Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2022, T. 506, № 2, стр. 142-147

Коллизионный пояс Черского является важным структурным элементом Верхояно-Колымской складчатой системы, которая выделяется в составе Верхояно-Чукотских мезозоид (рис. 1). Верхояно-Колымская складчатая система была образована в результате коллизии Сибирского континента и Колымо-Омолонского супертеррейна, завершившейся в предаптское время [1]. Пояс Черского представляет собой внутреннюю часть коллизионного орогена “Колымской петли”. В составе пояса выделяются деформированные терригенные, вулканогенно-терригенные и карбонатные комплексы раннего-позднего палеозоя, а также терригенные и вулканогенно-терригенные средне-позднеюрские образования. Офиолиты и ассоциирующие с ними метаморфические породы были выделены в качестве офиолитового пояса хребта Черского [4, 5]. Они образуют отдельные выходы, которые протягиваются с северо-запада на юго-восток по простиранию хребта и представлены линзами серпентинитов, небольшими блоками пород базит-ультрабазитового состава, а также крупными массивами, включающими в себя практически полный набор пород офиолитовой ассоциации [3, 6].

Рис. 1.

Основные тектонические единицы Северо-Востока Азии [2]. 1 – Сибирский кратон, 2 – структуры пассивной окраины Сибирского кратона (Верхоянский комплекс), 3 – структура “Колымской петли” (палеозойско-мезозойские отложения), 4 – Алазейско-Олойская складчатая зона, 5 – Омолонский массив, 6 – Анюйско-Чукотская складчатая система, 7 – Южно-Анюйская сутура, 8 – Охотско-Чукотский вулканогенный пояс, 9 – Западно-Корякская складчатая система, 10 – Корякско-Камчатская складчатая область. Звездочкой обозначено положение Калгынского массива.

Наиболее крупным и относительно хорошо изученным в настоящее время является Калгынский (Уяндинский) офиолитовый массив (рис. 2). В составе массива выделены практически все комплексы пород, характерные для офиолитовой ассоциации за исключением дайкового: комплекс мантийных перидотитов (дунит-гарцбургитовый), нижнекоровый комплекс (амфиболизированные ультраосновные кумуляты и полосчатые амфиболизированные габбро), верхнекоровый комплекс, представленный метабазальтами. Породы массива совместно с полиметаморфическими сланцами образуют покровы аллохтонных пластин, надвинутых на палеозойские зеленосланцевые толщи [3]. Породы массива испытали три этапа метаморфизма, которые были датированы по вторичным минералам Ar–Ar-методом [7]. Ранний, океанический этап (419–430 млн лет) датирован по актинолиту из габбро-амфиболитов, средний этап (370 млн лет) связан с образованием внутриокеанических надвигов, датирован по биотиту из ассоциирующих метаморфических сланцев. Третий этап (174 млн лет) связан с обдукцией офиолитов, датирован по мусковиту из полиметаморфических сланцев, подстилающих офиолитовый покров [3, 7]. Геодинамические условия формирования Калгынского массива были определенны на основании геохимических особенностей (метод нейтронной активации) метабазальтов и габбро-амфиболитов. Согласно [3, 4, 8], базальты были сформированы в окраинном бассейне. Составы габброидов разделяются на две группы, которые формировались в различных геодинамических обстановках. Одна группа габброидов формировалась в обстановке срединно-океанического хребта (СОХ), другая – в островодужной обстановке. На основании приведенных данных был сделан вывод, что Калгынские офиолиты имеют гетерогенную природу, и в их разрезе тектонически совмещены фрагменты океанического бассейна, имеющие различную геодинамическую позицию. Возраст бассейна, на основании оценки возраста метаморфизма, принимался раннепалеозойским [4]. В то же время в работах [3, 4] указывается, что возраст протолита офиолитов остается неизвестным. Существует ряд геохронологических данных, свидетельствующих о возможно более древнем возрасте офиолитов. Так, в работе [7] Ar–Ar-методом проанализирован реликтовый тремолит из габбро-амфиболитов, полученное для него значение возраста составило 856 ± 11 млн лет. В более ранних работах имеются определения, выполненные K–Ar-методом по валовым пробам габброидов (655 ± 15 млн лет) и амфиболитов (544 ± 7 млн лет) [9, 10]. В работе [11] приводятся данные датирования Rb–Sr-методом, которые составили 555 и 622 млн лет. Представления о более древнем возрасте океанического бассейна так же были связаны с офиолитокластитами кембрийского возраста, описанными в Рассошинской зоне Омулевского поднятия [12, 13].

Рис. 2.

Геологическая схема Калгынского офиолитового массива [3]. 1 – кайнозойские отложения, 2 – среднеюрские осадочные образования, 3 – терригенно-карбонатные неметаморфизованные породы среднего-ордовика–верхнего силура, 4 – нижне-средне палеозойские зеленосланцевые породы, 5, 6 – полиметаморфические породы: 5 – кристаллические сланцы, 6 – амфиболиты, 7–12 – офиолитовый комплекс: 7 – ультрамафиты, 8 – кумулятивные габбро-амфиболиты, 9 – метабазальты, 10 – серпентинитовый меланж, 11 – офиолитокластиты, 12 – линзы серпентинитовых сланцев в меланже, 13 – гранито-гнейсы, 14–16 – позднемезозойские интрузии: 14 – габбро, 15 – диориты, 16 – граниты, 17 – надвиги и взбросы, 18 – сдвиги, 19 – тектонические нарушения, 20 – геологические границы. Звездочкой обозначено место отбора пробы.

В результате полевых работ, проведенных на Калгынском массиве в 2018 г., из блока нижнекоровых пород, расположенного на левобережье верховьев р. Калгын (68°37′57.1″ с.ш.; 141°11′24.7″ в.д.) была отобрана проба габбро-амфиболита с целью выделения акцессорного циркона и определения его возраста методом U–Th–Pb (SIMPS). Датирование цирконов осуществлялось на вторично-ионном микрозонде SHRIMP-II в Центре изотопных исследований (ЦИИ) ФГУП “ВСЕГЕИ”. Зерна циркона, выделенные с использованием тяжелых жидкостей, помещались в шашку, выполненную из эпоксидной смолы с последующей пришлифовкой. Участки зерен для непосредственных измерений выбирались с использованием микрофотографий, выполненных на электронном микроскопе в режиме катодолюминесценции. Измерения изотопных отношений U и Pb проводились по традиционной методике, изложенной в [14]. Интенсивность первичного пучка молекулярных отрицательно заряженных ионов кислорода составляла ≈2.5–4 нА, диаметр пятна (кратера) – ≈15 × 10 мкм. Полученные данные обрабатывались с помощью программ SQUID [15] и ISOPLOT [16].

Из образца G18 15–7 выделено 13 зерен циркона, размер которых изменяется от 50 до 100 мкм. Наиболее крупные зерна имеют удлиненную форму, для более мелких зерен характерна округлая форма. В некоторых зернах наблюдается хорошо выраженная магматическая зональность или ее реликты (рис. 3).

Рис. 3.

Диаграмма с конкордией для цирконов из габброамфиболита (обр. G18 15–7) Калгынского офиолитового массива.

Результаты геохронологических исследований циркона из габброамфиболита представлены в табл. 1 и на рис. 3. Отношения ²³²Th/²³⁸U в изученных зернах циркона составляют 0.33–0.75 (табл. 1), что указывает на их магматическое происхождение. Обращает на себя внимание, что зерна циркона имеют различный облик и строение, а также различаются по содержанию урана, что не позволяет достаточно точно оценить их возраст. Минимальные оценки возраста изученного циркона (²⁰⁶Pb/²³⁸U) находятся в интервале 581–610 млн лет (табл. 1).

Представленные в статье геохронологические данные не дают возможность точно оценить возраст акцессорного циркона и соответственно возраст кристаллизации протолитов габбро-амфиболитов Калгынского массива. Однако они свидетельствуют о том, что их формирование произошло не в палеозое, а в позднем докембрии – по-видимому, в позднем рифее. Вполне вероятно, что Калгынский офиолитовый массив является не только гетерогенным, но и полихронным. Скорее всего в его разрезе совмещены породы, протолиты которых формировались в разное время на разных стадиях эволюции долгоживущего океанического бассейна. Полученная предварительная оценка возраста наиболее древних магматических образований Калгынского офиолитового массива соответствует таким глобальным событиям, как распад суперконтинента Родиния (конец позднего рифея–начало венда) и начало формирования континентальных окраин Северо-Американского (625–555 млн лет) [17] и Северо-Азиатского (650 млн лет) [18] кратонов. Таким образом, офиолиты хребта Черского, и в том числе Калгынский офиолитовый массив представляют собой уникальные объекты, детальное изучение которых может дать информацию о тектонической эволюции мезозоид северо-востока Азии от позднего протерозоя до среднеюрского времени.