Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Рис. 6. График частот «встречаемости» возрастов кристаллических пород (гранитоидов, вулканитов, метаморфитов), участвующих в строении комплексов протоуралид-тиманид северо-восточного типа.

В отдельных случаях акцессорные цирконы из протоуральских метаморфических пород и гранитоидов I– и S-типа содержат внутри себя ксеногенные ядра (inherited cores) древних цирконов. Например, в гранитах Вангырского массива установлено унаследованное цирконовое ядро с возрастом 1224±9 млн лет ( Кузнецов, Удоратина, 2007 ). Возраста унаследованных цирконовых ядер с возрастами в диапазоне от ~0.9 до ~2.7 млрд лет установлены в гранитоидах фундамента Печорской плиты ( Gee et al., 2000 ). В гранитах из кластов в диамиктитах мыса Линнея (Земля Норденшельда, средняя часть западного побережья о. Шпицберген) – получены возраста 937±10 млн лет (4 анализа), 1448±340 и 1732±34 млн лет (1 анализ) и 2103±16 млн лет (2 анализа) ( Larionov, Tebenkov, 2004 ). В очковых гнейсах серии исиспинтен ( Isispynten Gr. ) восточного берега о. Северо-Восточная Земля ( Johansson et al., 2004 ) в промежуточных зонах сложноустроенных кристаллов циркона оторочки отдатированы ( 206Pb/ 238U) протоуральско-тиманскими значениями 668±13, 622±12 и 687±14 млн лет (проба $98:130, ан. 2а, 7а и 12а, соответственно), трактуемыми как время проявления метаморфизма. В оболочке одного из цирконов установлен возраст ( 206Pb/ 238U) – 943±18 млн лет (ан. 14b), а в центральной части (в ядре) – возраст ( 206Pb/ 238U) – 1337±26 млн лет (проба $98:130, ан. 14а) Таким образом, в очковых гнейсах серии исиспинтен помимо «протоуральско-тиманских» записаны гренвильские и еще более древние эндогенные события. Кроме того, для красных очковых гнейсов на острове Паррвова в одном из зональных кристаллов циркона краевая часть охарактеризована значением 206Pb/ 238U возраст – 574±8 млн лет (проба $98:122, ан. 15b), а ядро этого кристалла характеризуется значениями 206Pb/ 238U возраст – 1331±17 млн лет (ан. 15а). А в серых очковых гнейсах с острова Паррвова кайма одного из зональных кристаллов циркона датирована ( 206Pb/ 238U) значением – 522±7 млн лет (проба $98:123, ан 1b), а ядро этого кристалла охарактеризовано ( 206Pb/ 238U) значением 997±14 млн лет (ан. 1а) ( Johansson et al., 2004 ).

Наличие в цирконах из протоуральско-тиманских гранитоидов и метаморфических пород Тимано-Печорско – Баренцевоморского региона и севера Урала древних ксеногенных ядер является доказательством существования мезопротерозойской и более древней континентальной коры, из которой сформировались протоуральско-тиманские гранитоиды и метаморфические породы. На древний возраст основания протоуралид-тиманид северо-восточного типа указывает и полученный В.А. Душиным (2004) Sm-Nd модельный возраст прорывающих их в пределах одного из выступов протоуралид-тиманид на Пайхое мезозойских лампроитов и трахитов, который составляет более 2.5 млрд лет. Кроме того, на древний возраст коры под северо-восточной частью орогена Протоуралид-Тиманид указывают результаты Lu/Hf-изотопно-геохимических исследований детритных цирконов из песчаников енганэпэйской толщи поднятия Енганэ-Пэ на Полярном Урале (см. ниже), которые дают модельные возраста субстрата материнских по отношению к этим цирконам изверженных пород 1.76–0.84 млрд лет.

Многие аспекты геологии протоуралид-тиманид к настоящему времени хорошо изучены классическими методами, например, соотношения отдельных стратиграфических последовательностей различного масштаба, их литологические и биостратиграфические характеристики, степень метаморфизма и изотопно-геохронологические характеристики и т. д. ( Оффман, 1961; Оловянишников, 1998; Маслов и др., 2002; Maslov, 2004; Lorenz, 2005; Kuznetsov et al., 2007 и др. ). Однако протоуралиды-тиманиды до последнего времени оставались практически не изученными таким современным методом, как геохимическое и изотопное исследование детритных цирконов из осадочных толщ, который может дать важную информацию, позволяющую уточнять возраст самой толщи, делать заключения об источниках сноса и условиях ее формирования, тестировать тектонические модели путем сравнения аналогичных характеристик различных комплексов и др. В настоящее время в мире число таких исследований лавинообразно нарастает, в том числе и в Арктике. При проведении исследований по программам МПГ нами, в частности, были изучены детритные цирконы из комплексов юго-западных и северо-восточных протоуралид-тиманид, соответственно из Южного Тимана (увал Джежим-Парма) и западного склона Полярного Урала (поднятия Енгане-Пэ). Подробное описание места отбора проб, детали методики и аналитические данные приведены в ( Кузнецов и др., 2008, 2009а, в, 2010 ), здесь лишь будут изложены самые главные результаты этих исследований и основанные на них выводы. Аналитические исследования были выполнены в Центре GEMOC (Университет Маквори, Сидней) по методике «TerraneChron TM», включающей: (1) U/Pb датирование цирконов, (2) изучение Lu/Hf изотопной системы цирконов, (3) получение оценок модельного возраста (T CDM), трактуемого как минимальный возраст субстрата «материнской» магмы, из которой кристаллизовался циркон, (4) определение содержания элементов-примесей в цирконах, позволяющее судить о типе «материнских» пород циркона.

На юге Тимана, на холмистом увале Джежим-Парма из-под чехла рыхлых кайнозойских отложений в нескольких местах выступают позднедокембрийские образования, представленные красноцветными песчаниками и алевропесчаниками верхнерифейской ( Оловянишников, 1998 ) джежимской свиты, а также близкоодновозрастными им известняками (местами доломитизироваными) и алевроаргиллитами павъюгской свиты. В карьере (61°47’11,5’’с.ш., 54°06’35,2’’в.д.) Азывожского месторождения строительного камня из джежимских красноцветных косослоистых кварцевых песчаников и алевропесчаников с отчетливо выраженными волновыми знаками были отобраны пробы (301А и 301, соответственно) для изучения детритных цирконов.

U/Pb-возраста цирконов из проб (61 зерно) варьируют от 1.175 до 2.972 млрд лет (рис. 7). Большинство цирконов имеет палеопротерозойский возраст, 4 зерна – мезопротерозойский возраст и 7 зерен – неоархейский. Четыре результата (301А-16, 301A-12, 301A-57C, 301-47C) по разным причинам «забракованы» и не интерпретируются. Удовлетворительные данные о содержании в цирконах редких и рассеянных элементов получены лишь для 47 из 61 изученных зерен. Микроэлементный состав цирконов свидетельствует о происхождении 34 зерен из гранитных пород (22 – из пород с содержанием SiO 270–75 % – «гранитов», 12 – из пород с со держанием SiO 2< 65 % – «диоритов») или их вулканических эквивалентов, 5 – из пород сиенитового состава («сиенитов») и 8 – из пород основного состава («базитов»).