2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Признаки мезозойской эндогенной активности в северо-восточной части

Фенноскандинавского щита

А.А.Арзамасцев^*, Р.В.Веселовский^**

^*Геологический институт КНЦ РАН, Апатиты  arzamas@geoksc.apatity.ru

^**Геологический факультет МГУ, Москва ramzesu@ya.ru

Важное значение для определения условий локализации мантийных расплавов, давших начало Кольской щелочной провинции, имеет оценка геодинамических обстановок фанерозойского этапа развития северо-восточной Фенноскандии и реконструкция тренда перемещения Кольского мегаблока в палеозое. Для решения этой задачи может быть привлечен палеомагнитный метод, однако интервал 400-340 млн. лет уже не первое десятилетие является наиболее спорным участком фанерозойского сегмента кривой кажущейся миграции палеомагнитного полюса (КМП) Восточно-Европейской платформы из-за практически полного отсутствия надёжных палеомагнитных определений по объектам указанного возраста. С целью получения новых данных, отвечающих современным критериям надёжности, были проведены рекогносцировочные палеомагнитные исследования роёв даек долеритов и щелочных лампрофиров, возраст которых, установленный геохронологическими методами (Rb-Sr, Sm-Nd, ⁴⁰Ar/³⁹Ar), находится в интервале 390-370 млн. лет. В ходе полевых работ опробованы 9 долеритовых даек Баренцевоморского побережья и Печенгского района, 12 даек щелочных лампрофиров Кандалакшского залива Белого моря, а также породы интрузивных массивов Африканда и Турьего мыса (в последнем опробован также дайковый комплекс). Анализ результатов показал, что в образцах даек естественная остаточная намагниченность (ЕОН) может быть представлена одной, двумя или тремя компонентами.

Рис. 1. Типичные диаграммы Зийдервельда и стереограммы для образцов, в которых выделяется компонента Pz (а, б) или Mz (в, г); д) распределение компонент намагниченности Pz и Mz в изученных дайках и их средние направления (залитые квадраты) с кругами доверия (серые области). Залитые кружки на диаграммах Зийдервельда (стереограммах) обозначают проекции векторов на горизонтальную плоскость (нижнюю полусферу), незакрашенные кружки – проекции векторов на вертикальную плоскость (верхнюю полусферу).

Группа Pz представлена компонентами ЕОН, направления которых характеризуются близкими к нулю наклонениями и СВ или ЮЗ склонениями (рис. 1 а,б,д). Палеомагнитный полюс, рассчитанный на уровне сайтов для среднего направления прямой и обращённой компонент намагниченности группы Pz, находится в непосредственной близости к среднедевонскому отрезку кривой КМП Восточно-Европейской платформы [Torsvik et al., 1996] (рис. 2), что позволяет оценить возраст компонент группы Pz как девонский. Доводами в пользу первичности компоненты намагниченности группы Pz являются их антиподальность и отличие рассчитанного палеомагнитного полюса от более ранних полюсов Восточно-Европейской платформы. Компонента намагниченности, векторы которой образуют группу Мz, установлена нами практически во всех изученных дайках долеритов баренцевоморского побережья, северного обрамления Печенгской структуры и щелочных лампрофиров южной части региона, геохронологический возраст которых был также определён как девонский. Рассчитанный на уровне сайтов палеомагнитный полюс, отвечающий среднему направлению компоненты Mz (рис. 2), тяготеет к мезозойскому (юрскому) участку кривой КМП Восточно-Европейской платформы, что может рассматриваться как прямое указание на время возникновения этой компоненты намагниченности.

Обсуждение результатов. Палеомагнитный полюс, полученный для среднего направления компоненты Pz, отражает направление геомагнитного поля во время формирования изученных дайковых роёв в девонское время и может быть использован (с ограничениями) для разработки кривой КМП Восточно-Европейской платформы и построения палеотектонических реконструкций.

Интерпретация обнаруженной в девонских дайках и интрузивных массивах компоненты намагниченности мезозойского возраста (Мz) представляется более сложной. Вторичная природа этой компоненты вряд ли может быть поставлена под сомнение, так как в значительном количестве образцов она встречается в среднетемпературном интервале, частично перекрывая первичную высокотемпературную компоненту девонского возраста. Биполярность компоненты Mz может косвенно свидетельствовать о продолжительности термального перемагничивающего события, достаточной для смены полярности (инверсии) геомагнитного поля.

Рис. 2. Положение палеомагнитных полюсов компонент Pz и Mz относительно участка кривой КМП Восточно-Европейской платформы [Torsvik et al., 1996].

Парадоксально, но анализ информации показывает отсутствие каких-либо геологических или геохронологических свидетельств мезозойских термальных и/или иных геологических событий, имевших место на территории Кольского полуострова и сопредельных регионов Фенноскандинавского щита, которые могли бы служить причиной появления намагниченности, связанной с компонентой Mz. Многочисленные изотопные датировки кольских даек и иных объектов Кольского полуострова, выполненные по слюдам и амфиболам с помощью наиболее чувствительного к термическому воздействию ⁴⁰Ar/³⁹Ar метода, не обнаруживают признаков нарушения этой изотопной системы постпалеозойскими процессами. Данные изучения единичных зерен цирконов из докембрийских пород Фенноскандинавского щита методом SHRIMP [Лохов и др., 2004] свидетельствует о протекавших в фанерозое процессах, приводивших к частичным потерям свинца из отдельных зон цирконов и возникновению новых генераций цирконов, однако рассчитанные нижние пересечения дискордий, дающие оценку возраста в интервале 700-250 млн. лет назад [Гольцин и др., 2006],  по-видимому, указывают на влияние только девонского этапа магматической активизации. Единичные результаты трекового датирования [Hendriks et al., 2007] также не добавляют определённости в силу единичности имеющихся данных для исследованной нами территории, не исключая, однако, наличие некоторого наложенного события мезозойского возраста.

Мезозой-палеозойское перемагничивание в пределах западной части Восточно-Европейской платформы отмечалось при палеомагнитных исследованиях ордовикских и девонских пород Ленинградской области [Smethurst et al., 1997], протерозойских даек Карелии [Лубнина, 2009] и палеозойских осадочных пород Эстонии [Preeden et al., 2008]. Наиболее крупные события, которые могли явиться причиной столь масштабного перемагничивания, связаны, очевидно, с развитием Баренцевско-Амеразийского суперплюма и образованием в пределах области современного арктического бассейна обширного ареала юрско-мелового траппового магматизма или «большой магматической провинции» [Шипилов, Карякин, 2010]. Полученные в последние годы ⁴⁰Ar/³⁹Ar изотопные датировки платобазальтов в пределах Земли Франца-Иосифа (ЗФИ) (остров Гукера, 189.1±11.4 млн лет, Земля Александры, 191±3 млн лет [Карякин, Шипилов, 2009], отвечают начальной фазе развития плюма, проявившейся в расколе ли­тосферы и дезинтеграции области будущего арктического бассейна на блоковые структуры. Реконструкции показали [Шипилов, Карякин, 2010], что центр магматической активности охватывал области архипелагов ЗФИ, Шпицберген и, по-видимому, прилегающую к ним (на тот интервал времени) северную часть Фенноскандинавского щита, а зоны раскола, связанные с функционирующими апофизами плюма, упиралась в Баренцевскую палео­окраину. Последовавшая затем деструкция и растяжение континентальной литосферы в Баренцевоморском регионе привели к ослаблению термального воздействия плюма на кристаллический фундамент арктических областей Фенноскандии.  

Таким образом, результаты палеомагнитных исследований свидетельствуют о том, что в фанерозойское время восточная часть Фенноскандинавского щита испытала влияние не только девонской тектоно-магматической активизации, но также подверглась термальному воздействию мезозойских плюм-литосферных процессов, обусловивших развитие в Западной Арктике окраинно-континентального полициклического рифтогенеза.

Финансовая поддержка: РФФИ грант 09-05-00224, программы ОНЗ 6 и 8 РАН.