Семинар "Геохимия щелочных пород" 

школы "Щелочной магматизм Земли"-2008

Петрология анорогенного неоархейского магматизма Кейвской структуры (Кольский полуостров)

Ветрин В.Р.*, Родионов Н.В.**

*ГИ КНЦ РАН, Апатиты; ** ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург

   В истории Земли первые заметные проявления щелочного магматизма приурочены к рубежу 2500-2700 млн. лет, и в процессе возрастной эволюции происходило непрерывное нарастание его активности и увеличение объемов и разнообразия щелочных формаций (Woolley, 1987; Когарко, 1998). К числу древнейших щелочных пород Земли относятся граниты, нефелиновые и щелочные сиениты неоархейской щелочной провинции Балтийского щита, имеющей площадь более 2500 км² и расположенной в пределах Кейвской структуры в центральной части Кольского полуострова.

В докладе будут раскрыты следующие основные положения:

- субщелочные, щелочные породы и пространственно связанные с ними габброанортозиты были образованы в условиях режима неоархейской протоплатформы после длительного периода стабилизации Кейвской структуры, продолжавшегося около 200 млн. лет,

- формированию массивов щелочных гранитов предшествовало образование габброанортозитов и субщелочных пород латит-монцонит-гранитной ассоциации, отделенных от щелочных гранитов внедрением интрузии известково-щелочных плагио-микроклиновых гранитов,

- образование всех анорогенных магматических комплексов происходило в узком возрастном интервале, не превышавшем ошибку определения возраста U-Pb методом по цирконам: 2674╠6 млн. лет (латиты-монцониты-граниты, 43 определения, SHRIMP-II) и 2673╠6 млн. лет (щелочные граниты, 20 определений). Эти возрастные данные корреспондируются с возрастом интрузий габброанортозитов (Баянова, 2004), по геологическим данным предшествующих внедрению гранитоидов.

- в ряду пород: габброанортозиты-субщелочные породы-щелочные граниты установлено закономерное изменение составов как по главным породообразующим компонентам, так и по элементам примесям, что позволяет предполагать образование пород субщелочного и щелочного составов в результате кристаллизационной дифференциации толеит-базальтовой магмы с повышенным содержанием щелочей,

- Sm-Nd и U-Pb изотопные систематики свидетельствует о позднем палеопротерозойском (1.7-1.8 млрд. лет) и палеозойском (0.36-0.55 млрд. лет) событиях, обусловивших перестройку Sm-Nd изотопной системы в минералах, при T(DM) для пород в интервале 2.8-2.9 млрд. лет и eNd ₍₂₆₇₃₎ от 2.63 (щелочные граниты) до 1.17 (кварцевые латиты), что характеризует мантийный источник субщелочных и щелочных расплавов с участием вещества коры,

- известково-щелочные плагио-микроклиновые граниты имеют близкий состав с широко развитыми в пределах Кейвской структуры гнейсами лебяжинской толщи и формировались в результате плавления гнейсов в головной части находившегося в нижней коре астенолита, при дифференциации которого были образованы породы субщелочного и щелочного составов,

- в результате изучения щелочных гранитов из контактовой зоны массива Западные Кейвы в них установлены многочисленные жильные тела этих пород, содержащие палеопротерозойские цирконы с высокими концентрациями урана (до 7000-8000 г/т) и тория (до 800 г/т), при Th/U = 0.02-0.11 (рис. 1), и образованные, вероятно, при плавлении щелочных гранитов в палеопротерозое вследствие привноса в них U и Th метаморфогенными флюидами,

- процессами селективного плавления приконтактовых частей массивов неоархейских щелочных гранитов может быть объяснен парадокс пространственной приуроченности к экзоконтактам этих массивов жил палеопротерозойских амазонитовых пегматитов с РЗЭ, Zr, Nb, Ta √ минерализацией.

Грант РФФИ 07-05-00100, программа ╧ 4 приоритетных исследований ОНЗ РАН.

Рис.1. Концентрации Th и U в разновозрастных цирконах из гранитоидов Кейвской структуры (данные SHRIMP-II). 1- цирконы из неоархейские щелочных гранитов, 2- циркон из внутригранитного  пегматита в щелочных гранитах, 3- цирконы палеопротерозойского возраста, 4- цирконы из неоархейских плагио-микроклиновых гранитов, 5- цирконы из неоархейских субщелочных гранитов, 6- медианные значения U и Th в цирконах из гранитоидов (Belousova et al., 2002).

Литература

Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. Л.: Наука. 2004. 174 с.

Когарко Л.Н. Щелочной магматизм в ранней истории Земли // Петрология. 1998. Том 6. ╧ 3. С. 251-258.

Belousova E.A., Griffin W.L., O▓Reilly S.Y., Fisher N.I. Igneous zircon: trace element composition as an indicator of source rock type // Contrib. Mineral. Petrol. 2002. Vol. 143. P. 602-622.

Woolley A. Alkaline rocks and Carbonatites of the World. Part 1. North and South America. London British Museum. 1987. 216 p.