ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ХЕДОЗЕРО-БОЛЬШОЗЕРСКОЙ СТРУКТУРЫ БАЛТИЙСКОГО ЩИТА В СВЕТЕ НОВЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Татьяна Анатольевна Мыскова; Tatiana Myskova; Павел Алексеевич Львов; Pavel Lvov

doi:10.17076/geo996

ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ХЕДОЗЕРО-БОЛЬШОЗЕРСКОЙ СТРУКТУРЫ БАЛТИЙСКОГО ЩИТА В СВЕТЕ НОВЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Татьяна Анатольевна Мыскова, Tatiana Myskova, Павел Алексеевич Львов, Pavel Lvov

Аннотация

На основания имеющихся и вновь полученных геологических материалов, дополненных новыми петрогеохимическими, геохронологическими и изотопно-геохимическими данными предложена новая интерпретация истории геологического развития Хедозеро-Большозерской структуры Центральной Карелии. По общепринятым представлениям выделенные в пределах структуры три толщи согласно и последовательно перекрывают друг друга [Миллер, 1988 и др.]. Настоящим исследованием установлено что осадконакопление и вулканическая деятельность были разобщены в пространстве и во времени и реализовались в разных тектонических обстановках. Нижняя терригенная и средняя вулканогенная толщи имеют тектонические контакты, а верхняя вулканогенная толща представляет собой комплекс секущих маломощных даек. Накопление более древних по возрасту терригенных осадков нижней толщи (по природе метаграувакк) происходило на юге структуры, началось не ранее чем в 2753±6 млн лет и завершилось до начала вулканической деятельности. Условия осадконакопления были близкими к обстановкам примитивных океанических островных дуг. Вулканическая деятельность (2712±6 – 2703±7 млн лет), с которой связано формирование двух верхних толщ, проходила на севере структуры, началась поверхностными излияниями лав андезибазальтов, андезитов и дацитов средней толщи и завершилась внедрением даек риолит-порфиров верхней толщи. Вулканизм протекал в обстановках, близких к современным зрелым вулканическим дугам. В ходе дальнейшего геологического развития в условиях сложных тектонических деформаций и площадной гранитизации южная терригенная и северная вулканогенная толщи были совмещены в пространстве.

Ключевые слова

Центральная Карелия; архей; вулканиты; метаосадки; U-Pb датирование

Полный текст:

PDF

Литература

Горьковец В. Я., Раевская М. Б., Белоусов Е. Ф., Инина К. А. Геология и металлогения района Костомукшского железорудного месторождения. Петрозаводск: Карелия, 1981. 143 с.

Костомукшский рудный район (геология, глубинное строение и минерагения) / Отв. Ред. Горьковец В. Я., Шаров Н. В. Петрозаводск. Карельский научный центр РАН. 2015. 322 с. ISBN 978-5-9274-0668-5.

Матреничев А. В., Матреничев В. А., Каулина Т. В. Геология и изотопный возраст вулканитов Хедозерской структуры // Материалы XIХ конференции молодых ученых, посвященной памяти чл-корр. АН СССР К.О. Кратца. 2008. С. 40-42.

Миллер Ю. В. Структура архейских зеленокаменных поясов. Л.: Наука, 1988. 144с.

Милькевич Р. И., Мыскова Т. А. Позднеархейские метатерригенные породы Западной Карелии // Литология и полезные ископаемые. 1998, № 2, с. 177-194.

Мыскова Т. А., Милькевич Р. И., Житникова И. А., Львов П. А. Неоархейские вулканиты Хедозеро-Боьшозерской структуры Западной Карелии (геохимия, возраст и геодинамические условия формирования // Материалы научной конференции «Геодинамика раннего докембрия: сходства и различия с фанерозоем». Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 2017. С. 185-188.

Раевская М. Б., Горьковец В. Я., Светова А. И., Володичев О. И. Стратиграфия докембрия. Опорные разрезы верхнеархейских отложений. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 1992. 190 с.

Самсонов А. В., Берзин Р. Г., Заможняя Н. Г., Щипанский А. А., Бибикова Е. В., Кирнозова Т. И., Конилов А. Н. Процессы формирования раннедокембрийской коры Северо-Западной Карелии, Балтийский щит: результаты геологических, петрологических и глубинных сейсмических (профиль 4В) исследований // Глубинное строение и эволюция земной коры восточной части Фенноскандинавского щита: профиль Кемь – Калевала. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2001. С. 109143

Стенарь М. М. Осадочно-вулканогенные образования района Большезера (Западная Карелия) // Тр. Карельск. Фил. АН СССР. 1960. Вып. 26. С. 65-75.

Чернов В. М. Стратиграфия и условия осадконакопления вулканогенных (лептитовых) железисто-кремнистых формаций Карелии // Наука. М-Л. 1964. 187 с.

Чернов В. М., Стенарь М. М. Стратиграфия карельских образований Западной Карелии // Труды КФ АН СССР. 1960. Выпуск XXVI. Материалы по геологии Карелии. С. 29-45.

Bhatia M. R. Plate Tectonics and Geochemical Composition of Sandstones // The Journal of Geology. 1983. Vol. 91, P. 611-627. DOI: 10.1086/628815.

Blaсk L. P., Kamo S. L., Alen C. M. etc. TEMORA 1: a new zircon standard for U-Pb geochronology // Chemical Geology. 2003. V. 200. P. 155-170. DOI: 101016/S0009-2541(03)00165-7.

Camire G. E., Lafleche M. R., Ludden J. N. Archean metasedementary rocks from the northwestern Pontiac Subprovince of the Canadian Shield: chemical characterization, weathering and modeling of the source areas // Precambr. Res, 1993. V. 62. № 3. P. 285-305. DOI: 10.1016/0301-9268(93)90026-X.

Condie K. C. High fild strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos. 2005. V. 79. P. 491-504. DOI: 10.1016/j.lithos.2004.09.014

Defant M. J., Drummond M. S. Derivation of some modem arc magmas by melting of young subducted lithosphere // Nature. 1990. V. 347. P. 662-665. DOI: 10.1038/347662a0

Feng R., Kerrich R. Geochemistry of finegrained clastic sediments in the Archean Abitibi greenstone belt, Canada: Implications for provenance and tectonic setting // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1990. V. 54. № 4. P. 1061-1081. DOI: 10.1016/0016-7037(90)90439-R.

Huhma H., Mдnttдri I., Peltonen P., Kontinen A., Halkoaho T., Hanski E., Hokkanen T., Hцlttд P., Juopperi H., Konnunaho J., Layahe Y., Luukkonen E., Pietikдinen K., Pulkkinen A., Sorjonen-Ward P., Vaasjoki M. & Whitehouse. The age of the Archaean greenstone belts in Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper 54. 2012. P. 74−175.

Jacobsen S. B., Wasserburg G. J. Sm-Nd isotopic evolution of chondrites and achondrites // Earth Planet. Sci. Lett. 1984. V. 67. P. 137-150. DOI: 10.1016/0012-821X(84)90109-2

Le Maitre R. W., Bateman P., Dudek, A. J. and Keller M. J. A classification of igneous rocks and glossary of terms. Oxford: Blackwell, 1989. 193 p.

Ludwig K. R. SQUID 1.12 A User’s Manual: A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication. 2005a. 22 p. URL: http//www.bgc.org/isoplot_etc/squid.html (дата обращения: 02.01.2014).

Ludwig K. R. Isoplot version 3.0. 2005b. URL: http// www.bgc.org/isoplot_etc/isoplot.html (дата обращения: 02.01.2014).

Martin H. Adakitic magmas: modern analogues of Archaean granitoids // Lithos. 1999. V. 46. P. 411–429. DOI: 10.1016/S0024-4937(98)00076-0.

Martin H., Smithies R. H., Rapp R., Moyen J. F., Champion D. An overview of adakite, tonalite–trondhjemite–granodiorite (TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution // Lithos. 2005. V. 79. P. 1–24. DOI: 10.1016/j.lithos.2004.04.048.

O'Brien, H. E., Huhma H., Sorjonen-Ward P. Petrogenesis of the late Archean Hattu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland: geochemistry and Sr, Nd isotopic composition // Geological Survey of Finland, Special Paper, 17, 1993. P. 147–184.

Pearce J. A., Harris N. B. W., Tindle A. G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. V. 25. P. 956-983. http://doi.org/10.1093/petrology/25.4.956.

Richard P., Shimizu N., Allegre C. J. 143Nd/144Nd a natural tracer: An application to oceanic basalts // Earth Planet. Sci. Lett. 1976. V. 31. P. 269-278. DOI: 10.1016/0012-821X(76)90219-3.

Sorjonen-Ward P. An overview of structural evolution and lithic units within and intruding the Late Archaean Hattu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland // Geological survey of finland, special paper 17. 1993. P. 9-102.

Sun S. S., McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Geological Society of London Special Publication. 1989. V. 42. P. 313-345. DOI: 10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19

Vaasjoki M., Sorjonen-Ward P., Lavikainen S. U-Pb age determination and sulfide Pb-Pb characteristics from the Late Archean Hattu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland // Geological survey of Finland special paper 17. 1993. P. 103-131.

Williams I. S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes. Eds. McKibben M.A., Shanks III W.С., Ridley W.I. Rev. Econ. Geol. 1998. V. 7. P. 1–35.

References

Gor'kovets V. Ya., Raevskaya M. B., Belousov E. F., Inina K. A. Geologiya i metallogeniya raiona Kostomukshskogo zhelezorudnogo mestorozhdeniya. [Geology and metallogeny of the Kostomuksha iron ore deposit area]. Petrozavodsk: Kareliya, 1981. 143 p.

Kostomukshskii rudnyi raion (geologiya, glubinnoe stroenie i minerageniya) [Kostomuksha ore area (geology, deep structure and mineralogeny)] / Otv. Red. Gor'kovets V. Ya., Sharov N. V. Petrozavodsk. Karel'skii nauchnyi tsentr RAN [Karelian Research Center RAS]. 2015. 322 p. ISBN 978-5-9274-0668-5.

Matrenichev A. V., Matrenichev V. A., Kaulina T. V. Geologiya i izotopnyi vozrast vulkanitov Khedozerskoi struktury [Geology and isotopic age of volcanic rocks of the Khedozersk structure ] // Materialy XIX konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoi pamyati chl-korr. AN SSSR K. O. Krattsa. [Proceedings of the XIX conference of young scientists dedicated to the memory of corr. Academy of Sciences of the USSR K.O. Krattsa]. 2008. P. 40-42.

Miller Yu. V. Struktura arkheiskikh zelenokamennykh poyasov. [The structure of the Archean greenstone belts]. L.: Nauka, 1988. 144 p.

Mil'kevich R. I., Myskova T. A. Pozdnearkheiskie metaterrigennye porody Zapadnoi Karelii [Late Archaean metaterrigenous rocks of Western Karelia] // Litologiya i poleznye iskopaemye. [Lithology and Mineral Resources]. 1998, № 2, p. 177-194.

Myskova T. A., Mil'kevich R. I., Zhitnikova I. A., L'vov P. A. Neoarkheiskie vulkanity Khedozero-Bo'shozerskoi struktury Zapadnoi Karelii (geokhimiya, vozrast i geodinamicheskie usloviya formirovaniya [Neo-Archean volcanics of the Khedozero-Boshozero structure of Western Karelia (geochemistry, age and geodynamic conditions of formation)] // Materialy nauchnoi konferentsii «Geodinamika rannego dokembriya: skhodstva i razlichiya s fanerozoem». [Proceedings of the scientific conference "Geodynamics of the Early Precambrian: Similarities and Differences with the Phanerozoic"]. Petrozavodsk: Karel'skii nauchnyi tsentr RAN. [Karelian Research Center RAS]. 2017. P. 185-188.

Raevskaya M. B., Gor'kovets V. Ya., Svetova A. I., Volodichev O. I. Stratigrafiya dokembriya. Opornye razrezy verkhnearkheiskikh otlozhenii. [Precambrian stratigraphy. Reference sections of the Upper Archean deposits]. Petrozavodsk: Karel'skii nauchnyi tsentr RAN. [Karelian Research Center RAS]. 1992. 190 p.

Samsonov A. V., Berzin R. G., Zamozhnyaya N. G., Shchipanskii A. A., Bibikova E. V., Kirnozova T. I., Konilov A. N. Protsessy formirovaniya rannedokembriiskoi kory Severo-Zapadnoi Karelii, Baltiiskii shchit: rezul'taty geologicheskikh, petrologicheskikh i glubinnykh seismicheskikh (profil' 4V) issledovanii [Formation of the Early Precambrian crust of North-West Karelia, the Baltic Shield: results of geological, petrological and deep seismic (profile 4B) studies] // Glubinnoe stroenie i evolyutsiya zemnoi kory vostochnoi chasti Fennoskandinavskogo shchita: profil' Kem' – Kalevala. [The deep structure and evolution of the earth's crust of the eastern part of the Fennoscandinavian shield: the profile of Kem – Kalevala]. Petrozavodsk: KarNTs RAN. [KarRC RAS]. 2001. P. 109143.

Stenar' M. M. Osadochno-vulkanogennye obrazovaniya raiona Bol'shezera (Zapadnaya Kareliya) [Sediment-volcanogenic formations of the Bolshezer District (West Karelia)] // Tr. Karel'sk. Fil. AN SSSR. [Proceedings of the Karelian Branch of the Academy of Sciences of the USSR]. 1960. Vyp. 26. P. 65-75.

Chernov V. M. Stratigrafiya i usloviya osadkonakopleniya vulkanogennykh (leptitovykh) zhelezisto-kremnistykh formatsii Karelii [Stratigraphy and sedimentation conditions of volcanogenic (leptite) iron-siliceous formations of Karelia] // Nauka. M-L. 1964. 187 p.

Chernov V. M., Stenar' M. M. Stratigrafiya karel'skikh obrazovanii Zapadnoi Karelii [Stratigraphy of Karelian formations of Western Karelia] // Trudy KF AN SSSR. [Proceedings of the USSR Academy of Sciences]. 1960. Vypusk XXVI. Materialy po geologii Karelii. [Release XXVI. Materials on the geology of Karelia]. P. 29-45.