Введение к работе
Актуальность исследования. Эволюция земной коры в раннем докембрии представляет собой один из важнейших предметов исследования современной геологии. Установление периодов формирования и преобразования континентальной коры Балтийского щита и особенно ее участков, испытавших многократную переработку, занимало и занимает особое место в работах отечественных геологов. Исторически сложилось мнение, тго земная кора Балтийского щита была сформирована на самых ранних этапах развития Земли, а в пределах щита одними из древнейших считались образования западного Беломорья. Возраст последних оценивался от катархейского до позднеархейского. Немногочисленные определения изотопного возраста находились в явном противоречии с такими геологическими представлениями, и разрешение данного противоречия является одной из первоочередных задач геологии Балтийского щита.
Цели и задачи работы.
Главная цель работы заключается в датировании наиболее распространенных и древнейших пород северо-западного Беломорья разными изотопными методами с целью установления как времени их образования, так и возраста протолита.
В работе решались следующие задачи:
выделение геологическими методами наиболее древних метаосадочных и метамагматических пород в районе исследований;
выявление среди этих пород участков с наиболее ранними метаморфическими парагенезисами и/или магматическими минералами, структурами и текстурами;
отбор проб для датирования наиболее раннт метаморфических событий или времени кристаллизации - магматических расплавов;
- выделение циркона, разделение его на фракции пс
морфологическим признакам, особенностям внутреннегс
строения (зональность, наличие ядер) и т.п., а также определение
генезиса различных популяций циркона;
- датирование популяций циркона U-Pb методом;
- геологическая интерпретация полученных изотопны?
результатов.
Научная новизна работы.
Двумя независимыми методами (U-Pb по циркону и Rb-S по образцам пород в целом) установлено, что возрас ювенильного протолита беломорских как метаосадочных, так і метамагматических пород не превышает 3.0 млрд лет. Значенні возраста 2.95±0.05 млрд лет, полученное Rb-Sr изохронны? методом для реликтовых мелкозернистых гранат-биотитовы
гнейсов ("сухарей"), является сейчас самой древней датировкой для северо-восточной части Балтийского щита.
Установлен раннепротерозойский возраст друзитового массива Жемчужный, считавшегося реперным для выделения в северо-западном Беломорье архейских дометаморфических и доскладчатых мафитовых интрузий, что влечет за собой переоценку масштабов проявления основного магматизма в Беломорье.
Практическая значимость работы определяется тем, что разными методами получены данные по возрасту формирования и преобразования древнейших пород северо-западного Беломорья, а также их протолита. Эти результаты могут быть использованы при составлении новых геологических карт западного Беломорья.
Фактический материал и методы исследований.
Геологическую основу работы составили материалы, собранные автором за период с 1990 по 1994 гг., а также материалы В.В.Балаганского, М.Н.Богдановой и Н.Е.Козловой (1986). Изучено более 100 шлифов датируемых пород, выполнено 26 химических анализов по реперным геологическим объектам, проанализировано 26 фракций циркона U-Pb методом и 23 пробы пород Rb-Sr методом. В изученных образцах пород сделано 24 определения рентгенофлюоресцентным методом содержаний Rb, Sr и Zr в породах, 23 определения концентраций
Rb и Sr методом изотопного разбавления и изотопного состава Si в породах, 29 содержаний РЬ и U в цирконах. Получено t определений возраста U-Pb методом по цирконам и 2 Rb-Si методом по образцам пород в целом.
Апробация работы.
Основные положения работы были доложены на VII, VII] и IX конференциях молодых ученых, посвященных памяти К.О.Кратца (Апатиты, 1993, 1995; Петрозаводск, 1994), на - рабочем семинаре, посвященном памяти Э.К.Герлинга (С.Петербург, 1994), а также на Всероссийском совещании "Главнейшие рубежи геологической эволюции Земли г докембрии и их изотопно-геохронологическое обоснование" (С.Петербург, 1995).
Выполнение диссертационной работы было бы невозможнс
без постоянной поддержки научных руководителей Ю АБалашова и
В.В.Балаганского. Большую помощь в работе оказали сотрудники
Геологического института КНЦ РАН, специалисты в области
геохронологии, минералогии и сепарации минералов
Е.ВАпанасевич, Т.Б.Баянова, Л.Ф.Ганнибал, О.К.Кощеев
Н.ВЛевкович, В.П.Марчак, И.Г.Мухамедова, Л.В.Павличенко
Г.И.Рюнгенен, И.О.Шарков, О.В.Шерстенникова
Г.М.Шерстобитова, а также геолога-докембристы М.Н.Богданова В.Р.Ветрин, М.ИДубровский, М.М.Ефимов, Н.Е.Козлова В.И.Пожиленко. Ценные предложения при обсуждении работь
были внесены СБЛобач-Жученко. Определения Sm-Nd модельного возраста выполнено М.Тиммерманом (Университетский Колледж, Дублин, Ирландия). Всем им, а также М.П.Базанову и В.Е.Рявкину, оказавшим большую помощь в оформлении работы - моя искренняя благодарность.
Защищаемые положения.
-
Усредненный возраст пород, исходных для граувакк, которые были преобразованы в мелкозернистые гранат-биотитовых парагнейсы беломорского комплекса, равен 2.95±0.05 млрд лет при возрасте одной из метаморфогенных популяций циркона 2681±9 млн лет. Модельные Rb-Sr и Sm-Nd возраста составили 2.97 и 2.86 млрд лет соответственно. Следовательно, накопление беломорских супракрустальных пород происходило в позднеархейское время.
-
Гранитоиды, исходные для биотитовых и амфибол-биотитовых гранитогнейсов, внедрились в супракрустальные толщи беломорского комплекса 2.64-2.67 млрд лет назад, имеют модельные Rb-Sr и Sm-Nd возраста, равные 2.8-2.9 млрд лет, и произошли за счет позднеархейского ювенильного материала, а не за счет переработанной раннеархейской коры.
3. Возраст магматических цирконов из диоритов
друзитового массива Жемчужный, бывшего базовым для
выделения доскладчатых и дометаморфических мафитовых
интрузий северо-западного Беломорья, равен 2356±4 млн лет, что
говорит о внедрении этого массива совместно с подавляющей частью беломорских друзитов на ранних стадшо раннепротерозойского рифтогенеза на Балтийском щите.
Объем и структура работы.
