4m и биотита LP-6 [Baksiet al., 1996]. В качестве интегрального возраста биотита МСА-11 принят средний возраст по результатам калибровки, который составил 311.0 ± 1.5 млн. лет. Кварцевые ампулы с пробами облучались в кадмированном канале научного реактора ВВР-К типа при Томском политехническом университете. Градиент нейтронного потока не превышал 0,5 % в размере образца. Эксперименты по ступенчатому прогреву проводились в кварцевом реакторе с печью внешнего прогрева. Холостой опыт по 40Аг (10 мин. при 1200 °С) не превышал 5 Г 1010 нем3. Очистка аргона производилась с помощью Ti- и ZrAl SAES-геттеров. Изотопный состав аргона измерялся на масс-спектрометре Noble gas 5400 фирмы Микромасс (Англия). Ошибки измерений, приведенные в тексте, таблицах и на рисунках, соответствуют интервалу ± 1ст.

Суть подхода, применяемого при термохронологических реконструкциях, состоит в интерпретации изотопных дат в терминах термической истории на основе кинетических параметров. Это позволяет помимо возрастов формирования метаморфических и магматических пород оценить динамические характеристики тектонотермальных процессов.

С целью привязки полученных геохронологических и термохронологических данных к конкретным геологическим событиям отбор образцов включал в себя следующие компоненты.

1. Особое внимание уделялось отсутствию в породах следов деформаций, а также соответствию исследуемых минералов первичному метаморфическому и(или) магматическому парагенезису. При таком подходе к отбору образцов для термохронологичсских реконструкций, представляется убедительным привязка их к конкретным точкам на пегрогенетической диаграмме с использованием стандартных минеральных геотермометров и геобарометров, поскольку сохранность макрохимического состава минерала свидетельствует об отсутствии значительных наложенных деформаций либо иных преобразований.

2. Ультрабазит-базитовые массивы предоставляют уникальную возможность для расшифровки истории формирования и разрушения коллизионных систем, благодаря большей жесткости и твердости составляющих их пород относительно вмещающей рамы. Во внутренних частях базит-ультрабазито-вых массивов сохраняются минеральные парагенезисы, соответствующие магматическим, метаморфическим, метасоматическим деформационным событиям, датирование которых возможно с помощью U/Pb и "Л г/3''А г методов, а соответствующие изотопные системы остались ненарушенными и могут сохранять информацию о возрасте этих событий (от времени формирования массивов до самых поздних этапов эволюции).

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ОЛЬХОНСКОГО РЕГИОНА И ИСТОРИЯ ЕГО ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ

Приведены краткие сведения о геологическом строении Приольхонья, основанные на опубликованных, фондовых и авторских материалах. Тектоническое районирование, особенности метаморфизма, магматизма и их взаимосвязь со структурными деформациями представлены в виде рабочей корреляционной схемы, которая приведена в соответствие с геологической картой Ольхонского региона масштаба 1:100 ООО [Федоровский, 2004] (Приложения 1-2). Привязка к временной шкале, проведенная с участием автора, дана на основе данных 4,1 А г/" А г и U/Pb методов [Юдин и др., 2005]. Структурно-вещественная характеристика горных пород и их геодинамическая интерпретация (особенно протолитов) в значительной степени основывались на результатах совместных полевых и аналитических работ ИГМ СО РАН -ИГХ СО РАН (2003-2007 гг.).

До начала 1990-х годов возраст метаморфических и магматических пород Ольхонского региона считался докембрийским (от архея до позднего протерозоя). Результаты первых геохронологических исследований, проведенных с помощью К-Аг метода М.М. Мануйловой с соавторами [1968] показали значения возраста в интервале 570-280 млн. лет. Эти оценки возраста трактовались как время каледонского омоложения докембрийских метаморфических пород. Первые изотопно-геохронологические данные, полученные U-Pb методом по цирконам и свидетельствующие о раннепалеозойском возрасте магматических и метаморфических пород Приольхонья, были опуб-ликованыв 1990г. [Бибикова и др., 1990; Летниковидр., 1990]. Этими работами была опровергнута широко распространенная точка зрения об Ольхон-ском регионе как районе развития раннего докембрия. Дальнейшие U-Pb исследования подтвердили фанерозойский возраст гранулитового метаморфизма: Чернорудская зона в целом - 499+18 млн. лет [Летников, 1995], полуостров Хадарта - 505±10 млн. лет, мыс Хобой - 494±16 млн. лет [Гладкочуб, 2004]; гиперстеновые плагиограниты Сапшиланского массива - 496±3 млн. лет [Хромых, 2004]. Вместе с тем для метаморфических пород и синметамор-фических магматитов выявлен большой разброс оценок возраста, полученных с помощью различных изотопных методов [Бибикова и др., 1990; Летников и др., 1990, 1995; Серебрянский и др., 1998; Макрыгина и др., 2000; Савельева и др., 2003; Мишина и др., 2004, 2005; Сухорукое, 2005; Fedorovsky et al., 2005; Волкова и др., 2008; Владимиров и др., 2008; А.Б. Котов, устное сообщение;], что свидетельствует о сложной геологической истории региона. Расшифровка геологических процессов и геохронологическая детализация этапов их проявления являлись главной задачей в предпринятом исследовании.

Глава 3. ГРАНУЛИТЫ, СИНМЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГРАНИТЫ И ГАББРО-ПИРОКСЕНИТЫ ЧЕРНОРУДСКОЙ ЗОНЫ

Метаморфические породы Чернорудской зоны представляют собой наиболее глубинные уровни раннскаледопской коллизионной системы Западного Прибайкалья. На северо-западе они примыкают к милонитам и бла-стомилонитам Приморского разлома и "коллизионного шва", отделяющим Чернорудскую зону от протерозойских пород Сибирской платформы, на юго-востоке - соприкасаются с зоной Анга-Сатюрты, метаморфизованной в условиях амфиболитовой фации (Приложения 1-2). Чернорудская зона сложена пироксеновыми и двупироксеновыми гнейсами, гранат-биотитовыми (± силлиманит) гнейсами, мраморами, графитсодержащими кварцитами, метаморфизм которых отвечает условиям гранулитовой фации (Р = 7.18.6 кбар, Т= 740 - 850 °С). Здесь отмечаются многочисленные синметамор-фические тела пироксенит-габбрового состава, реже встречаются синмета-морфические интрузии гиперстеновых плагиогранитов и более поздние по отношению к ним жилы биотитовых (± гранат) лейкогранитов [Макрыгина и др., 1992; Розен, Федоровский, 2001]. U-Pb датирование проводилось для гиперстеновых плагиогранитов Сапшиланского массива, а также инъекционных жил биотитовых лейкогранитов, секущих пироксенит-габбровые массивы Улан-Харгана и Чернорудский [Владимиров и др., 2008; Хромых и др., 2008]. "Аг/^Аг датированием охвачен максимально полный спектр метаморфических и магматических пород [Волкова и др., 2008; Травин и др., 2008]. Геологические схемы опорных участков с привязкой точек отбора образцов для U/Pb и 40Ar/39Ar изотопного датирования и полученными возрастами приведены в Приложениях 3-4. U/Pb датирование цирконов подтвердило фанерозойский возраст гранулитового метаморфизма (500-485 млн. лет) и наиболее молодых биотитовых (±гранат) лейкогранитов (470-460 млн. лет). Результаты wAr/wAr исследований позволили рассматреть более позднюю термическую историю Чернорудской зоны. 40Аг/3'Аг даты по постмагматическим амфиболам пироксенит-габбровых массивов Улан-Харгана и Чернорудский согласуются между собой (445-430 млн. лет). Температуры наложенных на базитовые породы преобразований могли быть значительно выше температуры закрытия роговой обманки, поэтому полученные цифры, скорее всего, соответствуют времени закрытия K/Ar изотопной системы минералов и являются наименьшей (по величине) оценкой возраста метаморфических и(или) метасоматических процессов. Для биотита из лейкогранитной дайки, "законсервированной" в Чернорудском пироксенит-габбровом массиве (обр. 356а) получен дискордантный спектр, в средней части которого выделяется промежуточное плато с возрастом 390.6 + 3.2 млн. лет. Это значение согласуется с датами, полученными по биотитам из метаморфических пород Улан-Харгинского участка. В спектре калиевого полевого шпата (обр. 20-TR), после лестницы вверх, соответствующей 40 % выделенного 39Аг, наблюдается четкое плато с возрастом 402.9 ± 3.8 млн. лет. Учитывая, что формирование гранитной жилы произошло значительно раньше (U/Pb датирование по циркону, 460-458 млн. лет назад), полученные 40Аг/39Аг методом оценки возраста по биотиту и полевому шпату указывают на время закрытия их K/Ar изотопных системы. Таким образом, U/Pb и 40Аг/39Аг данные по Чернорудской зоне распределены в диапазоне от 500 до 390 млн. лет, при этом выделяются, как минимум, четыре дискретных этапа событий (Приложение 2).

Глава 4. ГИПЕРБАЗИТЫ, АМФИБОЛИТЫ, ГНЕЙСЫ И СИНМЕТА-МОРФИЧЕСКИЕ ГРАНИТЫ ЗОНЫ АНГА-САТЮРТЫ

Зона Анга-Сатюрты сложена амфиболитами, гранатовыми амфиболитами, биотитовыми и гранат-биотитовыми гнейсами, условия метаморфизма которых отвечают амфиболитовой фации (Р = 4.5 - 6.5 кбар, Т - 650 -740 °С). Для неё характерно широкое развитие автохтонных и инъекционных гранитоидов, традиционно относимых к шаранурскому комплексу [Иванов, Шмакин, 1980]. Синметаморфические гранат-мусковит-биотитовые граниты слагают здесь многочисленные дайки и жилы, реже - пластообразные залежи "дуплекс"-типа [Докукина, 2001; Владимиров и др., 2004]. Породы мантийного происхождения представлены интенсивно тектонизированны-ми телами и будинами "альпинотипных" гипербазитов [Грудинин, Мень-шагин, 1987]. По петрогеохимическим данным гипербазиты отвечают рести-товым образованиям офиолитовых комплексов [Мехоношин и др., 2004].

U-Pb изотопное датирование цирконов проведено как для автохтонных, так и инъецированных гранитов, включая "законсервированные" в ги-пербазитах "слепые" гранитные и пегматитовые жилы. Во всех случаях возраст гранитов укладывается в интервал 470-460 млн. лет [Fedorovsky et al., 2005; Владимиров и др., 2008, А.Б. Котов, устное сообщение]. 40Аг/юАг датированием были охвачены все разновидности магматических и метаморфических пород на эталонных участках (полуостров Шида , см. Приложение 5; Замалгай-Орсо, гипербазитовый массив Тог, метаморфический разрез, расположенный к югу от массива Улан-Харгана).

Участок Шида. В "АгЛ'Аг спектре амфибола Х-728 из амфиболитово-го прослоя, примыкающего к синметаморфической гранитной жиле (метаморфическое обрамление гипербазитовых будин, см. Приложение 5), выделяется чёткое плато с возрастом 471,0±6.6 млн. лет, совпадающим с U/Pb возрастом синметаморфических гранитов. Температура закрытия K-Ar изотопной системы амфибола - 550±50°С, в то время как для U/Pb изотопной системы в цирконе она не ниже 800°С [Hodges, 2004]. Поэтому на основании совпадения U/Pb возраста по циркону из синметаморфической гранитной жилы и •"Ar^'Ar возраста по амфиболу можно полагать, что этот возрастной рубеж соответствует одному из главных эпизодов метаморфизма, а также принять, что в это время произошло быстрое остывание исследуемых пород до температуры ниже 500°С. С учётом геотермического градиента, составляющего около 30-40°С/км, и температуры закрытия K-Ar изотопной системы амфибола метаморфизм должен был происходить на глубинах не более 14 км.

Участок Загалмай-Орсо. В спектре биотита из синметаморфических гранитов (образец Х-703) выделяется устойчивое плато с возрастом 412.5+4.5 млн. лет. 40Аг/39Аг возрастной спектр биотита из инъекционных гранитов (образец Х-705) имеет "седлообразную" форму. По 40Аг/39Аг отношениям удалось выделить компоненту аргона из относительно древнего Са-содер-жащего источника (предположительно - примесь амфибола) и определить возраст, соответствующий биотитовой компоненте - 391.9±4.4 млн. лет. В 40Аг/3,Аг возрастном спектре амфибола из вмещающих амфиболитов (образец Х-700) выделяется четкое плато с возрастом 434.2±5.0 млн. лет.

В гипербазитовом массиве Тог, расположенном в восточной части зоны Анга-Сатюрты, из "законсервированной" в массиве "слепой" пегматоидной гранитной жилы для 40Аг/39Аг датирования была отобрана монофракция флогопита (обр. Х-759). В ^АгЯ'Аг возрастном спектре флогопита после лестницы вверх выделяется плато с возрастом 462.3±4.9 млн. лет, соответствующее 55 %

выделенного 3,Аг. Сохранность K-Ar изотопной системы флогопита вполне объяснима, если учесть двойное бронирование флогопита ("слепая" пегматитовая жила ->гипербазитовый массив -» метаморфическое обрамление).

С целью термохронологической реконструкции зоны Анга-Сатюрты, были также опробованы метаморфические породы, слагающие складку Кульчицкого и разрез, расположенный к югу от массива Улан-Харгапа. "АгЯ'Аг датирование проведено по мономинеральным фракциям слюд (обр. Н-44, Н-61), отобранным из представительных образцов метапелитов и метабази-тов, наименее затронутых процессами бластомилонитизации. Амфиболы представлены чермакитом (обр. Н-43-04) и магнезиальной роговой обманкой (обр. Н-57-04). Получены следующие данные. Складка Кульчицкого: в 40Аг/ 3'Аг спектре биотита (Н-44) выделяется чёткое плато с возрастом 430 млн. лет. В возрастном спектре амфибола (обр. Н-43) выделяется плато с возрастом: 439.4 ± 4.3 млн. лет. Разрез зоны Анга-Сатюрты к югу от массива Улан-Харгана. В 40Аг/3,Аг спектре амфибола (обр Н-57) выделяется чёткое плато с возрастом 448.0 ± 4.3 млн. лет. В 40Аг/3,Аг возрастном спектре биотита (обр. Н-61) выделяется промежуточное плато, соответствующее 45 % выделенного 39Аг, с возрастом 423 млн. лет. Таким образом, U/Pb и 40Аг/3,Аг датирование подтвердило дискретность метаморфических и магматических событий, отражающих термическую эволюцию зоны Анга-Сатюрты в возрастном интервале 470-390 млн. лет. Необходимо подчеркнуть, что нигде не были зафиксированы более древние даты (см. Приложение 2).

Глава 5. ГАББРОИДЫ И СИНКИНЕМАТИЧЕСКИЕ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫЕ ГРАНИТЫ АНГИНСКОЙ ЗОНЫ (ЭПИДОТ-АМФИБОЛИТОВАЯ ФАЦИЯ МЕТАМОРФИЗМА)

Ангинская зона располагается в южной части Ольхонского региона. Здесь широко распространены силикатно-карбонатные породы и кристаллические сланцы по вулканогенно-осадочным породам, метаморфизованные в условиях эпидот-амфиболитовой фации (Р = 2.5-4.5 кбар, Т= 490 - 650°С) [Кориковский, Федоровский, 1981; Макрыгина и др., 1992; Fedorovsky et. al., 2005; Волкова и др., 2008]. Общая последовательность эволюции интрузивного магматизма, подтвержденная полевыми наблюдениями, U/Pb и 40Аг/ 3,Аг датированием, выглядит следующим образом (от ранних к поздним): бирхинский (озерский) комплекс толеитовых и субщелочных габброидов, Т = 500 млн. лет [Fedorovsky et al., 2005; Юдин и др., 2005], улан-нурский монцоди-орит-гранодиорит - K-гранитный комплекс, генетически связанный с субщелочными габброидами [Владимиров и др., 2008], тажеранский комплекс щелочных габброидов и нефелиновых сиенитов, Т = 471 млн. лет [А.Б. Котов, устное сообщение], и, наконец, редкометалльные граниты и пегматиты айнского комплекса, участвующие в наиболее поздних сдвиговых деформациях (см. Приложение 2).

Метабазиты Ангинской зоны представлены амфиболитами, состоящими из магнезиальной роговой обманки, андезина и рудного минерала (±гранат). Метапелиты представлены андалузит-гранат-биотитовыми и ставролит-гранат-биотитовыми сланцами. Оценки /'-/'-параметров метаморфизма, полученные с использованием программы THERMOCALC [Holland, Powell, 1998] для метапелитов, составляют 500-510 рС и 2.5-3.5 кбар [Тарасова и др., 2007; Волкова и др., 2008].

40Аг/3,Аг изотопное датирование первично-магматической роговой обманки из низкощелочных габброидов 1-й фазы, отобранной в централь-

ной части Бирхинского массива, показало возраст 500.2 ± 3.4 млн. лет (Приложение 6). Эта дата совпадает с U/Pb данными, полученными по цирконам для габброидов 2-й фазы Бирхинского массива [Fedorovsky et al., 2005]. Кроме того, это значение согласуется с результатами Sm-Nd датирования габброидов Бирхинского массива, Т = 530±23 млн. лет [Бибикова и др., 1990].

U/Pb (SHRIMP-II) геохронологическое изучение гранитов Айского массива (образец Ол-55-1), а также отдельных жил и даек редкометалльных гранитов и пегматитов позволило установить их возраст 468.6 ± 3.2 млн. лет [Юдин и др., 2005], который в пределах погрешности совпадает с результатами Rb/Sr датирования этих же гранитных жил [Мишина и др., 2004].

Для определения возраста постмагматических процессов были исследованы монофракции амфибола из амфиболизированных монцогабброидов Бирхинского массива (обр. Ол-116) и прорывающих их жил амфиболсодержащих гранитов (обр. Ол-118). В 40Аг/!*Аг возрастных спектрах амфиболов отмечается четкие плато, соответствующие значениям 415.0 ± 2.7 млн. лег и 410.0 ± 2.0 млн. лег соответственно. В возрастном спектре биотита (обр. № 1) не зафиксировано чёткого плато, тем не менее, в нём выделяется промежуточное плато с возрастом 396.5 ± 4.3 млн. лет (Приложение 6). Также было проведено 4ЛАг/"Аг исследование биотитов из гранитной жилы, секущей монцогаббро 2-й фазы Бирхинского массива (обр. Ол-17) и из гранитов и пегматитов Айского массива (обр. Ол-55 и Ол-58). Биотит, отобранный из гранитной жилы (обр. Ол-17), показал дискор-дантный спектр, который может быть интерпретирован, как результат суперпозиции двух разновозрастных фаз. Древняя компонента (максимально проявлена в высокотемпературной части спектра) с возрастом 415.8±5.0 млн. лет согласуется с датами, полученными по амфиболам Ол-116 и Ол-118. На основе промежуточного плато, наблюдающегося в средней части спектра, можно сделать вывод о том, что возраст молодой компоненты не превышает 373.2 ± 4.7 млн. лет. В 40Аг/3,Аг спектрах биотитов, выделенных из гранитов главной фазы Айского массива (обр. Ол-55) и прорывающей их пегматитовой жилы (обр. Ол-58), наблюдаются плато, соответствующие возрастам 412.8 ± 4.2 млн. лет и 391.1 ± 3.9 млн. лет. В 40Аг/39Аг возрастном спектре биотита из гранат-андалузит-биотитового сланца (обр. Т-396), отобранного из метаморфического обрамления Бирхинского массива, фиксируется устойчивое плато (50 % выделенного 39Аг) с возрастом 435.0 ± 3.7 млн, лет. Важно подчеркнуть, что влияние поздних процессов оказалось незначительным в центральной части Бирхинского массива, что позволило сохранить изотопно-геохронологическую информацию о ранних этапах его формирования.

Среди метаморфических пород, слагающих обрамление Бирхинского габброидного массива, для 40Аг/3,Аг исследований были отобраны образцы: Т-366 - амфиболит и Т-48Б - гранат-биотитовый роговик из контакта (оценки параметров контактного метаморфизма, полученные с использованием программы THERMOCALC, составляют 7- 620 °С, Р= 5.4 кбар [Волкова и др., 2008]). В возрастном спектре амфибола Т-366 из амфиболита фиксируется устойчивое плато с возрастом 485.6±6.9 млн. лет. В 40Аг/3'Аг спектре биотита Т-486 из гранат-биотитового роговика фиксируется устойчивое плато, соответствующее 95 % выделенного 39Аг, с возрастом 401.7±3.9 млн. лет (Приложение 6).

Глава 6. МИЛОНИТЫ И БЛАСТОМИЛОНИТЫ

Изотопно-термохронологические исследования в пределах Черноруд-ской, Анга-Сатюрты и Ангинской литопластин Приольхонья выявили нали-

чие, по крайней мере, 4 этапов эволюции. Первые два из них с возрастом 500 - 490 млн. лет и 475-460 млн. лет отвечают метаморфизму гранулитовой и амфиболитовой фации и внедрению соответствующих синметаморфических магматических тел, даек, массивов. Геологическая природа двух поздних, амагматичных этапов с возрастом 440-430 и 410-390 млн. лет может быть выяснена с привлечением данных по Приморскому разлому.

Возраст милонитизации гранитов приморского комплекса составляет 445 ± 10 млн. лет (и-РЬ метод по цирконам) [Бибикова и др., 1981]. По мусковитам, отобранным из кварц-гранат-мусковитовых сланцев Приморского разлома (из среднего течения р. Сармы и района р. Улан-Хаи) 40Аг/3'Аг методом получены даты, совпадающие с результатами и-РЬ датирования: 440.0 ± 4.6 и 436.4 ± 4.6 и млн. лет соответственно [Савельева и др., 2003].

Коллизионный шов. В возрастных спектрах биотитов (обр. 0149 и 0124, 0172-1, 0172-Г) после низкотемпературной лестницы вверх на фоне относительно ровного участка наблюдается провал, наиболее четко выраженный в спектре биотита 0124 (рис. 6.1).

В последнем случае даже выделяется промежуточное плато из трех ступеней, соответствующее 26% 39Аг с возрастом 415 ± 4 млн. лет. В центральной части спектров крупного биотита из матрикса породы (0172-1) и включений в гранате (0172-Г) провал отвечает значениям 398.4 ± 6.3 и 396.3 ± 4.8 млн. лет, соответственно. Провал в средней части спектра, по всей видимости, соответствует большему вкладу доменов малого размера, изотопная система которых могла быть нарушена во время поздних термических воздействий. В этом случае, основываясь на минимальных значениях возраста в спектре биотита 0124 (рис. 6.1.), возраст воздействия должен быть не древнее 415 ± 2 млн. лет. Соответственно, значения возраста в центральной части спектра биотитов 0172-1 и 0172-Г свидетельствуют в пользу позднего наложенного воздействия с возрастом не древнее 398 млн. лет. В высокотемпературной части спектра биотитов 0149 и 0124 (см. рис. 6.1.) выделяются промежуточные плато, соответствующие 42 и 20 % выделенного 39Аг, средневзвешенный возраст которых составил 434 ± 2 млн. лет и 447 ± 4 млн. лет. Он объясняется большим вкладом крупных доменов и, как следствие, их меньшей чувствительностью к позднему термальному воздействию. Учитывая, что температура формирования бластомилонитов, рассчитанная по составам сосуществующих биотита, граната и плагиоклаза, составила 640-670'С [Сухорукое и др., 2005], возраст высокотемпературных плато 447-434 млн. лет является "возрастом охлаждения" и дает нижнюю оценку возраста деформаций. С другой стороны, он согласуется с результатами и/РЬ и 40Аг/39Аг

датирования деформаций в Образец: 0124 биотит

пределах Приморского разлома [Бибикова и др., 1981; Савельева и др., 2003].

В спектрах мелкого био- * ,---, рн—«

тита из матрикса бластомило- | * ]

нита (образец 0172-2, участок к -10а ¡И 447.3±2.5

я *----* «ли. кет

о. 414.3+2.3

8 350 II млн. пет

£ <50

|| Интегральный возраст = 428,214 млн. лет

Рис. 6.1. 40Аг/39Аг возрастной спектр для биотита из гра- т ,

нат-биотитового милонита о го до 60

обр.0124 участка р. Анга. До„а „вдавимого "Аг, %

Образец: 02132 Биотит Рис. 6.2. ■"АгУАг возрас-

тной спектр для биотита из гра-нат-биотитового милонита 02132 участка с. Кучелга.

Возраст плато = 411.Ш.6 млн. пет

р. Анга) и биотита из милонита (образец 02132, район с. Кучелга) наблюдается четкое плато, которому отвечают значе-

Интеграяьный возраст=41244.5 мпн. мт V™ возраста 394.7 ± 4.4 и 411.8 ________± 4.6 млн. лет соответственно

о го ад м so т (рИс. 6.2).

Доля выделенного "Ar¡ % Эти цифры согласуются

со значениями в области провалов в центральной части спектров биотитов обр. 0172-1, 0172-Г и 0124 соответственно. Таким образом, в крупном биотите и включениях в гранате обнаруживаются следы термального воздействия с возрастом не древнее 396398 млн. лет. Возможной причиной "омоложения" изотопной системы могли быть сдвиговые деформации, проходившие, по петрографическим данным, при температурах 300-400 °С [Сухорукое, Юдин, 2007].

В спектре роговой обманки обр. 0206 из одного из жестких блоков метаморфических пород гранулитовой фации наблюдается чёткое плато, соответствующее не менее 90 % выделенного 34Ar. с возрастом 429.2±4.3 млн. лет.

Комплекс Орсо. В 40Аг/39Аг спектрах амфиболов из амфиболитов, отобранных на удаленных друг от друга более чем на 15 км участках комплекса Орсо (обр. Т-1 Об - западный участок, обр. Т-17 - восточный участок), выделяются плато с возрастом 447,8 ± 4,4 млн и 446 ± 14 млн. лет соответственно. В 40Аг/3'Аг спектрах мусковитов, отобранных из гнейсов западного и восточного участков (Т-9а, Т-23а) фиксируются чёткие плато с возрастами 414.8 ± 3.7 и 413.4 ± 3.6 млн. лет соответственно. Следует отметить, что наличие двух плоскостей сланцеватости в гранат-биотитовых сланцах зоны Анга-Сатюрты свидетельствует о том, что мусковиты имеют явно наложенный характер.

P-7-оценки для пород комплекса Орсо составили Т = 605-710 "С, Р = 47 кбар, что соответствует метаморфизму амфиболитовой фации. По всей видимости, 445 млн. лет назад в ходе интенсивного сжатия, приведшего к сдвиговым субгоризонтальным деформациям, произошло выведение ранее сформировавшихся метаморфических пород на верхние уровни земной коры. При этом возраст (424 млн. лет) биотита (Т-9а) следует интерпретировать как возраст остывания ниже температуры закрытия K-Ar изотопной системы - 330-370°С.

Глава 7. ТЕРМОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАННИХ КАЛЕДОНИД ОЛЬХОНСКОГО РЕГИОНА

Одной из основных проблем, возникающих при термохронологических реконструкциях, является определение механизмов, обеспечивающих подвижность изотопов в минеральной решетке. Значительному увеличению их подвижности способствуют синхронные с метаморфизмом, а также более поздние деформации, приводящие к перекристаллизации минералов либо к значительному увеличению дефектности структуры [УисНп й а1., 2002].

Помимо отсутствия видимых в шлифах следов деформаций, общепринятым в практике изотопного датирования критерием отбора образцов является соответствие исследуемых минералов первичному метаморфическому парагенезису. С этой точки зрения, представляется убедительным обоснованием пригодности образцов метаморфических пород для термохронологических реконструкций привязка их к конкретным точкам на петрогенетической диаграмме с использованием стандартных минеральных геотермометров, геобарометров, поскольку сохранность макрохимического состава минерала свидетельствует об отсутствии значительных наложенных деформаций либо иных преобразований.

Нами исследована U/Pb и ■40Аг/3'Аг систематика пород трёх сопряженных литопластин, разделённых полосами милонитов и бластомилонитов, раннеколедонской коллизионной структуры Приольхонья (Западное Прибайкалье). Интерпретация полученных данных с позиций подвижности изотопных систем и их температур закрытия приведена в Приложении 7.

Породы наиболее глубинной Чернорудской литопластины испытали метаморфизм гранулитовой фации (Р = 7.1-8.6 кбар, Т-740-850 °С) с возрастом 500 млн. лет (глубина -27 км, 8.1 кбар, 795 °С). Породы литопластины Анга-Сатюрты характеризуются метаморфизмом амфиболитовой фации (Р = 4.5-6.5 кбар, Т = 650-740 °С) с возрастом 470-460 млн. лег (глубина -18.5 км, Р = 5.6 кбар, Г-700 °С). Проявление метаморфизма амфиболитовой фации в этом же временном интервале отмечено и в пределах Чернорудской пластины, что подтверждает их одновременное выведение на уровень порядка 18,5 км (Приложение 7).

40Аг/3'Аг возрастные оценки по амфиболам и биотитам, отобранным из метаморфических пород в разных частях литопластин Чернорудской и Анга-Сатюрты, оказались значительно моложе возрастов минералообразо-вания, что свидетельствует о продолжительной активной термической истории литопластин (Приложение 7). Для этих литопластин зафиксирован общий этап с возрастом 445-440 млн. лет, соответствующий закрытию изотопной K/Ar системы амфиболов. При интерпретации полученных изотопно-геохимических 40Аг/39Аг данных следует учесть, что проявления магматических процессов ограничиваются двумя этапами с возрастом 500-490 млн. лет и 470^460 млн. лет [Владимиров и др., 2006]. Следовательно, вряд ли соответствующее датировкам по амфиболам событие (445-435 млн. лет) связано с наложенным прогревом. Логично предположить, что в это время произошёл синхронный подъем обеих литопластин на уровень, соответствующий температуре закрытия К/Ar изотопной системы в амфиболах (550 °С, не более 15 км). Этот вывод подтверждается и тем, что в пределах Приморского разлома и коллизионного шва, отделяющих породы Чернорудской зоны Приольхонья от пород древнего фундамента Сибирской платформы, а также комплекса Орсо, отделяющего породы Ангинской зоны от пород зоны Анга-Сатюрты, проявление тектонотермальной активности отмечается именно в интервале 445-430 млн. лет назад (Приложение 7).

Датировки по многочисленным биотитам метаморфического и магматического генезиса соответствуют времени вывода литопластин на глубины, характеризующиеся консервацией их K/Ar изотопной системы. При значении Тс биотита порядка 330 "С [сводка, Hodges, 2004], геотермическом градиенте ~ 35°С/км глубина закрытия должна быть не более ~ 9.4 км. Подъем исследованных литопластин на верхние уровни земной коры завершился 430-420 млн. лет назад для литопластины Анга-Сатюрты и 415-400 млн. лет назад для Чернорудской пластины (Приложение 7), что согласуется

с 40Ar/39Ar датами по синдеформациоииым биотитам и мусковитам из блас-томилонитов коллизионного шва и комплекса Орсо.

Одним из основных геологических объектов, которые включает в себя Ангинская литопластина, является Бирхинский габброидный массив. Совпадение U/Pb (по циркону) и 40Аг/39Аг (по магматическому амфиболу) датировок свидетельствует о том, что 500 млн. лет назад произошло быстрое остывание пород Бирхинского массива после его формирования на глубинах, не превышающих 14 км (геотермический градиент порядка 30-40 °С/км и Тс К/А г в амфиболе равной 550±50 °С [Hodges, 2004]). По геологическим данным Бирхинский массив участвовал в нескольких эпизодах коллизионного тектогенеза, сопровождавшихся интенсивными деформациями и ам-фиболизацией краевой оторочки и вмещающих массив пород. На основании полученных изотопно-геохронологических U/Pb, 40Ar/39Ar и Rb/Sr данных таких эпизодов было как минимум три (Приложение 7), которые фиксируются: а) формированием синтектонической гранитной дайки айского комплекса (U/Pb по циркону, Rb/Sr - вал [Мишина и др., 2004]) 9480-470 млн. лет; б) нарушением Rb/Sr изотопной системы гранитов Айского массива [Мишина и др., 2004], а также закрытием K/Ar изотопной системы биотита из гра-нат-биотитового сланца в обрамлении Бирхинского массива и из секущей массив гранитной дайки (40Аг/39Аг метод) 447-428 млн. лет; в) формированием синтектонического наложенного амфибола (40Аг/39Аг метод), а также закрытием K/Ar изотопной системы биотита из многочисленных гранитных и пегматитовых даек в оторочке Бирхинского массива 416-390 млн. лет. Подчеркнем совпадение возраста всех фиксируемых в истории Бирхинского массива эпизодов (начиная с его формирования) с эпизодами, наблюдаемыми в пределах литопластин Чернорудской и Анга-Сатюрты. Два последних эпизода с возрастом 440-430 млн. лет и 415-390 млн. лет являются не только сквозными для всего Приольхонья, но и синхронны с интенсивными субгоризонтальными деформациями в пределах крупных сдвиговых зон - Приморского разлома, коллизионного шва, комплекса Орсо.

***

Активные термические события в трех сопряженных литопластинах Приольхонья (приложение 7) имеют близкую продолжительность - порядка 120-100 млн. лет. Для них характерно проявление нескольких наложенных импульсов прогрева, синхронного на ранних этапах (500-490, 475-460 млн. лет) с формированием многочисленных магматических базитовых и гранитных тел, а на поздних, амагматичных этапах (440-430, 415-390 млн. лет) - с интенсивными вязко- и хрупкопластическими сдвиговыми деформациями. В качестве общей закономерности для всех литопластин можно отметить последовательное понижение температуры происходящих в них процессов. Особенно отчётливо это видно на примере Чернорудской литопластины, которая испытала подъем с глубины 27 км до 10 км за 100 млн. лет, что соответствует эффективной скорости эксгумации порядка 0.2 - 0.3 мм/год. Эта величина свидетельствует в пользу преобладающего вклада процессов тектонического экспонирования, что подтверждается и проявлениями тектонотермалыюй активности, зафиксированными с помощью изотопного датирования по син-тектоническим минералам в пределах Приморского разлома и коллизионного шва 445-430 и 415—390 млн. лег назад.

Заключение соответствует защищаемым положениям.

Основные публикации по теме диссертации:

Юдин Д.С., Травин A.B., Хромых С.В, Владимиров А.Г., Мехоношин A.C., Волкова Н.И. Поведение К/Аг изотопной системы в гранитных жилах, запечатанных внутри гипербазитовых тел на глубинных уровнях земной коры: первые результаты датирования // Материалы докладов XVII Симпозиума по геохимии изотопов им. А.П.Виноградова. Москва: ГЕОХИ, 2004. С. 283-284.

Юдин Д.С., Хромых C.B., Казанцева Д.А. J0Ar/39Ar датирование габброидов Бир-хинского массива (Западное Прибайкалье) и законсервированных в них гранитных жил: первые результаты и их интерпретация // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы 2-го научного совещания по Программе фундаментальных исследований (г. Иркутск, 19-22 окт. 2004 г.). Иркутск, 2004.

Пономарчук В.А., Травин A.B., Юдин Д.С. 4"Аг/мАг-метод в геологии: современное состояние и перспективы // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы Второго научного совещания по Программе фундаментальных исследований (г. Иркутск, 19-22 окт. 2004 г.). Иркутск, 2004.

Волкова Н И., Ступаков С.И., Третьяков Г.А., Симонов В.А., Травин A.B., Юдин Д.С. Глаукофановые сланцы Уймонской зоны - свидетельство ордовикских аккреционно-коллизионных событий в Горном Алтае // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 4. С. 361-378.

Юдин Д.С., Хромых C.B., Мехоношин A.C., Владимиров А.Г., Травин A.B., Коло-тилина Т.Б., Волкова М.Г. 4"Аг/иАг возраст и геохимические признаки синкол-лизионных габброидов и гранитов Западного Прибайкалья (на примере Бир-хинского массива и его складчатого обрамления) // Докл. PÀH. 2005. Т. 405, № 2. С. 251-255.

Сухорукое В.П., Травин A.B., Федоровский B.C., Юдин Д.С. Возраст сдвиговых деформаций в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) по данным 40Аг/ 39Аг датирования // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 5. С. 579-583.

Юдин Д.С., Хромых C.B., Владимиров А.Г., Травин A.B., Мехоношин A.C., Волкова Н.И., Сергеев С.А., Лепехина E.H. Изотопное датирование метаморфических и магматических пород Ольхонского региона Западного Прибайкалья, Россия: первые результаты и их геодинамическая интерпретация // Материалы научного совещания по Программе фундаментальных исследований, 10-14 октября 2005 г., ИЗК СО РАН, г. Иркутск, том 2, с. 147-149.

Хромых C.B., Юдин Д.С., Владимиров А.Г., Травин A.B. Первые данные о возрасте синсдвиговых гранитов Ольхонской коллизионной системы Западного Прибайкалья // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XXI Всероссийской молодежной конференции, Иркутск, 19-24 апреля 2005 г. - Иркутск, 2005. - С. 194-195

Хромых C.B., Юдин Д.С., Колотилина Т.Б., Волкова М.Г., Казанцева Д.А. Первые 4"Аг/3'Аг данные по базит-ультрабазитовым комплексам Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) и их геодинамическая интерпретация // Тектоника земной коры и мантии. Тектонические закономерности размещения полезных ископаемых: Материалы XXXVIII Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2005. Т. 2. С. 313-316.

Fedorovsky V.S., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Khromykh S.V., Mazukabzov A.M., Mekhonoshin A.S., Sklyarov E.V., Sukhorukov V.P., Vladimirov A.G., Volkova N.I., Yudin D.S. The Ol'khon collision system (Baikal region) II Structural and Tectonic Correlation across the Central Asia Orogenic Collage: North-Eastern Segment. [Путеводитель экскурсии и материалы Сибирского рабочего совещания по проекту МПГК-480 (IGCP-480) / Гл. ред. Е.В. Скляров. Иркутск, ИЗК СО РАН, 2005. С. 5-76].

Yudin D.S., Travin A.V., Khromyh S.V., Vladimirov A.G., Mekhonoshin A.S., Volkova N.I. Tectonothermal evolution of Olkhonskaya collision system: Constraints from 40Ar/39Ar data on granite veins sealed inside ultramafic bodies // Geochimica et Cosmochimica Acta. Special Supplement. Abstracts of the 15th Annual

V.M. Goldschmidt Conference, Moscow, Idaho, may, 2005. M.,2005. Vol. 69. N 10. P. A308-A308.

Yudin D.S., Khromykh S.V., Vladimirov A.G., Travin A.V., Mekhonoshin A.S., Volkova N.I., Sergeev S.A., Lepekhina E.N. Multisystem (U/Pb, 40Ar/39Ar) and multimineral isotope dating of metamorphic and magmatic rocks of Olkhon region, Western Prebaikalia, Russia: first results and geodynamic interpretation // Structural and Tectonic Correlation across the Central Asia Orogenic Collage: North-Eastern Segment, 2005. P.287-290.

Юдин Д.С., Травин A.B., Хромых C.B., Владимиров А.Г., Мехоношин A.C., Волкова Н.И. Модель термохронологической эволюции ранних каледонид Западного Прибайкалья, Россия (на примере Ольхонского региона) // Материалы III Российской конференции по изотопной геохронологии "Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма", Москва, 6-8 июня 2006 г., Т. 2. М., 2006. С.433-438.

Лепезин Г.Г., Травин A.B., Юдин Д.С., Волкова Н.И., Корсаков A.B. Возраст и термическая история Максютовского метаморфического комплекса (по 40Аг/ 39Аг данным) // Петрология. 2006. Т.14, № 1. С. 109-125.

Барабаш Н.В., Владимиров В.Г., Травин A.B., Юдин Д.С. 40Аг/39Аг-датирование деформаций трансформно-сдвигового этапа эволюции ранних каледонид Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Докл. РАН. 2007. Т. 414, № 2. С. 226-232.

Тарасова E.H. Хромых C.B. Юдин Д.С. Амфиболы метаморфических пород Приоль-хонья (Западное Прибайкалье) II Строение литосферы и геодинамики: Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2007. С. 70-71.

Сухоруков В.П. Юдин Д.С. Новые данные о возрасте сдвиговых деформаций в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) // Строение литосферы и геодинамики: Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2007. С. 164-165.

Владимиров А.Г., Хромых C.B., Мехоношин A.C., Волкова Н.И., Травин A.B., Юдин Д.С., Крук H.H. Геохронология и изотопная систематика магматических пород Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Материалы международной конференции "Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей", Иркутск-Черноруд, 20-25 авг. 2007 г.. Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007. С.135-139.

Волкова Н.И., Травин A.B., Юдин Д.С., Хромых C.B., Мехоношин A.C., Владимиров А.Г. 40Аг/3'Аг датирование метаморфических пород Ольхонского региона, Западное Прибайкалье// Материалы совещания "Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса". Иркутск. 9-14 окт,-Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007 . Т.1. С.41-43.

Травин A.B., Юдин Д.С., Хромых C.B., Волкова Н.И., Мехоношин A.C., Владимиров А.Г., КолотилинаТ.Б. Термохронология Чернорудской гранулитовой зоны Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Материалы совещания "Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса". Иркутск. 9-14 окт. 2007 г. Иркутск: ИЗК СО РАН. Т.2. С.123-125.

Волкова Н.И., Травин A.B., Юдин Д.С., Хромых C.B., Мехоношин A.C., Владимиров А.Г. Первые результаты 40Ar/39Ar датирования метаморфических пород Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Докл. РАН. 2008. Т.420, № 4. С. 512-515.

Технический редактор О.М. Вараксина

Подписано в печать 28.10.2008 г. Формат 60x84/16. Бумага офсет № 1. Гарнитура «Тайме». Печ л. 0.9. Тираж 140. Зак. № 147

НП АИ "Гео", 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Схема геологического строения части полуо< i Шида. Составлена A.C. Мехоношиным и Т.Б. Колотилиной.

Приложение 5

ш i

Ж' 2

V з да

Условные обозначения: I - будины гииербазитов; 2-5 - метаморфические породы: ! - гранат-биотитовые плагиогнейсы, 3 - амфиболиты, 4 - мраморы, 5 - биотит-гранатовые бласто-шлониты; 6 - гранитные жилы. На рисунке показаны точки отбора образцов для 40Аг/ зчАг и 11/РЬ итгирования и полученный возраст (для ключевых образцов показаны "™Аг/зчАг возрастные спектры).

Приложение 6

Схема геологического строения Бирхинского массива и егкадчатого обрамления.Составлена A.C. Мехоношиным и Т.Б. Колотилиной.

700-

я а.

г я а.

О)

а> Н

500 —

300900'

700--

| 500-

зоо-~

100, 700-

Зона Анга-Сатюрты

С.

я а.

о>

i Н

я а

i се

О) =

500300700500-

3ÜO--900

700--

« 500+

<и С i

300'

Приложение

Диаграмма термической эволюции (возраст-температура)

Приморский разлом, коллизионный шов

iii. ix

Чернорудская зона

н*

/ >

Комплекс Орсо

—Ь

К 4 -ii

Ангинская зона

+ ff /

Ь /> к

\ / \ ^

? \ / \ ¿

350

400 450 500

Возраст, млн. лет

• - U-Pb(циркон)

ф - 40А г/39Аг (мусковит)

О - 40Аг/3^г (K-полевой шпат)

Условные обозначения:

О - 40Аг/39Аг (амфибол) ♦ - 40Аг/39Аг (биотит) ■ - Rb/Sr (вал)

, биотит, 914.2 . лет

Ол-55. биотит, 391.113.9 млн. лет

Ол-17, биотит. 373.214.6 | млн. лет i

:-РЬ, циркон, млн. Лет

Ол-118, амфибол

Т-366, амфибол, 485.616.9 млн. лет

Ол-116, амфибол, ^ÍJ^ 415Л4.3 >

млн. лет ' ^

I, биотит, 396.514.3 млн. лет

Т-396, биотит

': T-486, биотит, ( 401.713.9 млн. лет

99-163, амфибол

99-110, биотит, 428.414.3 млн. лет

Х-681, биотит, 428.415.9 млн. лет

* у у

/ у

рцг

Юб'Ш

Порода: Амфиболсодержащий мелагранит Образец: Ол-118 Амфибол

И.чтегрлдш.чый nmaarn.-.,1<)fi fifí В un» пи-

Порода: Оливиновый габбронорит Образки: 99-163 Амфибол

Возраст плато = 500.2134 млн. лет

Интегральный впзраст - 501 1t?,.4 мпн пят

Доля выделенного "Ar, %

Порода: Гранат-биотит-андалузитовый сланец Образец: Т-396 Биотит

—I

я а

О 200

Возраст плато = 435.013.7 млн. лет

Интегральный возраст = 428.113.7 млн. лет

Доля выделенного "Ar, %

Условные обозначения: 1 - четвертичные отложения; 2 - метаморфические породы ольхонской серии; 3 - жилы гранитов, секущие габброиды Бирихинского массива (нерасчлененные); 4 - интрузивные тела гранитов айнского комплекса (Айский массив и Ангинскос гранитное тело); 5 - бластомилониты по монцогаббро и монцодиоритам Бирхинского массива; 6-7 - габброиды Бирхинского массива:6 - оливиновыс габбронориты, пироксениты и анортозиты первой интрузивной фазы, 7 - лейкогаббронориты, монцогаббро, монцодиориты второй интрузивной фазы; 8 - разрывные нарушения. На рисунке показаны точки отбора образцов для 40Аг/39Аг и и/РЬ датирования и полученный возраст (для некоторых образцов показаны 40Аг/39Аг возрастные спектры).

П рил ожени е1

Схема тектонического районирования Приольхонья, Западное Прибайкалье [Реёогоузку е1 а1., 2005].

Условные обозначения: 1-раннепротерозойские структурно-вещественные комплексы Сибирской платформы; 2 - бластомилониты и милониты Приморского разлома, «коллизионного шва» и комплекса Орсо; 3 - 5 - раннспалсозойскис структурно-всщсствснныс комплексы Ольхонского региона: 3 метаморфические и магматические породы Чернорудской зоны (гранулитовая фация); 4-метаморфические и магматические породы зоны Анга-Сатюрты (амфиболитовая фация); 5 - метаморфические и магматические породы Ангинской зоны (эпидот-амфиболитовая фация). В контурах Ангинской зоны показаны массивы габброидов и монцодиоритоидов бирхинского комплекса, Тажеранский массив щелочных пород и Айский массив редкометалльных гранитов. 6 ключевые объекты: 1) Сапшиланский массив гипсрстеновых плагиогранитов, 2) габбро-пироксснитовый массив Улан-Харгана, 3) Чсрнорудский габбро-пироксснитовый массив, 4) гипербазитовые будины на полуострове Шида, 5) участок широкого развития автохтонных гранитоидов Загалмай-Орсо, 6) Бирхинский габброидный массив, 7) Тажеранский массив щелочных пород, 8) Айский массив редкометалльных гранит-лейкогранитов.

Приложение 2

Корреляция геохронологических данных, Р-Т-параметров метаморфизма, магматизма и структурных деформаций в ранних каледонидах

Приольхонья, Западное Прибайкалье

Возраст, млн. лет (методы)

410-390 (Ar/Ar, биотит, мусковит)

445 -430 (Ar / Ar, мусковит, амфибол)

470-460 (U/Pb, циркон; Ar/Ar, амфибол)

500-485 (U/Pb. циркон, Ar/Ar, амфибол)

Структурные парагенезисы

-в- 5

О s

Синметамор-фические покровные деформации '

Чернорудская зона

Зона Анга-Сатюрты

Магматизм отсутствует Проявлены милониты и бластомилониты в сдвиговых зонах

Не известны

Синкинематические (биотит±му| «с1ир1ех»-типов, ш.

<Т:эм] =1.5|

Синметаморфические минглинг-дайки

граниты «strikö-slip» и комплекс|2) 2,6 млрд лет)

.............^........................................................................................

Пара- и ортогнвисы, мигматиты, автохтонные и параавтохтонные гмейсограниты (T[DMJ протолита = 2,4-3,4 млрд, лет), отвечающие змфиболитовой

Гиперстеновые плагиогранитоиды и сиенитоиды

Габбро-пироксениты чернорудского

комплекса (Р=12-8 кбар), внедрение и становление которых происходило в условиях гранулитовой фации 111

Двупироксеновые гнейсы, метачерты, мраморы и метапелиты

Ангинская зона

Магматизм отсутствует. Проявлены милониты и бластомилониты в сдвиговых зонах

Не известны

Синкинематические редкометалльные граниты и пегматиты айнского комплекса

(Т10М] =1,06-1,2 млрд лет)|3'

Щелочные габброиды и сиениты тажеранского комплекса 14

Габброиды бирхинского (озерского)

комплекса и монцодиорит-гранодиорит-граниты улан-нурской серии, внедрение и становление которых происходило в условиях гипабиссальной (?) фации '5'

Исходный состав протолитов [Макрыгина и др.. 1992 - 2005: Федоровский и др., 1995 - 2005: Волкова и др.. 2008]

Этапы тектогенеза

Постколлизионный Разномасштабное тектоническое экспонирование литопластин при развале горно-складчатого сооружения

Позднеколлизионный (кульминация орогенеза, начало коллапса с формированием "сшивающих" гранитов)

Раннеколлизионный (тектоническая фрагментация окраинноморско-островодужной системы и скучивание литоппастин)

О о с —•

<D S S Ю X X

£ и -

8 3 з

о Sä I

а л о

и с -в

о 5 ш

о 5

L- ас с

Баэальтоиды толеитовой серии, высококремнистые породы и карбонаты окраинноморского бассейна

Конусы выноса осадочного материала с Сибирской платформы в окраинный бассейн

Гипербазиты и габброиды (?) шидинского комплекса - реликты океанической коры. Базальтоиды толеитовой серии

Осадочно-вулканогенные породы окраинноморско-островодужного генезиса с участием базальтоидов субщелочной серии повышенной калиевости

Островодужный

Фации метаморфизма, определенные на основе минералогической термобарометрии (по С П.Кориковскому [Розен, Федоровский. 2001] и Н И.Волковой и др. [2008]:

амфиболитовая фация

- гранулитовая фация

(Р = 7,1-8,6 кбар, Т = 740-850'С)

(Р = 4,5-6,5 кбар, Т = 650-740°С)

- эпидот-амфиболитовая фация (Р = 2,5-4.5 кбар. T = 490-650°С)

Примечания: * - достоверные геохронологическис данные отсутствуют; ** - милониты и бластомилониты, субсинхронные со сдвиговыми деформациями Приморского разлома [Савельева и др., 2005; Сухоруков и др., 2005; авторские данные];

(I -4) - структурно-вещественная и геохронологическая характеристика комплексов дана в работах: (1) - [Мехоношин и др., 2003; Хромых, 2006; Травин и др., 2008], (2) - [Иванов, Шмакин, 1980; Макрыгина и др., 1996; Владимиров и др., 2004], (3) - [Иванов, Шмакин, 1980; Fedorovsky ct. al., 2005; Юдин и др., 2005; Владимиров и др., 2008], (4) - [Конев и др., 1974; Скляров и др., 2007]

оз. Байкал

Порода: Гранат-двупироксеновый г Образец: Т-53 Амфибол

5 Возраст плато =435.113.9 млн. пет

I 300'

Интегральный возраст = 433.914 млн. лет 20 40 60 ВО

Доля выделенного "Аг, %

Условные обо-; 5 - гранитные жилы и т были отобраны образцы д. спектры). Цифрами обозн; плагиогранитов.

Х-404

НИЯ: 1 - двупирокхеновые гнейсы; 2 - кварциты; 3 - мрамора; 4 - габбро-пироксснитовыс массивы; - фрагменты зоны метаморфизма амфиболитовой фации; 7 - четвертичные отложения; 8 - точки, где г/"'А г и и/РЬ датирования и полученный возраст (для ключевых образцов показаны "'Аг/"Аг возрастные : 1 - Улан-Харгинский пироксенит-габбровый массив, 2 - Сапшиланский массив гиперстсновых

Геолог

Приложение 3

сая схема Улан-Харгинского участка Чернорудской гранулитовой зоны [Хромых, Сергеев, Мату ков, 2004].

Порода: Скаполит-« Об& Интеграл!

Возрас

!ыи метасоматит >мфибол

т = 484110 млн. лет

Порода: Гранат-биотитовый г Образец: Т-56 Биотит

Интвфальный возраст = 405.113.4 м/

а 20 40 60 80

Доля выделенного "Аг, %

Х-783, и-РЬ, циркон, 469±1.5 млн. лет

Геологи

Приложение 4

ая схема Чернорудского массива [Мехоношин, Колотилина и др., 2003].

ода: Гранатовый пироксанит Обммц 02-М Амфибол

1 300

^ «и '—I.

Возраст плато * 445.311.9 млн. лет

ральный возраст = 439.712.1 млн. лет

С» 40 60 Ю 100 Доля выделенного "Аг, % •

Породи'- Миломмтизироаанный гранит Обриои: 20 попепо»* шпат

Интегральный возраст « 390.913.7 млн. лет

Доля выделанного Аг, %

«—I I—I 1

Условные об 6 - бластомилониты по гр 9 - точки отбора образцов спектры).

6 ГИН17 IX 8 9

ения: 1- пироксениты;2- габбро;3- пирокссновыегнейсы;4-гранатовыепироксениты;5 мраморы;

и пегматитам; 7 - жилы гранитов; 8 - геологические границы: а) достоверные, б) предполагаемые; 3Аг/ 39Аг и и/РЬ датирования и полученный возраст (для ключевых образцов показаны 40Аг/19Аг возрастные

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Юдин, Денис Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДОЛОГИЯ 40AR/39AR И U/PB ИЗОТОПНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ДАТИРОВАНИИ И РЕКОНСТРУКЦИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ И МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД.

1.1. Теоретические основы и используемые подходы для U/Pb изотопного датирования.

1.1.1. Ряды радиоактивного распада урана и тория.

1.1.2. Изотопные U, Th-Pb-методы определения возраста.

1.1.3. U-Pb-диаграмма с «конкордией».

1.1.4. Аналитические методы датирования циркона.

1.1.5. Датирование индивидуальных зерен циркона.

1.1.6. Методика эксперимента (SHRIMP II).

1.2. Теоретические основы и методика 40Аг/39Аг изотопного датирования.

1.2.1. К/Ar метод определения возраста.

1.2.2. Основы 40Аг/39Аг метода.

1.2.3. Ступенчатый прогрев образцов в вакууме.

1.2.4. Методика эксперимента.

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК И ИСТОРИЯ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ РЕГИОНА.

2.1. Метаморфизм.

2.2. Магматизм.

2.3. История геохронологической изученности.

Глава 3. ГРАНУЛИТЫ, СИНМЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГРАНИТЫ И ГАББРО-ПИРОКСЕНИТЫ ЧЕРНОРУДСКОЙ ЗОНЫ.

3.1. Структурно-петрологическая характеристика метаморфических пород и гиперстеновых плагиогранитов, геохронологическая изученность.

3.2. Синметаморфические габбро-пироксениты и «законсервированные» в них жилы щелочных сиенитов и гранитов; результаты U/Pb датирования.

3.2.1. Улан-Харгинский габброидный массив и его складчатое обрамление.

3.2.2. Чернорудский пироксенит-габбровый массив и его складчатое обрамление.

3.3. Результаты 40Аг/39Аг исследований в пределах Чернорудской гранулитовой зоны.

Глава 4. ГИПЕРБАЗИТЫ, АМФИБОЛИТЫ, ГНЕЙСЫ И

СНИМЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГРАНИТЫ ЗОНЫ АНГА-САТЮРТЫ.

4.1. Общая характеристика амфиболитовой зоны Анга-Сатюрты, оценки Р-Т-параметров метаморфизма.

4.2. Синметаморфические граниты, результаты U/Pb изотопного датирования.

4.2.1. Мигматиты, параавтохтониые и инъекционные граниты участка Загалмай-Орсо.

4.2.2. Параавтохтониые граниты полуострова Шида.

4.3. Гипербазиты и "законсервированные" в них гранитные жилы.

4.4. Результаты 40Аг/39Аг исследований.

Глава 5. ГАББРОИДЫ И СИНКИНЕМАТИЧЕСКИЕ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫЕ ГРАНИТЫ АНГИНСКОЙ ЗОНЫ (ЭПИДОТ-АМФИБОЛИТОВАЯ ФАЦИЯ МЕТАМОРФИЗМА).

5.1. Краткая геолого-петрографическая характеристика магматических комплексов.

5.2. Результаты U/Pb и 40Аг/39Аг исследований.

Глава 6. МИЛОНИТЫ И БЛАСТОМИЛОНИТЫ.

6.1. Коллизионный шов.

6.1.1. Участок р. Анга.

6.1.2. Участок в районе Кучелга.

6.2. Комплекс Орсо.

6.2.1. Западный участок.

6.2.2. Восточный участок.

6.3. Результаты 40Аг/39Аг исследований.

6.3.1. Коллизионный шов.

6.3.2. Комплекс Орсо.

Глава 7. ТЕРМОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАННИХ КАЛЕДОНИД ОЛЬХОНСКОГО РЕГИОНА.

7.1. Термохронологическнй подход в изотопном датировании.

7.2. Термохронология Чернорудской зоны.

7.3. Термохронология зоны Анга-Сатюрты.

7.4. Термохронология Ангинской зоны.

7.5. Милониты и бластомилониты.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Термохронологическая модель ранних каледонид Ольхонского региона"

Актуальность исследовании. Построение геодинамических моделей формирования коллизионных орогенов, их классификация и выявление диагностических признаков, а также взаимосвязь метаморфизма, магматизма и структурных деформаций в ходе орогенеза являются фундаментальными проблемами в науках о Земле [Condie, 1976; Добрецов, 1981; Хаин, Лобковский, 1990; Буданов, 1993; Sengor, 1998; Добрецов и др., 2001; Розен, Федоровский, 2001; Владимиров и др., 2003]. Ключевое звено в их решении - оценка длительности орогенеза в целом и его отдельных этапов, скорости горообразования и развала (коллапса) горноскладчатых сооружений. Эти характеристики удаётся получить, используя мультисистемное изотопное датирование минералов при реконструкции термической истории горных пород [Додсон, 1973; Пономарчук и др., 1998; Лепезин, Травин, Юдин и др., 2006]. В этом плане особое внимание сейчас привлекают ранние каледониды Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП), прошедшие полный цикл развития (см., например, IGCP-420, 440, 480). Изучение термохронологической истории разноглубинных фрагментов ранних каледонид ЦАСП позволяет не только воссоздать картину орогенеза, но и имеет важное значение при разработке методов геокартирования глубинных уровней коллизионных систем.

Объектами исследования выбраны метаморфические и магматические комплексы Ольхонского региона (Западное Прибайкалье), на примере которых отработана методология реконструкции термической истории ранних каледонид, находящихся в непосредственном соприкосновении с цоколем Сибирской платформы. Основное внимание было уделено Приольхонью, где на современном эрозионном срезе обнажен пакет тектонических лито пластин с контрастным метаморфизмом от гранулитовой до эпидот-амфиболитовой фаций и сопряженным в пространстве и времени мантийным, мантийно-коровым и коровым магматизмом (Приложения 1-2).

Целью настоящей работы являлась разработка методологии термохронологнческих реконструкций и построение термохронологической модели эволюции ранних каледонид Ольхонского региона (Западное Прибайкалье), что предполагало решение следующих задач: (1) на основе детальных карт ключевых участков, отражающих взаимосвязь метаморфизма, магматизма и структурных деформаций в отдельных литопластинах, создать эталонную коллекцию образцов;

2) дать минералого-петрографическую и петрогеохимическую характеристику горных пород и оценить физико-химические параметры их формирования; (3) провести 40Аг/39Аг и U/Pb изотопное датирование породообразующих и акцессорных минералов; (4) построить термохронологические тренды для каждой литопластины (зоны) в координатах «температура - время» и «глубина - время»; (5) оценить длительность раннекаледонского орогенеза в целом и выяснить возрастные рубежи главных тектонометаморфических и тектономагматических событий.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы положены рабочие материалы, полученные автором в 2003-2007 гг., геологические коллекции метаморфических и магматических пород научных руководителей А.Г. Владимирова (1993-2007 гг.) и А.В. Травина (2003-2007 гг.), а также А.С. Мехоношина и Т.Б. Колотилиной (ИГХ СО РАН), Н.И. Волковой, С.В. Хромых, В.В. Хлестова, B.C. Сухорукова, В.Г. Владимирова и С.Н. Руднева (ИГМ СО РАН), Ю.А. Костицына (ГЕОХИ РАН), Е.В. Склярова, Д.П. Гладкочуба, Т.В. Донской и A.M. Мазукабзова (ИЗК СО РАН), К.А. Докукиной (ГИН РАН). Следует особо подчеркнуть, что выполнение данной работы было бы невозможным без геологической карты и геоинформационной базы данных B.C. Федоровского (ГИН РАН), геохимических данных Ф.А. Летникова, В.А. Савельевой (ИЗК СО РАН) и В.А. Макрыгиной (ИГХ СО РАН). Рабочая коллекция, имевшаяся в распоряжении автора, включает 780 образцов и прозрачных шлифов, 410 силикатных анализов и более 2700 элементо-определений на редкие и редкоземельные элементы. Содержания петрогенных оксидов определялись методом РФА в ИГМ СО РАН (А.Д. Киреев) и ИГХ СО РАН (Т.В. Ожогина), РЭ и РЗЭ - методом ICP-Ms в ИГМ СО РАН (И.В.Николаева, С.В. Палесский) и ИГХ СО РАН (Е.В. Смирнова и Н.Н. Пахомова). Определение состава породообразующих минералов (более 300) проведено методом микрорентгено-спектрального анализа (Camebax-Micro) в ИГМ СО РАН (О.С. Хмельникова, Е.Н. Нигматулина). Полученные геологические и аналитические материалы позволили создать эталонную коллекцию образцов для U-РЬ и Ar-Ar-датирования, охватывающую максимально полный спектр метаморфических и магматических пород на ключевых участках (гранулитовая, амфиболитовая и эпидот-амфиболитовая фации метаморфизма).

U-Pb изотопное датирование проводилось по индивидуальным зернам циркона на ионном микрозонде SHRIMP-П в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (отв. исп.: Д.И. Матуков, геологи - А.Г. Владимиров, Д.С. Юдин, С.В.

Хромых; морфогенетический анализ цирконов - С.Н. Руднев, аналитик - Е.Н. Лепехина). Для одной пробы синметаморфических гранитов проведено контрольное изучение монофракции циркона двумя методами: (1) SHRIMP-II, ЦИИ ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург, Д.С. Матуков); (2) «классическая» цирконометрия из микронавески, отобранной под бинокуляром, на масс-спектрометре «TRITON» (лаборатория изотопных исследований, ГЕОХИ РАН, г. Москва, Е.В. Бибикова). Хорошая сходимость полученных экспериментальных данных (проба № 20-TR; SHRIMP-II, Т = 459.6 ± 1.4 млн. лет; TRITON, Т = 458.1 ± 2.2 млн. лет) позволила перейти к полномасштабному использованию U-Pb изотопных данных, полученных методом SHRIMP-II, для построения термохронологической модели ранних каледонид Ольхонского региона (Западное Прибайкалье).

40Аг/39Аг изотопное датирование К-содержащих минералов (амфибол, биотит, мусковит, полевые шпаты) являлось главным методом при реконструкции термохронологических трендов. Основные положения 40Аг/39Аг - метода приведены в первой главе диссертации. Здесь же отметим, что автор стремился использовать при аналитических исследованиях (U/Pb, 40Ar/39Ar) одни и те же образцы, а когда это было невозможно, - проводить изотопное датирование на локальных геологических объектах, история геологической эволюции которых была подтверждена прямыми полевыми наблюдениями, составом пород и минералов, согласованными трендами эволюции Р-Т-параметров метаморфизма и магматизма.

Защищаемые положения.

2. Геологические события включают:

• 500 - 485 млн. лет —метаморфизм гранулитовой фации, становление и тектоническое экспонирование пироксенит-габбровых массивов, локальные выплавки гиперстенсодержащих плагиогранитоидов;

• 470 - 460 млн. лет — метаморфизм амфиболитовой фации, масштабное гранитообразование;

• 445 - 430 млн. лет — метаморфизм опидот-амфиболитовой фации, магматизм отсутствует, интенсивные сдвиговые деформации, субсинхронные с реактивацией Приморского разлома, маркирующего границу цоколя Сибирской платформы;

• 415 — 390 млн. лет — разномасштабное тектоническое экспонирование отдельных литопластин, включающих магматические тела, и их выведение в верхние горизонты земной коры.

3. Термические события, зафиксированные в метаморфических и магматических породах на разноглубинных срезах отдельных литопластин Приолъхонья, имеют дискретный характер. Продукты мантийного магматизма, высокотемпературного метаморфизма и масштабного гран ит о о бразован ыя установлены только в интервале ~ 500 - 460 млн. лет (U/Pb, 40Ar/9Ar - изотопное датирование), а относительно низкотемпературные метаморфические процессы, связанные с вязко- и хрупкопластичными сдвиговыми деформациями, продолжались ещё длительное время, охватив интервал 445-390 млн. лет - изотопное датирование).

Научная новизна. Впервые проведено мультисистемное изотопное датирование (U/Pb - циркон,

SHRIMP-H; 40Аг/39Аг -амфибол, биотит, мусковит и калиевый полевой шпат) метаморфических и магматических пород Ольхонского региона Западного Прибайкалья, позволившее установить длительность орогенеза (120 - 100 млн. лет) и дискретность происходивших в это время активных геологических процессов. Подтвержден фанерозойский возраст гранулитового метаморфизма (~ 500 млн. лет) и впервые всесторонне обоснована для ранних каледонид ЦАСП корректность модели тектонического экспонирования литопластин. Для глубинных уровней земной коры разработана методология термохронологических реконструкций включающая мультиизотопное, мультиминеральное исследование взаимодополняющих: а) магматических, метасоматических минеральных парагенезисов, «законсервированных» в пределах жестких ультрабазитовых, базитовых тел; б) первичных метаморфических минеральных парагенезисов; в) синдеформационных минеральных парагенезисов.

Практическая значимость работы. Выявленные закономерности поведения К-Аг и U-Th-Pb радиогенных систем на глубинных уровнях земной коры позволяют перейти при крупномасштабном картировании (1:50 000 - 1:10 000) интенсивно дислоцированных структурно-вещественных комплексов от «точечных» определений возраста к сравнительному мультисистемному анализу термохронологических трендов отдельных геоблоков и литопластин. Аналогичный подход апробирован лишь на единичных полигонах (Памиро-Гималаи [Searle et al., 1999], Аппалачи [Harrison et al., 1996; Roger et al., 2000]. Его внедрение в практику геологоразведочных работ позволит перейти к оценке структурного контроля крупных и уникальных метаморфогенных и магматогенных месторождений на основе P-T-x-d-t-грендов отдельных геоблоков и литопластин, участвующих в их строении. Следует особо подчеркнуть, что Приольхонье, где был сосредоточен основной объём полевых и аналитических исследований, сейчас рассматривается, как учебный полигон для геолого-разведочной практики Иркутского политехнического университета, а также подготовки магистрантов и аспирантов ведущих научных центров России (Интеграционный проект РАН - СО РАН ОНЗ-7.10.2; проект РНП 2.1.1.702 целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы 2006-2008 гг.» Министерства образования и науки России).

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе б статей в рецензируемых журпапах. Диссертационные материалы частично включены в путеводитель международной экскурсии IGCP-480 [Fedorovsky et al., 2005], а также апробированы в ходе геологических маршрутов при проведении Байкальской конференции «Базит-ультрабазитовые комплексы складчатых областей» [Мехоношин и др., 2007]. Результаты работ представлены в виде устных докладов на 6 российских и международных конференциях, которые проходили в Москве (2005-2007), Иркутске (2003-2007) и Новосибирске (2003-2006). Исследования по теме диссертации были поддержаны РФФИ (гранты №№ 02-0564455, 02-05-65319, 03-05-65099, 04-05-64437, 05-05-64317, 06-05-65052, 07-0500980), Президиумом СО РАН в рамках конкурса молодёжных проектов, а также проектами ОНЗ-7.Ю.2, РНП 2.1.1.702).

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Юдин, Денис Сергеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Защищаемые положения

2. Геологические события включают:

• 500 - 485 млн. лет — метаморфизм гранулитовой фации, становление и тектоническое экспонирование пироксенит-габбровых массивов, локальные выплавки гиперстенсодержащих плагиогранитоидов;

• 470 - 460 млн. лет — метаморфизм амфиболитовой фации, масштабное гранитообразоваппе;

• 445 - 430 млн. лет — метаморфизм эпидот-амфиболитовой фации, магматизм отсутствует, интенсивные сдвиговые деформации, субсинхронные с реактивацией Приморского разлома, маркирующего границу цоколя Сибирской платформы;

• 415 - 390 млн. лет — разномасштабное тектоническое экспонирование отдельных литопластин, включающих магматические тела, и их выведение в верхние горизонты земной коры.

3. Термические события, зафиксированные в метаморфических и магматических породах на разноглубинных срезах отдельных литопластин Приольхонья, имеют дискретный характер. Продукты мантийного магматизма, высокотемпературного метаморфизма и масштабного гранитообразования установлены только в интервале ~ 500 - 460 млн. лет (U/Pb, 40Ar/39Ar - изотопное датирование), а относительно низкотемпературные метаморфические процессы, связанные с вязко- и хрупкопластичными сдвиговыми деформациями, продолжались ещё длительное время, охватив интервал 445-390 млн. лет (40Аг/39Аг - изотопное датирование).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Юдин, Денис Сергеевич, Новосибирск

1. Бибикова Е.В., Кориковский С.П., Сезько А.И., Федоровский B.C. Возраст гранитов Приморского комплекса (Западное Прибайкалье) по данным U-Pb метода. // Докл. АН СССР. 1981. Т. 257, № 2. С. 462-466.

2. Божко Н.А., Демина Л.И. Тектоническое положение и петрология эклогитоподобных пород Приольхонья (западное Прибайкалье) // Изв. вузов, Геология и разведка. 1973. № 10. С. 49-59.

3. Буданов В.И. Эндогенные формации Памира. Душанбе: Издательство "Дониш", 1993. 300 с.

4. Владимиров А.Г., Федоровский B.C., Хромых С.В., Докукина К.А. Синсдвиговые стресс-граниты глубинных уровней коллизионной системы ранних каледонид Западного Прибайкалья. // Докл. РАН. 2004. Т. 397, № 5. С. 643-649.

5. Владимиров А.Г., Хромых С.В., Мехоношин А.С., Волкова Н.И., Травин А.В., Юдин Д.С., Крук Н.Н. U-Pb датирование и Sm-Nd изотопная систематика магматических пород Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Докл. РАН. 2008. Т. 423, № 5.

6. Волкова Н.И., Травин А.В., Юдин Д.С., Хромых С.В., Мехоношин А.С., Владимиров А.Г. Первые результаты 40Аг/39Аг датирования метаморфическихпород Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Докл. РАН. 2008. Т. 420, №4. С. 512-515.

7. Гладкочуб Д.П. Эволюция южной части Сибирского кратона в докембрии раннем палеозое и ее связь с суперконтинентальпыми циклами. // Автореф. дис. . д-ра геол.-мин. наук. Москва, 2004. 36 с.

8. П.Грудинин М.И. Базит-гипербазптовый магматизм Байкальской горной области Новосибирск: Наука, 1979. 155 с.

9. Грудинин М.И., Менынагин Ю.В. Ультрабазит-базитовые ассоциации раннего докембрия. Новосибирск: Наука, 1987. 158 с.

10. Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Сонюшкин В.Е. и др. Покровные и сдвиговые пластические деформации метаморфического комплекса Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Геотектоника. 1992. № 2. С. 58-71.

11. Докукина К.А. Синкинематические граниты зон транспресин коллизионной системы Ольхонского региона (Западное Прибайкалье) // Материалы XXXIV тектонического совещания. ГЕОС. Москва, 2001. Т. 1. С. 44—45.

12. Ескин А.С., Одинцов М.М., Беличенко В.Г. Древние метаморфические комплексы Прибайкалья // Геология и геофизика. 1968. № 7. С. 20-25.

13. Ескин А.С., Беличенко В.Г. Основные этапы регионального метаморфизма в Прибайкалье // Геология и геофизика. 1972. № 10. С. 40-50.

14. Ескин А.С., Эз В.В., Грабкин О.В. и др. Корреляция эндогенных процессов в метаморфических комплексах Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1979. 117 с.

15. Иванов А.Н., Шмакин Б.М. Граниты и пегматиты Западного Прибайкалья. М.: Наука, 1980. 219 с.

16. Керчман В.И., Лобковский Л.И. Особенности строения, сейсмичности и теплового режима коллизионных поясов, обусловленные внутриконтинентальной субдукцией //Докл. АН СССР. 1990. С. 125-132.

17. Конев А.А., Грудинин М.И., Остапенко Ю.П. Тажеранский щелочно-габброидный массив в Прнольхонье // Геология и геофизика. 1967. № 8. С. 120-122.

18. Конев А.А., Самойлов B.C. Контактовый метаморфизм и метасоматоз в ореоле Тажеранской щелочной интрузии. Новосибирск: Наука, 1974. 246 с.

19. Кориковский С.П. Фации метаморфизма метапелитов. М.: Наука, 1979. 263 с.

20. Кориковский С.П., Федоровский B.C. Петрология метаморфических пород Приольхонья // Геология гранулитов. Путеводитель Байкальской экскурсии междунар. Симпоз. Иркутск, 1981. С. 70-80.

21. Лепезин Г.Г., Травин А.В., Юдин Д.С., Волкова Н.И., Корсаков А.В. Возраст и термическая история Максютовского метаморфического комплекса (по Аг/ Аг данным) // Петрология. 2006. Т. 14, № 1. С. 109-125.

22. Летников Ф.А., Халилов В.А., Савельева В.Б. Изотопный возраст магматических пород Приольхонья (Юго-Западное Прибайкалье) // Докл. АН СССР. 1990. Т. 313, № 1.С. 171-174.

23. Летников Ф.А., Халилов В.А., Савельева В.Б. Изотопное датирование эндогенных процессов в Приольхонье // Докл. РАН. 1995. Т. 344, № 1. С. 96-100.

24. Макрыгина В.А., Петрова З.И., Конева А.А. Геохимия основных кристаллических сланцев Приольхонья и о-ва Ольхон (Западное Прибайкалье) // Геохимия. 1992. №6. С. 771 -786.

25. Макрыгина В.А., Петрова З.И. Геохимия мигматитов и гранитоидов Приольхонья и острова Ольхон (Западное Прибайкалье) // Геохимия. 1996. № 7. С. 637-649.

26. Макрыгина В.А., Петрова З.И., Сандимирова Г.П., Пахольченко Ю.А. Rb-Sr изотопная систематика гранитоидов различных комплексов Приольхонья и острова Ольхон. (Западное Прибайкалье) // Геология и геофизика. 2000. Т. 41, № 5. С. 679685.

27. Макрыгина В.А., Беличенко В.Г., Резницкий Л.З. Типы палеоостровных дуг и задуговых бассейнов северо-восточной части Палеоазиатского океана (по геохимическим данным) // Геология и геофизика. 2007. Т. 48, № 1. С.141-155.

28. Мануйлова М.М. Геохронология докембрия Сибирской платформы и ее складчатого обрамления / Под. ред. М.М.Мануйловой. Л.: Наука, 1968. 332 с.

29. Мехоношин А.С., Колотилина Т.Б., Бухаров А.А., Горегляд А.В. Базитовые интрузивные комплексы Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Петрология магматических и метаморфических комплексов: Материалы совещания. Томск, 2001. С. 165-170.

30. Новоселова М. Р., Турутанов Е. X. Морфология Озерского и Крестов-ского габброидных массивов Прибайкалья // Сов. геология. 1982. № 5. С. 110-116.

31. Павленко Э.Ф. Особенности структурного положения гипербазитов Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Геология и геофизика. 1983. № 5. С. 8-14.

32. Павленко Э.Ф. Геохимия и петрология ультрабазитов Приольхонья (Западное Прибайкалье)//Автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук. Иркутск. 1992. 22 с.

33. Павловский Е.В., Ескин А.С. Особенности состава и структуры архея Прибайкалья. М.: Наука, 1964. 128 с.

34. Петрова З.И., Левицкий В.И. Петрология и геохимия гранулитовых комплексов Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1985. 201 с.

35. Петрова З.И., Макрыгина В.А., Бобров В.А. Редкоземельные элементы как индикаторы геодинамической эволюции континентального блока Приольхонья и о-ва Ольхон (Зап. Прибайкалье) // Геохимия. 1999. № 12. С. 1286-1297.

36. Пономарчук В.А., Лебедев Ю.Н., Травин А.В., Морозова И.П., Киселева В.Ю., Титов А.Т. Применение тонкой магнитно-сепарационной технологии в К-Аг, 40Аг/19Аг, Rb-Sr методах датирования пород и минералов // Геология и геофизика. 1998. Т. 39, № 1.С. 55-64.

37. Розен О.М., Федоровский B.C. Коллизионные гранитоиды и расслоение земной коры (примеры кайнозойских, палеозойских и протерозойских коллизионных систем) // Тр. ГИН РАН. Вып. 545. М.: Научный мир, 2001. 188 с.

38. Савельева В.Б. Травин А.В. Зырянов А.С. 40Ar-39Ar датирование метасоматитов в-зонах глубинных разломов краевого шва Сибирской платформы // Докл. РАН. 2003. Т. 391, №4. С. 523-526.

39. Серебрянский Е.П., Костицын Ю.А., Федоровский B.C., Владимиров А.Г. Сравнительные изотопные исследования гранитов и метаморфических пород Приольхонья // XV симпозиум по геохимии изотопов. М.: ГЕОХИ РАН, 1998. С.259.

40. Скляров Е.В., Федоровский B.C., Гладкочуб Д.П., Владимиров А.Г. Синметаморфические базитовые дайки индикаторы коллапса коллизионной структуры Западного Прибайкалья // Докл. РАН. 2001. Т. 381, № 4. С. 522-527.

41. Сухоруков В.П., Травин А.В., Федоровский B.C., Юдин Д.С. Возраст сдвиговых деформаций в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) по данным 40Аг/39Аг датирования // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 5. С. 579-583.

42. Сухоруков В.П. Эволюция метаморфизма пород коллизионного шва системы «террейн континент» в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) // Автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук. Новосибирск, 2007.

43. Сухоруков В.П., Юдин Д.С. Новые данные о возрасте сдвиговых деформаций в Ольхонском регионе (Западное Прибайкалье) // Строение литосферы и геодинамики: Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2007. С. 164-165.

44. Тарасова Е.Н. Хромых С.В. Юдин Д.С. Амфиболы метаморфических пород Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Строение литосферы и геодинамики: Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2007. С. 7071.

45. Ушакова Е.Н. Биотиты метаморфических пород // Труды ИГиГ СО АН СССР №87. М.: Наука, 1971. 346 с.

46. Федоровский B.C., Добржинецкая Л.Ф., Молчанова Т.В., Лихачев А.Б. Новый тип меланжа (Байкал, Ольхонский регион) // Геотектоника. 1993. № 4. С. 30-45.

47. Федоровский B.C., Владимиров А.Г., Хаин Е.В. и др. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллизионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. 1995. № 3.С. 3-22.

48. Федоровский B.C., Лихачев А.Б., Риле Г.В., Зона столкновения типа «террейн-континент» в Западном Прибайкалье: структура коллизионного шва // Тектоника Азии. М.: ГЕОС, 1997. С. 228-232.

49. Федоровский B.C. Купольный тектогенез в коллизионной системе каледонид западного Прибайкалья // Геотектоника. 1997. № 6. С. 56-71.

50. Федоровский B.C., Хромых С.В., Сухоруков В.П. и др. Метаморфический минглинг (новый тип минглинг-структур) // «Тектоника и геодинамика континентальной литосферы»: Материалы XXXVI Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2003. Т. 2. С. 255-259.

51. Федоровский B.C. Геологическая карта Юго-западной части Ольхонского региона. Москва: ГИН РАН, 2004.

52. Фор Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1989. С. 590.

53. Allegre C.J. (1967). Methode de discussion geochronologique concordia generalisee // Earth and Planet. Sci. Lett. V. 2. P. 57-66.

54. Allegre С J., Albarede F., Griinenfelder M. and Koppel V. (1974). 238U/206Pb1. T)7 ОТО OQQzircon geochronology in alpine and non-alpine environment // Contribs. Mineral, and Petrol. V. 43. P. 163-194.

55. Baksi A.K., Archibald D.A., Farrar E. Intercalibration of 40Ar/39Ar dating standarts // Chem. Geol. 1996. V. 129. P. 307-324.

56. Chen J. H. and Wasserburg GJ. 1983 The least radiogenic Pb in iron meteorites // Fourteenth Lunar and Planetary Science Conference. Abstracts. Part 1. Lunar and Planetary Institute. Houston. Texas. P. 103-104.

57. Compston W., Williams I.S., Meyer C., 1984: U-Pb geochronology of zircons from lunar breccia 73217 using a sensitive high mass-resolution ion microprobe // J. Geophys. Res. Suppl. 89. P. B525-B534.

58. Dodson M.H. Closure temperature in cooling geochronological and petrological systems // Contribs. Mineral, and Petrol. 1973. V. 40. P. 259-274.

59. Doe B.R. Lead Isotopes // Springer-Veilag. New York. Heidelberg, Berlin, 1970. 137 p.

60. Ellis D.J., Green D.H. An experimental study of the effect of Ca upon garnet-clinopyroxene Fe-Mg exchange equilibria // Contribs. Mineral, and Petrol. 1979. V. 71. P. 13-22.

61. Fitch F.J., Miller J.A., Mitchell J.G. A new approach to radioisotopic dating in orogenic belts // Time and Place Orogeny. Special Publ., Geol. Soc. of London, 1969. N 3. P. 157195.

62. Fleach R.J., Sutter J.F., Elliot D.H. Interpretation of discordant 40Ar/39Ar age spectra of Mesozoic tholeiites from Antarctica// Geochim. et Cosmochim. Acta. 1977. V. 41. P. 1532.

63. Froude D.O., Ireland T.R., Kinny P.D., Williams I.S. and Compston W. Ion microprobe identification of 4100-4200 Myr-old terrestrial zircons // Nature. 1983. V. 304. P. 616618.

64. Gentry R.V., Sworski T.J., McKown H.S., Sith D.H.,E by R.E. and Christie W.H. Differential lead retention in zircons: Implications for nuclear waste containment // Science. 1982. V. 216. P. 296-298.

65. Harrison T.M., R.L. Armstrong, C.W. Naeser, J.E. Harakal Geochronology and thermal history of the coast plutonic complex, near Prince Rupert, British Columbia // Can. J. Earth Sci. 1979. V. 16. P. 400-410.

66. Hodges K.V. Geochronology and Thermochronology in Orogenic System // In: Treatise on Geochemistry. Oxford, UK: Elsevier, 2004. P. 263-292.

67. Holland T.J.B., Blundy J.D. Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry // Contribs. Mineral, and Petrol. 1994. V. 116. P.208-224.

68. Holland T.J.B., Powell R. An internally consistent thermodynamic data set for phases of penological interest//J. Metamorph. Geol. 1998. V. 16. P. 309-343.

69. Kelley S.P., Arnauld N.O., and Turner S.P. (1994) High spatial resolution 40Ar-39Ar investigations using an ultra-violet laser probe extraction technique // Geochim. et Cosmochim. Acta. V. 58. P. 3519-3525.

70. Krogh Т.Е. A low-contamination method for hydrothermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotopic age determinations // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1973. V. 37. P. 485-494.

71. Krogh Т.Е. Improved accuracy of U-Pb zircon ages by the creation of more concordant systems using an air abrasion technique // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1982. V. 46. P. 637-649.

72. Krogh Т.Е. Improved accuracy of U-Pb zircon dating by selection of more concordant fractions using a high gradient magnetic separation technique // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1982a. V. 46. P. 631-635.

73. Krogh Т. E., Kamo S. L. and Bohor B. F. Fingerprinting the K/T impact site and determining the time of impact by U/Pb dating of single shocked zircons from distal ejecta// Earth and Planet. Sci. Lett. 1993. V. 119. P. 425-429.

74. Lancelot J.R., Vitrac A. and Allegre C.J. Datation U-Th-Pb des zircons, grain par grain, par dilution isotopique. Consequences geologique // Comptes rendu des seances de l'Academie des Sciences de Paris. 1973. V. 277D. P. 2116-2120.

75. Lancelot J.R., Vitrac A. and Allegre C.J. Uranium and lead isotopic dating with grain by grain zircon analysis: A study of complex geological history with a single rock // Earth and Planet. Sci. Lett. 1976. V. 29. P. 357-366.

76. Ludwig K.R. Calculation of uncertainties of U-Pb isotopic data // Earth and Planet. Sci. Lett. 1980. V. 46. P. 212-220.

77. Merrihue C.M., Turner G. Potassium-argon dating by activation with fast neutrons // J. Geophys. Res. 1966. V. 71, N 11. P. 2852-2857.

78. Mitchell J.G. The 40Ar/39Ar method for potassium-argon age determination // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1968. V. 32, N 8. P. 781-790.

79. O. van Breemen, R.D. Dallmeyer The scale of Sr isotopic diffusion during post-metamorphic cooling of gneisses in the Inner Piedmont of Georgia, Southern Appalachians // Earth and Planet. Sci. Lett. 1984. V. 68. Issue 1. P. 141-150.

80. Perkins D.III, Newton R.C. Charnockite geobarometers based on coexisting gamet-pyroxene-plagioclase-quartz // Nature. 1981. V. 292, N 9. P. 144-146.

81. Renne P.R., Swisher C.C., Deino A.L., Karner D.B., Owens T.L. and DePaolo D.J. Intercalibration of standards, absolute ages and uncertainties in 40Ar/39Ar dating // Chem. Geol. 1998. V. 145. P. 117-152.

82. Roddick J.C. The application of isochron diagrams in 40Ar/39Ar dating: A Discussion // Earth and Planet. Sci. Lett. 1978. V. 41. P. 233-244.

83. Roddick J.C., Cliff R.A., Rex D.C. The evolution of excess argon in Alpine biotites -A 40Ar/39Ar analysis // Earth and Planet. Sci. Lett. 1980. V. 48. P. 185-208.

84. Samson S.D. and Alexander E.C. (1987) Calibration of interlaboratory 40Ar/39Ad-dating standard, MMhb-1 // Isotope Geosci. V. 66. P. 27-34.

85. Schiirer U. and Allegre C.J. Investigation of the Archaean crust by single-grain dating of detrital zircon: a grayvvacke of the Slave Province, Canada // Can. J. Earth Sci. 1982. V. 19. P. 1910-1918.

86. Scharer U. and Allegre C.J. Uranium-lead system in fragments of a single zircon grain//Nature. 1982. V. 295. P. 585-587.

87. Schmidt M.W., Amphibole composition in tonalite as a function of pressure: an experimental calibration of the Al-in-hornblende barometer // Contribs. Mineral, and Petrol. 1992. V. 110 (23). P. 304-310.

88. Searle M.P., S.R. Noble, A.J. Hurford & D.C. Rex Age of crustal melting, emplacement and exhumation history of the Shivling leucogranite, Garhwal Himalaya // Geol. Mag. 1999. V. 136, N 5. P. 513-525.

89. Sergeev S.A., Komarov A.N., Bickel R.A., Steiger R.H. A new microtome for cutting hard submillimeter-sized crystalline objects for promoting high-resolution instrumental microanalysis // Eur. J. Mineral. 1997. N 9. P. 449-456.

90. Staudacher Th., Jessburger E.K., Dorflinger D. and Kiko J. A refined ultrahigh-vacuum furnace for rare-gas analysis // J. Phys. Earth. Scientific Instruments. 1978. V. 11. P. 781-784.

91. Steiger R.H. and Wasserburg G.J. Comparative U-Th-Pb systematics in 2.7 x 109 yr plutons of different geological histories // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1969. V. 33. P. 1213-1232.

92. Steiger R.H. and Jager E. Subcommission on geochronology: Convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology // Earth and Planet. Sci. Lett. 1977. V. 36. P. 359-362.

93. Tatsumoto M., Knight R.J. and Allegre C.J., Time differences in the formation of meteorites as determined from the ratio of lead-207 to lead-206 // Science. 1973. V. 180. P. 1279-1283

94. Turner G. The distribution of potassium and argon in chondrites // Origin and Distribunion of the Elements. Ed. Ahrens L.H., Oxford Pergamon Press, 1968. P. 387398.

95. Udin D., Travin A.V., Vladimirov V.G. et al. // Geochim. et Cosmochim. Acta. Special Supplement. Abstracts of the 12th Annual V.M. Goldschmidt Conference Davos, Switzerland, August 18-23 2002. V. 66, № 15A. P. A791.

96. Wetherill G.W. Discordant uranium-lead ages // Trans. Amer. Geophys. Union. 1956. V. 37. P. 320-326.

97. Wetherill G.W. Radioactive decay constants and energies // Handbook of Physical Constants. S.E. Clarke, ed., P. 514-519. Geol. Soc. Amer. Mem. 1966. V. 97. P. 587.

98. Yavuz F. WinAmphcal: A Windows program for the IMA-04 amphibole classification // Geochem. Geophys. Geosyst. 2007. N 8. Q01004, doi: 10.1029/2006GC001391.

Информация о работе

Юдин, Денис Сергеевич
кандидата геолого-минералогических наук
Новосибирск, 2008
ВАК 25.00.04

Диссертация

Термохронологическая модель ранних каледонид Ольхонского региона - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы