WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Третье защищаемое положение: Структурно-вещественные комплексы позднеколлизионного вертикального геодинамического ряда завершают эволюцию Лосевской шовной зоны, в целом включающей три этапа: деструкцию Сарматии (стрелицкое время), заложение и развитие активной окраины (подгоренское время) и последующий орогенез (коллизию), заключительная стадия которого проявилась в воронежское время.

Палеогеодинамические условия образования воронежской свиты установлены на основании анализа геологических, петрографических данных в совокупности с дискриминантными диаграммами. Положение фигуративных точек составов образований воронежской свиты на диаграммах Bhatia (1983) (рис. 8а), Maynard et al. (1972) (рис. 8б), Roser & Korsch (1986) (рис. 8в), Коссовской и Тучковой (1988), указывает на её формирование за счет размыва пород активной континентальной окраины либо непосредственно островной дуги [3] Всё это логично объясняется размывом пород лосевской серии (подгоренская толща) соответствующей указанным условиям.

Рисунок 8. Диагностические диаграммы для вулканомиктовых пород воронежской свиты

а) Диаграмма Bhatia (1983): A - островные дуги с корой океанического типа; B - островные дуги с корой континентального типа; C - активные окраины континентов; D - пассивные окраины. б) Диаграмма Maynard et al. (1972): пересекающиеся линии - стандартные отклонения от средних составов современных песков из различных геодинамических обстановок. Пассивные обстановки: ТЕ - интерконтинентальные рифты и авлакогены. Бассейны активных континентальных окраин, сопряженные: со сдвиговыми дислокациями (SS), с окраинно-континентальной магматической дугой (СА), с океанической вулканической дугой (бассейны: FA - преддуговые и ВА - задуговые). в) Диаграмма Roser & Korsch (1986)

Породы БВПС по площадям распространения и петрографическим особенностям условно разделены на три ареала северный, западный и восточный. Условия формирования определялись на основании анализа петрохимических, геохимических и изотопно-геохимических материалов. Для вулканитов восточного, западного и северного ареалов отмечается полимодальное распределение кремнезема и ряда породообразующих окислов. Анализ редкоземельных и редких элементов в андезитовых порфиритах северного и западного ареалов показал их очевидную геохимическую гетерогенность.

Для геотектонической дискриминации изученных пород использовались различные диаграммы, основанные на геохимических отношениях, апробированных ранее для протолитов позднеархейских гнейсов [10]. Микроэлементный состав обоих типов андезитовых порфиритов близок, хотя уровни накопления элементов заметно отличаются, наиболее высокие значения в породах северного ареала [12]. Тренды некогерентных элементов в исследуемых породах, нормализованные по первичной мантии и спектры распределения редкоземельных элементов близки спектрам редких элементов в континентальной коре [9] (рис. 9а). Они осложнены Sr-минимумом, слабо выраженными Nb-, Pb-, Hf-максимумами, что является признаком контаминации магм материалом континентальной коры (Грачев, 2003; Коваленко и др., 2007). Дискриминантные диаграммы типа Zr-Zr/Y (Pearce, 1979), Zr/Nb-Y/Nb и Сe/Y-La/Nb (Hoffman,1997), La/Ta-La/Sm (Lassiter, DePaolo, 1997), La/Nb-Nb/Th (рис. 9б) и др., изотопно-геохимические отношения в андезитовых порфиритах БВПС (143Nd/144Nd=0,5116; N=3,33-3,87) это подтверждают [8].

Рисунок 9. Диагностические диаграммы для андезитовых порфиритов БВПС

а) Спектры некогерентных элементов, нормализиванные к первичной мантии: СС – среднее значение элементов в континентальной коре; МКП – мантийный плюм, действующий на континентальную кору; OIB – океанические острова; E-MORB – обогащенные базальты; N-MORB – нормальные базальты. б) Диаграмма La/Nb-Nb/Th. в) Диаграмма Г.Б.Ферштатера (1987): I-III поля пород производных разных исходных магм: I – толеитовой океанической; II – толеитовой континентальной и островодужной: III – орогенной андезитовой, толеитовой, толеитовой повышенной щелочности, латитовой

Сообщество пород БВПС на диагностической диаграмме Г.Б.Ферштатера (1987) соответствует уровню орогенных андезитов. В то же время ряд диаграмм (Ta/Yb-Th/Yb Peаrce, 1983; Ce/Pb-Ba/La Haase, 1996) указывает на субдукционную природу изученных пород, что несколько противоречит геологическим данным. Субдукционная компонента, по всей видимости, отражает унаследованность геохимических особенностей за счет плавления СВК раннего, собственно субдукционного этапа, предшествовавшего коллизии, при этом в качестве очагов плавления могла выступать новообразованная субконтинентальная кора островных дуг.

Таким образом, вулканиты восточного, западного и северного ареалов БВПС являются результатом полигенного магматического центра, представляющего собой вертикальный ряд синхронных магматических очагов с разнотипными расплавами. Очаги магмогенирации подкорового типа унаследованы от предыдущей субдукции, но при этом несут следы проявленной в различной степени коровой контаминации.

В результате проведенных исследований установлено, что воронежская свита и БВПС образуют единый вертикальный геодинамический ряд, отвечающий позднеорогенному этапу развития ВКМ коллизионного типа [2, 4]. Время коллизии, судя по возрасту бобровского комплекса (2050±13 млн. лет) [Кремененцкий и др., 2007] и пород БВПС (2039±11 млн. лет) укладывается в возрастную вилку 10 млн.лет.

Напомним, что на геодинамическую эволюцию ВКМ существует несколько точек зрения. Наиболее ранняя модель развития ВКМ с позиции плитного тектогенеза предложена в 1997 году [Чернышов и др., 1997], а затем изложен ее более поздний усовершенствованный вариант [Ненахов, 1999]. Необходимо отметить, что существуют и другие, более поздние модели геодинамической эволюции ВКМ, которые излагают принципиально новые взгляды на формирование структуры ВКМ (Буш и др., 2000; Щипанский и др., 2007). Несмотря на это, модель, изложенная в работе (Ненахов, 1999), а позднее в (Минерагенические…, 2007) является базовой, хотя и нуждается в дополнительной корректировке с учетом полученных новых данных. Согласно упомянутым работам в раннепротерозойском цикле развития ВКМ можно выделить следующие этапы: энсиалического рифтогенеза, спрединга и автономного развития Хоперского и Курского континентов, субдукционный, коллизионный, постколлизионный рифтогенный и раннеплатформенный.

Полученные новые данные по геологии, вещественному составу и возрасту воронежской свиты с учетом ранее установленных условий формирования сопряженных с воронежской свитой комплексов (табл.), позволяют предположить новую, уточненную модель развития ЛШЗ ВКМ в палеопротерозое. В контексте развития всего ВКМ эволюция тектонических процессов, в результате которых сформировалась ЛШЗ, предопределила закономерную смену тектонических обстановок, отвечающих в целом циклу Уилсона. Достаточно четко выделяются стадии деструкции архейского блока Сарматии и последовательного развития континентального рифта в межконтинентальный, затем субдукционная стадия, сменяющаяся коллизионной. Рассмотрим перечисленные стадии подробнее.

Таблица

Палеогеодинамические условия формирования СВК, сопряженных с воронежской свитой

СВК (рис.1)

Палеогеодинамические условия формирования / обоснование

Лосевская серия, стрелицкая толща

Деструкция континентального блока / контрастная базальт-плагиориолитовая формация

Лосевская серия, подгоренская толща

Островная дуга / непрерывнодифференцированная известково-щелочная плагиобазальт-андезит-плагиориолитовая

Шукавский верлит-габбровый комплекс

Закрытие океанического бассейна / серпентинитовый меланж офиолитового шва [11]

Ольховский монцонит-габбронорит-гранитный комплекс

Внутриплитная обстановка / бимодальный комплекс

На первой стадии за счет плюмового воздействия на континентальную структуру на рубеже 2,5 – 2,4 млрд. лет произошла деструкция континента и откол континентального блока, дальнейшая эволюция которого неизвестна. Указанный временной интервал является глобальным. Именно с ним связанна деструкция одной из Пангей (Пангея 0, по В.Е.Хаину). Не исключено, что он был позднее присоединен к континенту Волго-Уралия, который по времени своего возникновения относится к этому этапу, а при завершающем коллизионном процессе выступал в качестве пассивной окарины (Хоперский мегаблок) с мощным осадочным комплексом. При деструкции откололось, по-видимому, и несколько более мелких блоков, которые затем были вовлечены в шовную зону в качестве террейнов, о чем, в частности, свидетельствует присутствие в зоне влияния ЛШЗ Россошанского блока. В процессе континентального, а затем межконтинентального рифтинга сформировалась бимодальная стрелицкая толща лосевской серии, за счет магмогенерации в результате возбуждения очагов плавления как в коровых, так и в мантийных условиях (рис. 9). На второй стадии континентальный рифт перешел в межконтинентальный с заложением достаточно широкого океанического пространства, свидетельством чего является шукавский меланж, маркирующий более позднюю сутуру, и законсервированный осадками воронежской свиты.

На третьей стадии условия растяжение и спрединг сменились субдукционными условиями с заложением островной дуги, а точнее активной окраины периконтинентального типа, при которой вулканическая дуга закладывалась практически на сопряженной зоне между деструктивной частью континента и новообразованной океанической корой. Вулканическая дуга сформировалась за счет вулканических пород унимодального непрерывно дифференцированного типа (подгоренская толща лосевской серии). Об участии в магмогенерации океанического основания свидетельствует ассоциация с вулканитами непрерывнодифференцированного типа лосевской серии плагиогранитов М-типа (усманский комплекс), характерного для дуг с океаническим основанием. В тоже время непосредственная сопряженность стрелицкого и подгоренского типов лосевской серии не позволяют предполагать сколько-нибудь значимых размеров задуговых зон или аналогичных им структур. Косвенным признаком задугового растяжения может быть развитие мафитовых массивов рождественского комплекса, хотя природа последнего однозначно не установлена.

На коллизионной стадии, механизм которой достаточно подробно рассмотрен ранее (Минерагенические…, 2007), сформировалась структура, черты которой сохранились в общем виде до настоящего времени, претерпев лишь незначительные изменения. С учетом новейших возрастных датировок, следует отметить, что кульминационная стадия процесса коллизии, репером которой являются гранитоиды бобровского комплекса, вопреки уже устоявшемуся мнению проявилась несколько древнее в интервале 2,05 - 2,04 млрд. лет. В этой связи, полученные возраста в 2,039 млрд. лет по БВПС логично укладываются в позднеорогенный этап развития ВКМ вообще и ЛШЗ в частности. В силу этого, противоречие в датировках исчезает, как и исчезает необходимость привлечения механизма шарьирования для объяснения структурного положения воронежской свиты.

После закрытия океанической структуры за счет разрушения островодужного комплекса на фоне режима затухания очагов мантийной магмогенерации сформировались отложения воронежской свиты, которые перекрыли и законсервировали офиолиты сутурной зоны, а затем послужили «рамой» для протрудирования серпентинитового шукавского меланжа [11]. К концу раннего протерозоя интенсивность тектонических процессов заметно снизилась, и ВКМ вступил в фазу платформенного развития и формирования структуры осадочного чехла. За счет предколлизионнй субдукции очаги мантийной магмогенерации продолжали какое-то время действовать в инерционном режиме, при этом, на завершающей стадии орогенеза заложились и очаги коровой магмогенерации, что послужило формированию БВПС [5, 6].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований воронежской свиты ВКМ сводятся к следующему:

1. Воронежская свита и БВПС образуют единый вертикальный геодинамический ряд.

2. Воронежская свита отвечает позднеорогенной стадии развития палеопротерозойской коллизионной структуры ВКМ. Завершение образования свиты синхронизируется с формированием БВПС, и отвечает геохронологическому возрасту в 2039±11 млн. лет.

3. Накопление осадков воронежской свиты происходило после закрытия океанической структуры (о чем свидетельствуют протрузии серпентинитового меланжа) за счет разрушения островодужного комплекса (подгоренская толща лосевской серии), доминирующего в орогене.

4. Геохимические и изотопно-геохимические данные подтверждают, что очаги магмогенерации БВПС, частично унаследованные от субдукционной стадии носят черты мантийных и коровых выплавок одновременно. Последнее обстоятельство характерно для постсубдукционной коллизии на завершающей ее стадии.

5. Уточнена геодинамическая модель эволюции ВКМ в палеопротерозое, в частности ЛШЗ, включающей этапы: деструкция Сарматии (стрелицкое время), заложение и развитие активной окраины (подгоренское время) и последующий орогенез на стадии коллизии (воронежское время).

6. Полученные новые данные по геологии воронежской свиты и сопряженным с ней комплексам предполагают внести в действующую легенду раннего докембрия ВКМ ряд существенных изменений касательно шукавского, ольховского комплексов и БВПС, а также пересмотреть их минерагенический потенциал.

7. Породы в основании воронежской свиты, залегающие со стратиграфическим и структурным несогласием, перспективны в отношении уранового оруденения, серпентинитовый меланж шукавского комплекса – на предмет хромитового и платинометального оруденения, а БВПС – на золото.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Бондаренко С. В. Воронежская свита как реперный структурно-вещественный комплекс в геодинамической модели формирования ВКМ // География. Геоэкология. Геология: междунар. науч. конф. студ. и аспир., 19-20 апр. 2007г. - Днепропетровск - С. 13 - 14.

2. Бондаренко С. В., Золотарева Г. С. К вопросу о возрасте и структурном положении Воронежской свиты в связи с проблемами геодинамической модели Воронежского кристаллического массива (ВКМ) // Строение литосферы и геодинамика: материалы XXII всероссийской молодежной конференции, 24-29 апр. 2007 г. - Иркутск - С. 217 - 218.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»