Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2020, T. 491, № 1, стр. 12-16

Дайковые проявления разнообразного состава (от основного до кислого), сопряженные в пространстве с золотым оруденением Яно-Колымского золотоносного пояса (ЯКЗП), широко развиты в западной части Верхояно-Колымской складчатой области (ВКСО) – коллизионной структуры северо-восточного обрамления Сибирского кратона [1, 2] (рис. 1). Они прорывают преимущественно слабометаморфизованные терригенные отложения мезозойского возраста (T₃–J₁) Верхоянского складчато-надвигового пояса (зона хинтерланда) и Кулар-Нерского сланцевого пояса (террейна), расположенных на восточной континентальной окраине Сибирского кратона. Изучение дайкового магматизма вызывает особый интерес, как в связи с неясностью его отнесения к определенным магматическим комплексам ВКСО, так и дискуссионностью вопросов о природе оруденения ЯКЗП [2]. Имеющиеся возрастные Rb–Sr-данные для трахибазальтов из даек месторождения Мало-Тарынское, прорывающих эти отложения, меняются в интервале 162–145 млн лет [3, 4]. Широкий разброс возрастных оценок, отсутствие геохронологических U–Pb-данных для цирконов создает трудности для понимания происхождения дайковых пород, относимых к нера-бохапчинскому комплексу. В сообщении приведены результаты комплексных геолого-структурных, минералого-петрографических, геохимических и U–Pb-геохронологических исследований дайковых пород среднего и кислого состава из района месторождения Вьюн и рудопроявления Шумный ЯКЗП, локализованных в мезозойских терригенных породах западной части ВКСО (рис. 1).

Рис. 1.

Схема геологического строения района месторождения Вьюн и рудопроявления Шумный и местоположение изученных образцов. 1 – четвертичные аллювиальные, делювиально-солифлюкционные и ледниковые отложения; 2 – среднеюрские песчаники с прослоями алевролитов и аргиллитов, 3 – верхнетриасовые песчаники, алевролиты и аргиллиты; 4–5 – дайки: 4 – позднеюрские-меловые аплиты, риолиты, кварцевые порфиры, 5 – позднеюрские базальты, андезибазальты, андезиты, диорит-порфириты, гранодиорит-порфиры, дациты; 6 – позднеюрские гранитоиды Букесченского массива; 7 – разломы; 8 – Чаркы-Индигирский надвиг; 9 – районы и точки отбора образцов на геохронологические U–Pb-исследования. На врезке представлена тектоническая схема западной части ВКСО, по [5] с изменениями: ВСНП – Верхоянский складчато-надвиговый пояс; КН – Кулар-Нерский сланцевый пояс (террейн); ПД – Полоусно-Дебинский террейн; КОМ – Колымо-Омолонский супертеррейн (микроконтинент); ОТ – Охотский террейн. Магматические пояса (поздняя юра-ранний мел): Г – главный, ТК – Тас-Кыстабытский. Вулканические пояса: ОЧВ – альб-позднемеловой Охотско-Чукотский, УЯ – позднеюрский Уяндино-Ясачненский. Разломы: АТ – Адыча-Тарынский, ЧИ – Чаркы-Индигирский, Д – Дарпирский; ЮА – Южно-Анюйская сутура.

Минеральные составы дайковых пород изучены с помощью электронного сканирующего микроскопа “Tescan” MIRA 3 LMU (ИГМ СО РАН, Новосибирск). Определение главных компонентов пород проводилось в ИГАБМ СО РАН (Якутск). Определение содержаний редкоземельных и других трэйс-элементов в породах выполнено с помощью масс-спектрометров – квадрупольного Agilent7500ce (Япония) и высокого разрешения Element2 (Германия) в лабораториях ИГХ СО РАН (Иркутск).

Изотопные U–Pb-анализы цирконов выполнены на ионном микрозонде SHRIMP-II в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург) по стандартной методике [6]. Для выбора участков (точек) датирования на поверхности отобранных зерен цирконов использовались оптические (в проходящем и отраженном свете), катодолюминесцентные (CL) изображения и изображения в обратно-отраженных электронах, демонстрирующие внутреннюю структуру и зональность цирконов. Погрешности единичных анализов (отношений и возрастов) приводятся на уровне 1σ, погрешности вычисленных конкордантных возрастов (по совокупности анализов) приводятся на уровне 2σ. Построение графиков с конкордией проводилось с использованием программы ISOPLOT/EX [7].

В районе исследований опробование даек проводилось в канавах и в коренных обнажениях ручьев Вьюн и Шумный (правые притоки р. Бурганджа, бассейн р. Эльганджа). Вмещающие породы – песчаники, аргиллиты, алевролиты среднеюрского возраста, измененные на уровне зеленосланцевой фации регионального метаморфизма, с северо-востока по Чаркы-Индигирскому надвигу надвинуты на терригенные отложения позднего триаса. Магматические породы имеют широкое разнообразие; их возраст оценивался как позднеюрский-раннемеловой. Породы даек представлены базальтами, трахибазальтами, андезибазальтами, андезитами, трахиандезитами, монцодиоритами, дацитами и гранодиорит-порфирами, а дайки зонального строения – андезитами-трахиандезитами-дацитами. Здесь же присутствуют небольшие гранодиоритовые массивы (до 6 × 3 км²), имеющие контактовые изменения в виде ореолов роговиков. Отдельные дайки прослежены на расстояние до нескольких км, их мощность достигает 30–40 м. Дайковые тела, как и малые массивы, имеют северо-восточное простирание. Разрывные нарушения в пределах этого района представлены многочисленными крутопадающими разломами северо-западного и северо-восточного направлений, которые выражены зонами дробления и смятия терригенных пород и даек. Дизьюнктивы северо-восточного направления имеют левостороннюю взбросо-сдвиговую кинематику. Нарушения северо-западного простирания, оперяющие Чаркы-Индигирской структуры, определяются складчато-разрывными системами чешуйчато-надвигового типа, которые нарушены поздними сдвигами.

Приведенные ниже минералого-петрографические описания даны для пород, в которых проведены геохронологические U–Pb-исследования: дацита из месторождения Вьюн (обр. ВК-127, 65°58'33.4'' с.ш.; 138°15'37.8 в.д.) и гранодиорит-порфира из рудопроявления Шумный (обр. Ш-26, 66°00'51.32'' с.ш.; 138°08'21.3'' в.д.).

Дацит (обр. ВК-127) из месторождения Вьюн имеет флюидальную текстуру и порфировую структуру. Вкрапленники представлены плагиоклазом (до 1 мм), роговой обманкой (до 0.5 мм) и кварцем (до 1 мм). В основной массе наблюдаются реликты зерен калиевого полевого шпата, таблитчатого биотита и ксеноморфного кварца. Акцессорные минералы – циркон, шпинель, апатит, сфен, рудные – пирит, магнетит. В породе интенсивно развиты вторичные изменения – карбонатизация, хлоритизация, эпидотизация, пелитизация и опацитизация.

Гранодиорит-порфир (обр. Ш-26) из рудопроявления Шумный в порфировых вкрапленниках содержит плагиоклаз (1–5 мм), в котором отмечаются полисинтетические двойники и наличие антипертитовой структуры. В мелкозернистой основной массе установлены зерна плагиоклаза и ксеноморфного кварца. Акцессорные и рудные минералы представлены цирконом, апатитом, сфеном и магнетитом. Вторичные изменения – соссюритизация и хлоритизация.

Цирконы (8 зерен) из дацита (обр. ВК-127) длиной от 150 до 300 мкм (коэффициент удлинения 1–4) представлены коричневыми, полупрозрачными идиоморфными зернами призматического облика и их обломками (рис. 2а). На CL-снимках они имеют отчетливую магматическую зональность. Замеры в точках 4.1 и 5.1 (темные зоны в CL) имеют повышенные значения содержания урана относительно остальных анализов (до 1105 ppm, среднее 680, Th = 100–737 ppm, Th/U = = 0.27–0.72), их U–Pb-возраст (153.3 ± 1.8 млн лет и 158.3 ± 1.8 млн лет соответственно) очевидно переоценен в силу матричного эффекта [8]. По совокупности остальных точек (1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 6.1, 7.1, 8.1) получен конкордантный возраст 147.0 ± 1.3 млн. лет (CКВО 2,1), отвечающий времени кристаллизации дацита (рис. 2а). Доля обыкновенного свинца ²⁰⁶Pb_c составляет менее 0.3%.

Рис. 2.

Диаграммы с конкордией и катодолюминесцентные изображения цирконов из дацита (обр. ВК-127) и гранодиорит-порфира (обр. Ш-26). Кружки с номерами – аналитические точки.

Цирконы (9 зерен) из гранодиорит-порфира (обр. Ш-26) коричневого и рыжего цвета представлены прозрачными и полупрозрачными (рис. 2б) идиоморфными зернами призматического облика и их обломками. Длина циркона составляет от 150 до 400 мкм. Большинство зерен циркона удлинены вдоль оси (001) относительно призмы с коэффициентом удлинения К_удл. = 1.5–4. В зернах доминируют грани призмы (110) и менее развитые грани дипирамиды (311). На одном из зерен (рис. 2б, точка 7.1), кроме перечисленных простых форм (110) и (311), отмечены грани призмы (111). На CL-снимках (рис. 2) представлены субидиоморфные зерна с магматической зональностью и элементами секториальности (точки 1.1, 2.1, 5.1), идиоморфные кристаллы и обломками с магматической зональностью (точки 3.1/3.2, 4.1, 6.1/6.2, 7.1, 8.1, 9.1). По результатам U–Pb-датирования цирконы из гранодиорит-порфира разделены на две возрастные группы. Для первой группы цирконов (3.1/3.2, 4.1, 6.1/6.2, 7.1, 8.1, 9.1) содержание урана составляет от 236 до 1860 (среднее 634), при Th = 51–372 (Th/U = 0.13–0.39, среднее 0.25). Доля обыкновенного свинца ²⁰⁶Pb_c менее 0,61%, что не вносило существенной коррекции при расчете уран–свинцовой-систематики. Конкордатный возраст соответствует 151.5 ± ± 1.5 млн. лет (СКВО 0.52). Эта оценка отвечает времени кристаллизации этой породы (рис. 2б). Вторая группа представлена захваченными цирконами (зерна 1.1, 2.1, 5.1) с содержаниями U_1.1 = = 246 ppm; U_2.1 = 228 ppm, U_5.1 = 597 ppm, Th_1.1 = = 105 ppm; Th_2.1 = 85 ppm, Th=112 ppm. Величина Th/U-отношения в пределах 0.19–0.44. По результатам датирования получены древние возрастные дискордантные оценки (²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb) 1865 ± 21 млн лет, 1829 ± 16 млн лет, 1751 ± 10 млн лет (рис. 2б).

Основываясь на впервые проведенных U–Pb-изотопных исследованиях цирконов дайковых пород из районов месторождения Вьюн и рудопроявления Шумный ЯКЗП, установлено, что их формирование произошло в интервале 151–147 млн лет назад. Эти дайки и ранее изученные из района месторождения Мало-Тарынское [3, 4], прорывающие мезозойские (T₃–J₂) терригенные образования окраинно-континентальных блоков западной части ВКСО, характеризуются широким разнообразием составов, соответствуя породам высококалиевой известково-щелочной и шошонитовой магматических серий, и отличаются большим сходством распределений трэйс-элементов. Они имеют промежуточный между OIB- и E–MORB-тип распределений РЗЭ и низкие отрицательные аномалии Tа и Nb. Позднеюрские дайковые породы могли формироваться из смешанного обогащенного и истощенного мантийного источников в обстановке активной континентальной окраины. Развитие субдукционных процессов до и синхронно с ранним (позднеюрским) этапом коллизии “Сибирский кратон–Колымо-Омолонский супертеррейн” хорошо согласуется с имеющимися геохронологическими U–Pb-данными для цирконов из гранитов Главного и Тас-Кыстабытского гранитоидных поясов и тектоническими моделями для изучаемого фрагмента структуры северо-востока Азии [9, 10].