Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2023, T. 510, № 1, стр. 25-29

Согласно современным схемам тектонического районирования [1, 2], Алданский щит подразделяется на Алданский геоблок и расположенные соответственно к западу и востоку от него Чара-Олёкминский и Батомгский геоблоки (рис. 1). По геологическим и геофизическим данным в пределах Алданского геоблока выделяют Западно-Алданский и Восточно-Алданский (Учурский) мегаблоки [1, 2]. В пределах восточной части Западно-Алданского мегаблока между реками Алдан и Тимтон расположены богатейшие по запасам флогопитовые и железорудные месторождения, имеющиеся оценки возраста которых (1600–2230 млн лет; K–Ar метод, флогопит [3]) находятся в широком диапазоне. Можно только предполагать, что их образование связано с раннепротерозойским этапом геологического развития Алданского щита. Для решения этой задачи выполнены U–Pb (ID-TIMS) геохронологические исcледования граната из железомагнезиальных метасоматитов района среднего течения реки Курунг-Хоонку (Леглиерская группа железорудных месторождений).

Рис. 1.

Схематическая карта блокового строения Алданского щита и зоны сочленения с Джугджуро-Становой складчатой областью. 1 – кайнозойские отложения; 2 – мезозойские, палеозойские и верхнепротерозойские платформенные отложения; 3 – удоканский комплекс; 4 – улканский комплекс; 5 – фанерозойские гранитоиды; 6 – гранитоиды кодарского комплекса; 7 – анортозиты; 8–13 – Алданский щит: 8 – Чаро-Олёкминский геоблок, 9 – зона сочленения Чаро-Олёкминского и Алданского геоблока, 10 – Западно-Алданский мегаблок Алданского геоблока, 11 – зона сочленения Западно- и Восточно-Алданского мегаблоков Алданского геоблока, 12 – Восточно-Алданский (Учурский) мегаблок Алданского геоблока, 13 – Батомгский геоблок; 14 – Монголо-Охотская складчатая область; 15 – Верхоянско-Чукотская складчатая область; 16 – Байкальская складчатая область; 17 – Джугджуро-Становая складчатая область; 18 – зона сочленения Алданского щита и Джугджуро-Становой складчатой области; 19 – разрывные нарушения.

В геологическом строении восточной части Западно-Алданского мегаблока Алданского щита принимают участие раннепротерозойские тоналит-трондьемитовые ортогнейсы тимптонского комплекса и супракрустальные образования федоровской толщи алданского гранулито-гнейсового мегакомплекса, метаморфизованные в условиях гранулитовой фации [2]. В составе федоровской толщи преобладают амфиболовые, биотит-гиперстеновые, гиперстен-амфиболовые, диопсид-амфиболовые и двупироксеновые плагиогнейсы и гнейсы, основные кристаллические сланцы, кальцифиры, мраморы, известково-силикатные, диопсидовые и флогопит-диопсидовые породы. Возраст протолитов биотит-гиперстеновых плагиогнейсов (андезитов) федоровской толщи составляет 2006 ± 10 млн лет (U–Pb (ID-TIMS) метод по циркону [4]).

Рудоносные железомагнезиальные метасоматиты, с которыми связаны железорудные и флогопитовые месторождения, приурочены к карбонатсодержащим горизонатам федоровской толщи. При этом железорудные месторождения, как правило, локализованы в карбонатных, а флогопитовые – в алюмосиликатных породах [5]. Рудные тела имеют линзообразную форму и располагаются согласно со структурными элементами вмещающих пород. Наряду с данными метасоматитами на изученной территории встречаются редкие пространственно обособленные линзы и жильные тела скарноподобных пород известкового состава. Они описаны в пределах Тимптонской группы флогопитовых месторождений и железорудных месторождений Леглиерского рудного поля [6, 7].

Характерным породообразующим минералом этих пород является кальциевый гранат, который может выступать в качестве надежного U–Pb минерала-геохронометра для оценки возраста процессов скарнообразования.

Нами изучен гранат из рудопроявления р. Курунг-Хоонку, относящегося к Леглиерской группе месторождений. Породы диопсид-андрадитового состава слагают жильные тела, которые пересекают наиболее поздние структурные элементы, проявленные в породах федоровской толщи.

Цвет граната изменяется от коричнево-черного в крупных фрагментах, до зеленовато-коричневого в тонких сколах. По химическому составу он соответствует андрадиту (75–90%) с незначительной долей альмандина (до 2.44%), хатчеонита (1.26–3.61%), гроссуляра (до 20%) и Mg-моримотоита (до 4%). Для этого граната характерны обогащение HREE ((Sm/Yb) = 0.61–0.68), резкое обеднение LREE ((La/Yb) = 0.06–0.07) и ярко выраженная отрицательная европиевая аномалия (Eu/Eu* = 0.43) (рис. 2).

Рис. 2.

а – состав граната из пород диопсид-андрадитового состава рудопроявления р. Курунг-Хоонку. А – андрадит (Сa₃Fe$_{2}^{{3 + }}$(SiO₄)₃), В – спессартин (Mn₃Al₂(SiO₄)₃), альмандин (Fe$_{3}^{{2 + }}$Al₂(SiO₄)₃), гроссуляр (Ca₃Al₂(SiO₄)₃), С – моримотоит (Ca₃(Ti,Fe²⁺)(SiO₄)₃) + Mg-моримотоит (Ca₃(Ti,Mg)₂(SiO₄)₃) + хатчеонит (Ca₃Ti₂(Si, Al₂)₃O₁₂). б – график распределения редкоземельных элементов в гранатах из пород диопсид-андрадитового состава рудопроявления р. Курунг-Хоонку. Нормировано по [8].

Отбор   микронавесок   граната   для   U–Pb (ID-TIMS) геохронологических исследований осуществлялся вручную с визуальным контролем однородности выбранных фрагментов кристаллов. Предварительная подготовка микронавесок граната для геохронологических исследований включала два этапа. На первом этапе проводилась ультразвуковая очистка микронавесок граната в 1N HCl, а на втором – их промывание в 6–8N HCl при температуре около 110°С, согласно модифицированной методике [9]. Для изотопных исследований использовался изотопный индикатор ²³⁵U–²⁰²Pb. Разложение граната и химическое выделение Pb и U осуществлялись в соответствии с модифицированными методиками [10–12]. Определение изотопного состава Pb и U в гранате выполнено на многоколлекторном масс-спектрометре Triton TI в статическом или динамическом режимах (при помощи счетчика ионов). Точность определения U/Pb отношений и содержаний U и Pb составила 0.5%. Холостое загрязнение не превышало 10 пг для Pb и 1 пг для U. Обработка экспериментальных данных осуществлялась в программах “PbDat” [13] и “ISOPLOT” [14]. При расчете возрастов использованы общепринятые значения констант распада урана [15]. Поправки на обычный Pb введены в соответствии с модельными величинами [16]. Все ошибки приведены на уровне 2σ.

Для геохронологических исследований использованы три микронавески граната (табл. 1). Содержание U в изученном гранате достигает 58 мкг/г, а доля обыкновенного свинца не превышает 0.2 нг. Они характеризуются незначительной (1–2%) возрастной дискордантностью. Как видно на рис. 3, точки изотопного состава граната располагаются на дискордии, верхнее пересечение которой с конкордией составляет 1901 ± 5 млн лет (СКВО = 0.46); нижнее пересечение отвечает 119 ± 430 млн лет.

Рис. 3.

Диаграмма с конкордией для граната из пород андрадит-диопсидового состава рудопроявления р. Курунг-Хоонку. Номера точек соответствуют порядковым номерам в табл. 1.

Полученная оценка возраста возраста граната из рудоносных железо-магнезиальных метасоматитов восточной части Западно-Алданского мегаблока Алданского щита свидетельствует о том, что их формирование произошло не на ранних, как это предполагалось ранее [17], а на заключительных этапах его раннепротерозойской эволюции – после формирования Тимтонской системы глубинных надвигов, обусловленной столкновением Олёкмо-Алданской континентальной микроплиты и пассивной окраины Учурской континентальной микроплиты [2]. В пределах ошибки она совпадает с возрастом постколлизионных интрузий гранитоидов амутского комплекса и его возрастных и структурно-возрастных аналогов (1899 ± 6 – 1901 ± 1 млн лет млн лет, U–Pb (ID-TIMS) метод по циркону [18]) западной части Западно-Алданского мегаблока, а также чарнокитов Усть-Иджекского массива (1916 ± 10 млн лет, U–Pb (ID-TIMS) метод по циркону [19]) зоны сочленения Западно- и Восточно-Алданского мегаблоков Алданского щита.

Представленные в статье геохронологические данные являются первой “прямой” оценкой возраста процессов формирования рудоносных железомагнезиальных метасоматитов Алданского щита и свидетельствуют о высокой устойчивости U–Pb системы кальциевых гранатов в ходе процессов мезозойской тектономагматической активизации, проявленных в докембрийских комплексах южной части Сибирского кратона.