Геохимия и рубежи формирования высокометаморфизованных породных ассоциаций Иркутного блока : Шарыжалгайский выступ фундамента Сибирского кратона

• Автор: Урманцева, Лена Наилевна
• Шифр специальности: 25.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 225 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ГЕОХИМИЧЕСКОГО И ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ МЕТАМОРФИЗОВАННЫХ ПОРОД

1.1. Аналитические методы
1.2. Методические основы изучения метаморфических комплексов
1.2.1. Проблема изохимичности регионального метаморфизма
1.2.2. Поведение элементов при гранулитовом метаморфизме
1.2.3. Реконструкция протолитов метаморфических пород
1.2.4. Реконструкция протолитов метаморфизованных осадочных пород
1.2.5. Датирование осадочных и метаморфизованных осадочных пород
1.2.6. Морфологические и геохимические особенности цирконов в породах гранулито-гнейсовых

комплексов
ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ШАРЫЖАЛГАЙСКОГО ВЫСТУПА ФУНДАМЕНТА СИБИРСКОГО КРАТОНА, ВОЗРАСТ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ И ГРАНИТОИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ
2.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ представлений о геологии юго-восточной ЧАСТИ ШАРЫЖАЛГАЙСКОГО

ВЫСТУПА (ИРКУТНЫЙ блок)
2 2. История развития представлений о возрасте метаморфического комплекса Иркутного блока42
2.3. Современные геохронологические исследования
ГЛАВА 3. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ И ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОД МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ИРКУТНОГО БЛОКА
3.1. Минеральный состав и условия образования метаморфических пород
3.2. ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОД МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ИРКУТНОГО БЛОКА
3.2.1. Петрогеохимические особенности пород метамагматической ассоциации
3.2.1.1. Кристаллосланцы

3.2.1.2. Гнейсы
3.2.2. Петрогеохимические особенности пород метаосадочной ассоциации
3.2.2.1. Гнейсы

3.2.2.2. Силикатно-карбонатные породы
3.2.3. Изотопный Sm-Nd состав метаморфических пород Иркутного блока
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ U-PB ИЗОТОПНОГО ДАТИРОВАНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ
РЕДКОЗЕМЕЛЬНОГО СОСТАВА ЦИРКОНА
4.1. U-PB ИЗОТОПНЫЙ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ЦИРКОНА ИЗ БИОТИТ-ГИПЕРСТЕНОВОГО ГНЕЙСА
4.2. U-PB ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ ЦИРКОНА ИЗ БИОТИТОВОГО ГНЕЙСА
4.3. U-Рв ИЗОТОПНЫЙ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ЦИРКОНА ИЗ ПИРОКСЕНОВОГО КРИСТ АЛЛОСЛАНЦА
4.4. Магматические и метаморфические события в формировании коры шарыжалгайского

ВЫСТУПА
4.5. U-PB ИЗОТОПНЫЙ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ЦИРКОНА ИЗ ПАРАГНЕЙСОВ

4.5.1 .Кордиерит-содержащии гнейс

4.5.2.Гиперстен-биотитовыи гнейс
4.6. U-Pb изотопный и редкоземельный состав циркона из известково-силикатных пород
ГЛАВА 5. РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОТОЛИТОВ ПОРОД МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА Л38
5.1. Протолиты пород метамагматической ассоциации Иркутного блока
5.2. Протолиты пород метаосадочной ассоциации Иркутного блока
5.3. Оценка времени седиментации метатерригенных пород и источники сноса терригенного

материала
ГЛАВА 6. ВЫСОКОМЕТАМОРФИЗОВАННЫЕ ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ СИБИРСКОГО КРАТОНА
6.1. Метаосадочные породы Ангаро-Канского гранулито-гнейсового блока (Енисейский кряж)
6.2. Метаосадочные породы Китайского блока Шарыжалгайского выступа фундамента
Сибирского кратона
6.3. Метаосадочные породы фундамента Анабарского щита
6.4. Метаосадочные породы фундамента Алданского щита
6.5. Возрастное положение метаосадочных комплексов фундамента Сибирского кратона
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Раннедокембрийские гранулитогнейсовые комплексы, как правило, характеризуются длительной историей формирования, включающей несколько этапов складчатости, гранитообразования и метаморфизма архейского и раннепротерозойского времени (Harley, 1992). Протолитами высокометаморфизованных пород является широкий спектр магматических и осадочных ассоциаций, отвечающих различньм этапам формирования комплексов. Несмотря на сложность расчленения и идентификации протолитов, гранулито-гнейсовые комплексы являются важными источниками информации для решения вопросов стадийности магматических и метаморфических процессов и эволюции раннедокембрийской континентальной коры, что определяет актуальность их исследования.
Основой для реконструкции протолитов служит комплексный анализ породных ассоциаций, их петрогеохимический и изотопный состав, отражающий особенности коровых и мантийных источников и/или питающих провинций. Инертное поведение редкоземельных и ряда других редких и петрогенных элементов при гранулитовом метаморфизме, за исключением проявления мигматизации и частичного плавления, создает потенциальную возможность для детального изучения высокометаморфизованных пород с целью выяснения условий их образования. Для определения возраста и времени метаморфизма метамагматических пород, а также времени седиментации и типа пород в питающей провинции для метаосадков, ключевую роль играет изотопный и
редкоэлементный анализ циркона. Для корректной интерпретации датируемых событий и выделения магматических и метаморфических генераций циркона изучается его внутреннее строение и характер зональности в сочетании с определением
редкоэлементного состава отдельных зон циркона, поскольку его состав чувствителен к магматическому и метаморфическому происхождению (Hoskin, Schaltegger, 2003).
Объектом исследования служили высокометаморфизованные породные ассоциации Иркутного блока Шарыжалгайского выступа фундамента Сибирского кратона. Актуальность исследования определяется необходимостью их расчленения и выяснения основных рубежей образования и метаморфизма. Согласно ранним представлениям все высокометаморфизованные породы региона имеют архейский возраст (Петрова, Левицкий, 1984). Позднее было показано, что основные магматические и
метаморфические события были связаны с раннепротерозойским этапом (Бибикова, 1989; Aftalion et al., 1991). Е.Б. Сальниковой с соавторами (2007) были выделены позднеархейские метагаббро и жильные гранитоиды. Однако, возраст большинства протолитов метаморфических пород оставался дискуссионным.

Рис. 1.7. Спектры распределения РЗЭ метаморфических цирконов, находящихся в расновесии с расплавом (I), растущих в равновесии с гранатом (II) (Schaltegger е! а1., 1999).
Состав метаморфических цирконов, формировавшихся в равновесии с анатектическим расплавом, сильно не отличается от такового магматических цирконов. Эти цирконы обогащены редкими элементами с ионными радиусами, близкими 7.г (Ш, У, и, Р) и имеют крутые спектры распределения РЗЭ с положительной Се и отрицательной Ей аномалиями (Еи/Еи*= 0,8-0,41) (Ноэкш, Schaltegger, 2003). Подобные спектры резко отличаются от спектров распределения РЗЭ цирконов, кристаллизовавшихся в равновесии с гранатом (рис. 1.7, (I)). Единственной особенностью этих цирконов является низкое ТЬ/и отношение (<0,07) (КлЬаИо, 2002).
Также выделяется третий геохимический тип циркона - «гидротермальный» или метасоматический. Под «гидротермальными» цирконами понимаются цирконы, кристаллизовавшиеся, либо подвергшиеся сильным изменениям под действием водосодержащих флюидов (Ноэкт, 2005). Как правило, для цирконов, кристаллизовавшихся из флюида, наблюдается обогащение редкими и редкоземельными элементами. Они характеризуются плоскими спектрами РЗЭ в области легких лантаноидов ((8т/Ьа)п=1,5-4,4 против 22-110 для магматических), небольшой величиной Се аномалии (Се/Се*=1,8-3,5 против 32-49 для магматических) (по (Нозкш, 2005)) (рис. 1.8).