Серия «Геология докембрия» Трудов Карельского НЦ РАН публикует оригинальные научные и обзорные статьи, в которых представлены результаты исследований строения, состава, сейсмичности и условий формирования литосферы в пределах древнейших щитов планеты. Тематика серии также включает статьи, отражающие исследования в области минерагении докембрия и комплексных технологий освоения месторождений минерального сырья Северо-Запада России.
Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences
Лицензионный договор на право использования научного произведения в "Трудах Карельского научного центра Российской академии наук" может быть заключен от лица первого автора (при условии соласия всех авторов), составляется в двух экземплярах и должен быть отправлен в редакцию журнала по адресу: 185910, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11, КарНЦ РАН, редакция Трудов КарНЦ РАН. Телефон: (8142) 780109. Заполните форму договора. Прикрепите к статье отсканированную версию договора с подписями ВСЕХ авторов на шаге 4 "Загрузка дополнительных файлов".
Минерально-сырьевая база Карелии: металлы
С учетом исторических данных, нового фактического материала и результатов современных исследований, полученных специалистами Института геологии КарНЦ РАН, ПГО «Севзапгеология», ВСЕГЕИ, ИГГД РАН, ВИМС, СПбГУ, ПО «Невскгеология», АО «Полиметалл», дана обобщенная оценка минерально-сырьевой базы металлов Республики Карелия. Приведены сведения об истории освоения и использования недр территории, выделены основные рудные объекты металлов Республики Карелия. Охарактеризован Костомукшский рудный район, включающий Костомукшское и Корпангское железорудные поля с серией месторождений и проявлений железных руд. Приведены данные по окисным малосульфидным титаномагнетитовым рудам Пудожгорского месторождения ликвационно-магматического генезиса в границах Бураковского лополита по Аганозерскому месторождению хромовых и никелевых руд и Шалозерскому проявлению хромовых руд с попутной благороднометалльной минерализацией. Охарактеризован ванадий-урановый рудный тип с карбонатно-слюдистыми метасоматитами и слюдитами Онежского рудного района на примере месторождения Средняя Падма. Дано описание молибден-рениевого месторождения Лобаш, одного из крупнейших в мире молибден-порфировых месторождений архейского возраста с благоприятными горнотехническими условиями для отработки открытым способом. К экономически важным отнесены медно-золоторудное месторождение Лобаш-1, золото-кварцевые месторождения Майское и Эльмусское, золоторудное проявление Таловейс, а также крупное Кительское месторождение олова в западной олово-полиметаллической подзоне Салминско-Уксинско-Кительской рудной зоны. Приводится информация о первом на территории Карелии промышленно перспективном платинометалльном объекте Викша и платино-палладиевом проявлении Луккулайсваара в расслоенных интрузивах рифтогенной структуры Куусамо Паанаярви-Ципринга. В Приладожье в рифейских альбит-карбонатно слюдистых метасоматитах изучено месторождение Карку урановой формации типа «несогласия».
НЕОАРХЕЙСКИЕ ГАББРОИДЫ ЮЖНО-БУНДЕЛКХАНДСКОГО ТЕРРЕЙНА БУНДЕЛКХАНДСКОГО КРАТОНА (ИНДИЯ): НОВЫЕ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ
Основной магматизм является важным индикатором крупных термальных событий, связанных с вовлечением в петрогенезис мантии. Он обычен и в архейских кратонах, в том числе Индийского щита, и используется для корреляции проявления в них эндогенной активности. В пределах Бунделкхандского кратона, входящего в северную группу кратонов Индийского щита, выделяется архейский основной магматизм, проявлявшийся до неоархейской (2,5 млрд лет) кратонизации, и палеопротерозойский. В западной части Южно-Бунделкхандского террейна рассматриваемого кратона установлена ранее не исследованная Лалитпурская группа габброидных массивов. Эти габброиды секутся неоархейскими гранитами и, следовательно, относятся к архейским. Массивы сложены лейкократовыми амфиболовыми габбро до диоритов, характеризуются крупнозернистой структурой, признаков расcлоенности в них не установлено. Габбро содержат цирконы. Они представлены прозрачными, полупрозрачными бледноокрашенными в коричневые тона кристаллами удлиненно-призматического габитуса. Зерна очень крупные, от 200 мкм, и некоторые достигают 500 мкм. Характерно большое количество минеральных включений в цирконе. Они представлены амфиболом, пироксеном, плагиоклазом, кварцем и апатитом. Датирование циркона проведено методом лазерной абляции (LA-ICP-MS). Изотопный возраст поздней магматической стадии становления массивов оценивается в 2551 ± 5 млн лет. Среди изученных цирконов не установлено ни отдельных зерен, ни ядер более древнего возраста. Таким образом, возраст габброидов Лалитпурской группы массивов сопоставим с таковым для субдукционного вулканизма в Центрально-Бунделкхандском террейне. С учетом геохимических особенностей габброидов их формирование также, вероятно, связано с субдукционной геодинамикой. Формирование рассмотренных основных интрузий, вероятно, происходило в надсубдукционной зоне активной континентальной окраины.
Первые данные о составе и возрасте подледниковой горной породы из зоны магнитной аномалии (Земля Принцессы Елизаветы, Восточная Антарктида)
В ходе 69-й Российской антарктической экспедиции (2023–2024 гг.) в северо-западной части Земли Принцессы Елизаветы выполнен совместный российско-китайский проект подледникового бурения. Бурение было направлено на расшифровку геологической природы высокоамплитудной линейной магнитной аномалии, которая проходит параллельно побережью на протяжении более 500 км от Земли Принцессы Елизаветы до Земли Мак Робертсона, пересекая рифтовую зону ледника Ламберта. Природа этой аномалии оставалась неизвестной, в работе приводятся первые данные о возрасте и составе коренного ложа, поднятого из-под ледника толщиной 541 м. В работе также показано, что мафические гранулиты, образованные по габброидам, являются источником этой аномалии. Протолит гранулитов сформировался в островодужной обстановке на рубеже 920 млн лет назад. Порода претерпела два этапа метаморфизма в период 890–800 млн лет. Оценка параметров метаморфизма свидетельствует о стабилизации региона после коллизии Протоиндии с Протоантарктидой и окончательной сборки суперконтинента Родиния.
Палеопротерозойские молассоидные комплексы Центральной Карелии
Изучен вещественный состав палеопротерозойских полимиктовых конгломератов, расположенных в пределах Койкарской и Эльмусской структур Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса (ВСЗП), Карельский кратон. Проведено разделение обломочного материала по петрографическим и петрохимическим признакам на доминирующие группы с последующей корреляцией обломков с породными комплексами, слагающими данную территорию. Установлено, что на состав обломочного материала и цемента полимиктовых конгломератов существенное влияние оказали породы, представленные в основании осадочных разрезов: породные ассоциации мезоархейского вулканогенно-осадочного комплекса ВСЗП, палеопротерозойские (сумийские) андезибазальтовые ассоциации и гранитоиды Эльмусской структуры. Выполнены геохронологические исследования детритовых цирконов из цемента конгломератов, согласно которым время формирования конгломератов Койкарской структуры – не позднее 2408 ± 9 млн лет, Эльмусской структуры – 2428 ± 19 млн лет, при этом в Койкарской структуре преобладает обломочный циркон с возрастом около 2810 ± 12 и 2880 ± 12 млн лет, а в конгломератах Эльмусской структуры доминируют цирконы с возрастом 2620 ± 24 – 2650 ± 27 и 2580 ± 27 млн лет. Нижним ограничением времени формирования осадочных разрезов служит возраст нижележащих вулканитов сумия (~2450 млн лет). На основании морфологической характеристики грубообломочных отложений и сравнительного анализа обломков с породными комплексами Койкарской и Эльмусской структур осадочные бассейны рассматриваются как палеопротерозойские молассоидные комплексы, сформировавшиеся в бассейнах пулл-апарт типа на протоплатформенной стадии развития Карель- ского кратона.
Об изменении размеров и числа континентальных блоков в эволюции суперконтинентальной цикличности
На основании анализа опубликованных данных рассматривается изменение размеров континентальных блоков и их числа в процессе глобальной суперконтинентальной цикличности. Выявлена направленность этих изменений, состоящая в увеличении начиная с раннего архея площадей континентальных блоков, принимающих участие в сборке суперконтинентов до размеров мегаконтинентов при уменьшении их общего количества. Отмечается связь этого процесса с тепловым состоянием мантии и фазами суперконтинентального цикла. Указанные изменения происходят на фоне чередования относительно горячего и холодного состояний мантии на фоне ее общего охлаждения. Рассматривается предлагаемое некоторыми исследователями объяснение постепенного увеличения размера плит за счет изменения тесселяции (разбиения сферы определенным количеством правильных многоугольников) в стадию разобщенных континентов при относительно горячей мантии и быстром и значительном корообразовании, направленном на сборку суперконтинента. В стадию собранного суперконтинента такое увеличение замедляется ввиду низких темпов образования континентальной коры при относительно холодном состоянии мантии. Процесс изменения размера и числа плит в ходе суперконтинентальной цикличности не являлся монотонным, но имел эпизодический характер, приобретая новые особенности в своем развитии. Некоторые рубежи таких обновлений намечаются в архее с появлением двух типов суперконтинентальных циклов, раннем-среднем протерозое с появлением мегаконтинентов ограниченного числа и неопротерозое фанерозое при доминировании мегаконтинентов, достигающих размера шириной в десяток тысяч километров
Раннепротерозойские орогенные пояса южной и центральной частей Сибирского кратона – индикаторы становления его структуры
Проведено детальное изучение раннепротерозойских Акитканского и Транс м сибирского орогенных поясов в южной и центральной частях Сибирского кратона. В каждом поясе зафиксированы фрагменты доаккреционных породных комплексов, которые не связаны с эволюцией орогенных поясов. В структуре Акитканского пояса это гранитоиды с возрастом 2,88 и 2,15 млрд лет, а также метаморфизованные осадочные породы, накопление которых происходило в интервале от 2,15 до 1,95 млрд лет. В Транссибирском орогенном поясе к доаккреционным образованиям относятся амфибол биотитовые гнейсы с возрастом гранитоидного протолита 2,25 млрд лет, гранатсодержащие парагнейсы с накоплением терригенных субстратов около 2,0 млрд лет назад и, возможно, фрагменты архейских породных комплексов. Индикаторами становления собственно орогенных поясов являются магматические образования, преимущественно гранитоиды с возрастом 2,02–1,97 млрд лет, характеризующиеся разнообразными химическими составами, формирование которых могло происходить в пределах аккреци онных орогенов. Дальнейшая эволюция орогенных поясов связана с развитием осадочных бассейнов в обстановке растяжения, в которых накапливались молассоидные терригенные породы за счет разрушения орогенной постройки, а также с последующим внедрением постколлизионных магматических пород в интервале 1,88–1,85 млрд лет. В результате исследований установлено, что формирование Акитканского и Транссибирского орогенных поясов происходило по одинаковому сценарию, а их эволюция была достаточно длительной, с 2,02 до 1,85 млрд лет, что позволяет рассматривать данные раннепротерозойские орогенные пояса как индикаторы становления структуры Сибирского кратона.
Сариолийская крупная магматическая провинция на Фенноскандинавском щите: состав, латеральная зональность, источники расплавов
В работе обсуждается характер распространения базитов с возрастом 2,4 млрд лет в пределах Фенноскандинавского щита. В Кольской провинции установлены дайки оливиновых долеритов и дифференцированные силлы пикродолеритов, в Мурманском и Карельском кратонах – дайки долеритов. Возраст кристаллизации вулканитов Ветреного пояса также оценивается в 2407 млн лет. Базиты с возрастом 2,4 млрд лет надежно датированы в пределах Беломорской провинции и представлены дайками оливиновых габброноритов и дифференцированными массивами. Таким образом, базиты с возрастом 2400 ± 10 млн лет широко распространены на Фенноскандинавском щите и могут рассматриваться в составе обособленной крупной магматической провинции. Оценки потенциальных температур и состава мантийного источника, выполненные для даек и силлов с возрастом 2,4 млрд лет Кольской провинции, предполагают его гарцбургитовый состав и значения ТP > 1500 °С, P > 2,3 GPa. Полученные оценки предполагают плюмовую природу расплавов крупной магматической провинции с возрастом 2,4 млрд лет на Фенноскандинавском щите.
Металлогенические и рудообразующие системы Ладожской структуры Фенноскандинавского щита
Современное строение Ладожской структуры (ЛС) является результатом длительного развития (2,1–1,3 млрд лет), включавшего континентальный и окраинно-океанский рифтогенез с раскрытием Cвекофеннского океана и последующим конвергентным взаимодействием новообразованной океанической коры с архейским кратоном. Завершилось геологическое развитие структуры внутриплитным дискретным магматизмом (Салминский батолит, Валаамский силл, Хопунваарскийнекк) и локально (Вялимяки, Иокиранта, Алатту-Пякюля) проявлением каледонской эндогенной активизации. Рудоносность ЛC определяется двумя группами металлогенических систем (МС), развивавшихся в свекофеннский (2,1–1,65 млрд лет) и готский (1,65–1,20 млрд лет) тектоно-магматические циклы (ТМЦ). Всего выделяется 7 МС, связанных с соответствующим числом литогеодинамических комплексов и 15 рудообразующих систем. Самой ранней свекофеннской МС является континентально-рифтогенная в краевой части Карельского кратона – черные сланцы и базальты с V, Mo, Pd, Au. В условиях активной континентальной окраины проявлен раннеорогенный магматизм, сопровождающийся Сu-Ni-Pt-Pd-Au-Sc (Кааламо) и Fe-Ti-V (Вялимяки) оруденением. Коллизионная МС представлена скарноидами с W, Pb, Zn в обрамлениях гнейсогранитных куполов и низкотемпературными рудоносными (Au, Ag As, Sb, Te, Bi, Pd, Pt) метасоматитами в сдвиговых зонах (Алатту-Пякюля, Янис, Кааламо). Рудопродуктивность постколлизионной МС определялась внедрением шошонитовых интрузий (Элисенваара: P, La, Ce) и лейкогранитов (Латвасюрья: W, Pb, Zn, Be, Bi; Иокиранта: Li, Ta, Nb). Главная МС Готского ТМЦ в Приладожье континентально-рифтогенная в связи с анортозит-рапакивигранитным комплексом характеризуется наиболее широким рудным (Sn, Zn, In, Be, Сu, Fe, Ag, Au, Pt, Ta, Nb, Li, REE, Ti, P, флюорит, графит) спектром. МС структурно-формационного несогласия представлена месторождением урана Карку. К МС приразломных метасоматитов относятся урановое месторождение Мраморная горка и несколько проявлений с U-Pb-Zn-(±As, Au)-оруденением в Рускеальско-Салминской тектонической зоне. Наиболее перспективными в Ладожской структуре являются три МС – активной континентальной окраины (Pt, Pd, Au, As), коллизионная (Pt, Pd, Au, As) и континентально-рифтогенная (Sn, Zn, In, Be, Nb).
Петрологo-геохимические и геохронологические свидетельства раннего этапа эволюции палеоазиатского океана на западной окраине Сибирского кратона
Рассмотрены геологические, геохимические и изотопно-геохронологические свидетельства событий на заключительном этапе неопротерозойской истории Енисейского кряжа – от формирования фрагментов океанической коры в регионе и их аккреции к Сибирскому кратону до постаккреционной стадии растяжения коры и начала каледонского орогенеза. На основании анализа новых данных по петрогео-химическому составу, возрасту и геодинамической природе формирования контрастных пород в составе тектонического меланжа Приенисейской региональной сдвиговой зоны установлена хронологическая последовательность событий, маркирующая ранние стадии развития Палеоазиатского океана в зоне его сочленения с Сибирским кратоном. Эти события зафиксированы окраинно континентальными, офиолитовыми и островодужными геологическими комплексами с различными геохимическими особенностями. Наиболее древние структуры представлены фрагментами океанической коры и островных дуг Исаковского террейна с возрастом 700–620 млн лет. Возраст образованных в зоне палеосубдукции продуктов глаукофансланцевого метаморфизма отвечает интервалу времени 640–620 млн лет. Формирование высокобарических тектонитов в шовной зоне с возрастом около 600 млн лет маркирует этап завершения аккреции Исаковского блока к западной окраине Сибирского кратона. Заключительные события в ранней истории палео-океана были связаны с образованием поздневендских рифтогенных миндалекаменных базальтов (572 ± 6,5 млн лет) и внедрением постколлизионных лейкогранитов Осиновского массива (550–540 млн лет), прорывающих ранние фрагменты океанической коры Исаковского террейна. Полученные данные позволяют уточнить стратиграфическую схему позднего докембрия на северо-западе заангарской части Енисейского кряжа и особенности эволюции Саяно-Енисейского аккреционного пояса. Установленные поздненеопротерозойские рубежи эволюции Исаковского террейна сопоставляются с заключительной фазой распада Родинии, отчленением Сибирского кратона и раскрытием Палеоазиатского океана.
Пересмотр парадигмы "тройной точки" Al₂SiO₅
Минералы группы силлиманита (андалузит, силлиманит, кианит), широко развитые в Заангарской части Енисейского кряжа, представляют особый интерес для производства глинозема, силумина и алюминия. С другой стороны, ≪тройная точка≫, соответствующая равновесному сосуществованию всех полиморфов Al2SiO5, – один из наиболее важных инвариантных узлов в метаморфической петрологии. Минеральные ассоциации с участием полиморфов ≪тройной точки≫ информативны для калибровки геотермобарометров, выявления индикаторных изотопных характеристик и ряда других геохимических параметров. На примере ряда метаморфических комплексов высокоглиноземистых метапелитов, характеризующихся присутствием трех полиморфов Al2SiO5, приведены геолого-структурные, минералого-петрологические и изотопно-геохронологические свидетельства их полиметаморфической истории. В изученных ореолах наложение более поздних минеральных ассоциаций на ранние в ходе разных геодинамических событий четко фиксируется по реакционным структурам и химической зональности минералов, конфигурации РТ-трендов и изотопным датировкам. Эти индикаторные признаки свидетельствуют о последовательном росте полиморфов Al2SiO5 в результате сложной полиметаморфической истории, обусловленной сменой разных тектонических обстановок. Сравнительный анализ полученных результатов с опубликованными данными по другим регионам мира показал, что во всех изученных случаях минералы Al2SiO5 находились в реакционных соотношениях и образовались в разное время, хотя PT-тренды полиморфов могли проходить вблизи или непосредственно через ≪тройную точку≫. Это позволяет сделать вывод, что минеральная ассоциация ≪тройной точки≫ Al2SiO5, в которой все три полиморфа находятся в стабильном равновесии, неустойчива в метапелитах любого химического состава. Следовательно, принятое в петрологии использование таких ассоциаций для оценки РТ параметров метаморфизма и калибровки геотермобаро- метров не является корректным.
Мезопротерозойский пикрит-пикробазальтовый вулканизм в докембрийских комплексах Енисейского кряжа: петрогеохимия, метаморфизм, Rb-Sr и ¹⁴⁷Sm-¹⁴³Nd ID-TIMS систематика
Обосновывается раннемезопротерозойский (1370 млн лет) возраст пикрит пикробазальтового вулканизма и связанный с ним метаморфизм в рифтогенной Ишимбинско-Татарской шовной зоне (палеорифте) на юго западе Сибирского кратона. Осуществлена пе трогеохимическая типизация метавулканогенно-осадочных комплексов с целью установления их протолитов и корреляции. Приведены первые данные по Rb-Sr и 147Sm-143Nd ID-TIMS систематике позднедокембрийских метавулканогенных пород в северной части Рыбинско-Панимбинского вулканического пояса в центральной части Северо-Енисейского кряжа. По петрогеохимическому составу протолиты метавулканитов соответствуют пикробазальтам и базальтам, реже пикритам. Вулканогенно-осадочная толща на разных участках залегает на едином маркирующем горизонте углеродистых сланцев, что позво- ляет скоррелировать возраст вулканогенной панимбинской толщи с кординской свитой, рассматривая эти образования на стратоуровне раннего мезопротерозоя. Геотермобарометрия и анализ особенностей регионального метаморфизма вулканогенно-осадочных пород опорных участков показывают неоднородный характер РТ-условий преобразования исходных пород: 4,8–4,9 кбар/527–549 °С – метатуффиты пикробазальтов; 5,0–5,8 кбар/543–612 °С – метабазиты; 3,5–4,6 кбар/ 522–636 °С – метапелиты. По характеру метаморфической зональности прогрессивный метаморфизм изученных пород относится к сравнительно малоглубинному LP/HT андалузит-силлиманитовому айдахскому типу (бьюкенский тип зональности). Его РТ-условия соответствуют переходу от фации зеленых сланцев до границы между эпидот-амфиболитовой и амфиболитовыми фациями. По времени проявления (1056–996 млн лет) метаморфизм близок к гренвильской тектонической эпохе. Установленный возраст пикрит пикробазальтового вулканизма в докембрии Енисейского кряжа коррелируется с временем проявления трондьемитов немтихинского комплекса и с реперным машакским плюмовым магматизмом на Южном Урале, проявленными в геодинамической обстановке растяжения континентальной коры в период распада суперконтинента Нуна.
Типизация полосчатых железистых кварцитов Костомукшского зеленокаменного пояса Карельского кратона по петромагнитным данным
В результате петро-палеомагнитных исследований удалось типизировать по магнитным свойствам полосчатые железистые кварциты (BIF) из различных ассоциаций Костомукшского зеленокаменного пояса. Установлено, что основными минералами-носителями намагниченности в образцах BIF-2 и BIF-4 являются однодоменный магнетит и моноклинный пирротин. Последний фиксируется по характерному подъему на кривых остывания в районе 350°С. Показано, что магнетит в породах однодоменный и «капсулирован» в зернах кварца. Изучение анизотропии магнитной восприимчивости (AMS) позволило разделить сильно- и слабомагнитные образцы: в сильномагнитных образцах преобладает высокая степень анизотропии, связанная с преобразованием магнитной фракции и перемагничиванием пород. Высокая степень AMS в образцах BIF-2 и неоархейских (2710 млн лет) конгломератов связана с преобладанием в породах моноклинного пирротина, имеющего слоистую структуру. Слабомагнитные образцы преимущественно анизотропны. Детальные магнитные чистки позволили выделить в изученных образцах как минимум две компоненты намагниченности. Среднее направление выделенной во всех сайтах низкотемпературной компоненты намагниченности близко к направлению «Свекофеннского перемагничивания» для Карельского кратона. В образцах BIF-2 среднее направление высокотемпературной компоненты намагниченности близко к таковому в неоархейских конгломератах и совпадает с направлением «Лапландско-Кольского перемагничивания» (~1,96 млрд лет). Выделенные метахронные компоненты намагниченности свидетельствуют в пользу неравномерного перемагничивания пород, даже в пределах одной толщи. В образцах мезоархейских (2,8 млрд лет) риолитов и палеопротерозойских (2,42 млрд лет) габбро, возможно, выделены первичные компоненты намагниченности 2,72 и 2,42 млрд лет соответственно. Отмечается избирательное перемагничивание различных по составу пород.
Палеомагнетизм Беломорского подвижного пояса: комплексные исследования и геодинамические следствия
Проведены детальные петро-палеомагнитные исследования раннепалеопро- терозойских метагабброидов Беломорского подвижного пояса (провинции) в интервале от 67° до 63° с. ш. Выделены две метахронные компоненты на- магниченности в среднетемпературном (до 450 °С) и высокотемпературном (450–580 °С) интервалах. Высокотемпературная компонента выделяется прак тически во всех объектах. В северной части эта компонента имеет запад юго-западное склонение и умеренное положительное наклонение. В каждом объекте эта компонента имеет «банановое» распределение, характерное для химического типа перемагничивания. Основным минералом-носителем этой компоненты намагниченности является однодоменный магнетит, часто «капсулированный» в кварце. Палеомагнитные полюсы, пересчитанные с направлений высокотемпературной компоненты на координаты точек отбора, для каждого объекта близки к палеомагнитному полюсу 2,10 млрд лет для Кольского блока. В южной части Беломорской провинции склонение высокотемпературной компоненты закономерно меняется с запад-северо западного на север-северо-восточное. Палеомагнитный полюс, пересчитанный с направления этой компоненты на координаты точек отбора, близок к полюсу 1,98–1,90 млрд лет для Карельского кратона. Высокотемпературная компонента намагниченности приобретена породами Беломорской провинции в ходе континентальной субдукции. Установлен тренд «омоложения» этой компоненты с северо-запада на юго-восток. Различные направления высокотемпературной компоненты в разных частях Беломорской провинции указывают на разное время эксгумации отдельных тектонических пластин. Термовязкая среднетемпературная компонента северо-западного склонения и умеренно положительного наклонения имеет кучное распределение во всех изученных объектах. Среднее направление этой компоненты совпадает с направлением «Свекофеннского перемагничивания» для Карельского кратона. Ее образование произошло на заключительном этапе коллизионной стадии формирования Беломорского подвижного пояса 1,86 млрд лет назад.
Результаты комплексного исследования карбонатных пород палеопротерозойского возраста Восточной Фенноскандии
Представлены результаты литологического, геохимического и палеонтологического изучения палеопротерозойских карбонатных пород восточной части Фенноскандинавского щита на примере двух крупных палеобассейнов Карельского кратона: Онежского на юго-востоке и Пана- Куолаярвинского на северо-западе. Максимум карбонатонакопления на востоке Фенноскандинавского щита в палеопротерозое приходится на интервал 2,1–2,0 млрд лет назад. Подавляющее большинство карбонатных пород приурочено к онежскому (ятулийский надгоризонт) и низам заонежского (людиковийский надгоризонт) горизонта региональной стратиграфической шкалы. Характерными особенностями ятулийских осадочных карбонатов являются их красноцветность, сохранившиеся сульфаты и хлориды, а также различные псевдоморфозы по ним, обилие разнообразных микробиалитов и обогащение тяжелым изотопом углерода13С. Для людиковийских карбо- натных пород характерны сероцветность, отсутствие эвапоритовых минералов, немногочисленные микробиалиты и незначительное отклонение изотопного состава углерода от среднеморских значений. На спектрах распределения редко- земельных элементов в карбонатных породах ятулийского возраста из Онежского палеобассейна отчетливо проявлена отрицательная аномалия Се разной интенсивности, что указывает на окислительную среду с переменным содержанием кислорода. В Пана-Куолаярвинском палеобассейне содержание кислорода было стабильным, но более низким. При этом и в Онежском, и в Пана-Куолаярвинском палеобассейнах содержание кислорода держалось у границы перехода от дизоксидных к окислительным условиям. Положительная европиевая аномалия в породах обоих бассейнов свидетельствует о привносе гидротермального материала в область седиментации, не исключено и поступление пирокластического материала основного состава. Результаты мультидисциплинарных геологических исследований не противоречат, а дополняют друг друга. На основании комплекса данных, включая и изотопно-геохимические, сделаны выводы о фациальных условиях карбонатонакопления, происходившего на данной территории около 2,0 млрд лет назад. Показана эволюция карбонатонакопления в интракратонных бассейнах от эвапоритовых мелководных условий в ятулийское время к относительно глубоководным открытоморским с усилением вулканической активности в людиковии.
Мезо- и неоархейские кислые вулканиты Гимольского зеленокаменного пояса Карельского кратона Фенноскандинавского щита
Гимольский зеленокаменный пояс (ГЗП) расположен в центральной части Ка- рельского кратона Фенноскандинавского щита. Слагающие его вулканогенные и осадочные породы гимольской серии рассматриваются как стратотип вулканогенно-осадочного разреза верхнего лопия (неоархея) Центральной Карелии. Зеленокаменный комплекс ГЗП с угловым несогласием перекрывается палеопротерозойскими (сумийскими, ятулийскими) образованиями. Полученные оригинальные геологические и геохронологические данные позволяют предложить новую модель стратификации зеленокаменного комплекса ГЗП. В наименовании новых стратиграфических единиц максимально сохраняются уже имеющиеся названия. Гимольский зеленокаменный пояс, как полагают авторы, состоит из трех стратотектонических ассоциаций (СТА): гимолоозерской, межезерской и суккозерской. По результатам изотопного датирования цирконов (LA-ICP-MS) из кислых вулканитов показано, что возраст андезитов межезерской СТА – 2824 ± 3 млн лет, андезибазальтов, пере- слаивающихся с полимиктовыми конгломератами, – 2752 ± 2,4 млн лет. Неоархейские кислые вулканиты были и раньше известны в составе ГЗП, но теперь впервые установлены и мезоархейские. Западный борт ГЗП слагают базальты гимолоозерской СТА. По особенностям химического и изотопного состава эти метабазальты аналогичны основным породам коматиит базальтовой толщи контокской серии Костомукшского зеленокаменного пояса. Таким образом, впервые получен набор геохронологических и геологических данных, который позволяет обосновать выделение в составе ГЗП трех СТА: 1) гимолоозерской, базальтовой (наиболее вероятно, мезоархейской); 2) межезерской, сложенной андезитами с прослоями BIF и углеродистых сланцев, возраст которой оценивается как мезоархейский (2,82–2,81 млрд лет); 3) суккозерской, сложенной андезибазальт андезитами с линзами конгломератов, имеющей неоархейский (2,76–2,74 млрд лет) возраст.
Свидетельства событий гренвильского возраста на западной окраине Сибирского кратона на примере гранитоидов Рязановского массива (Енисейский кряж)
Реконструкция геологической истории Енисейского кряжа важна не только для понимания тектонической эволюции подвижных поясов на границах древних кратонов, но и для решения вопроса о вхождении Сибирского кратона в состав древнего суперконтинента Родиния. По результатам минералого-петрологических, геохимических и изотопно-геохронологических исследований получены новые данные по петрогеохимическому составу, особенностям петрогенезиса, U-Pb-возрасту циркона, Sr- и Nd-изотопным параметрам пород Рязановского гранитоидного массива, расположенного вблизи Приенисейской зоны разломов Енисейского кряжа. Эти породы представлены высокожелезистыми разностями и сопоставимы с А-гранитами или высокодифференцированными I-гранитами. Их состав эволюционирует от нормальных до субщелочных гранитов и лейкогранитов, отличающихся повышенными концентрациями высокозарядных и радиоактивных элементов. Изотопные (Sr, Nd) характеристики пород свидетельствуют в пользу генерации из древнего корового субстрата, усредненный возраст которого отвечает палеопротерозою. Формирование этих гранитов на рубеже мезо неопротерозоя (1013 ± 9,9 млн лет) отвечает раннему этапу гренвильской орогении на юго-западе Сибирского кратона. Геодинамическая история региона сопоставляется с синхронной последовательностью и схожим стилем тектоно-термальных событий по периферии крупных докембрийских кратонов Лаврентии и Балтики, что подтверждает палеоконтинентальные ре- конструкции о тесных пространственно-временных связях между этими кратонами, Сибирью и их вхождении в состав Родинии. Новые доказательства коллизионных событий гренвильского возраста в комплексе с другими возрастными эквивалентами в пределах западной окраины Сибирского кратона позволяют разрешить ряд противоречий в трактовке ключевых вопросов геологии и тектоники этого региона.
Магматизм и геодинамические режимы на границе архея-палеопротерозоя. Взгляд из Карелии
В исследовании обобщены результаты изучения геодинамических режимов заложения и развития магматических пород и ассоциирующих с ними терригенных комплексов, формирующих супракрустальную часть Водлозерского террейна (Юго-Восточная часть Карельского кратона) в интервале мезоархей–палеопротерозой. Ранние геодинамические процессы (в мезо-неоархее) реконструированы на основе изучения реперных стратотектонических ассоциаций Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса. Трансформация геодинамических режимов становления кратона в палеопротерозое обоснована на примере образований Онежского бассейна, перекрывающих зеленокаменный комплекс. Установлено, что корообразование в Водлозерском террейне в мезо-неоархее контролировалось субдукционно-коллизионными процессами, сопоставимыми по продолжительности с полным циклом Вильсона. После стадии стабилизации континентальной коры, около 2,5 млрд лет назад, произошла магматическая реактивация территории. Карельский кратон испытал поднятие и интенсивную эрозию, что привело к формированию субаэральных кор выветривания. Смена геодинамических режимов была обусловлена зарождением плюмового события, предвещавшего образование крупной магматической провинции. Развитие территории происходило в условиях континентального рифтогенеза (в интервале 2,5–2,45 млрд лет) с формированием кремнистой высоко-Mg андезибазальтовой ассоциации. Эта ассоциация характеризуется двойственной геохимической природой – плюмовой и субдукционной, что объясняется вовлечением в плавление фрагментов архейского слэба и контаминацией расплавами гранитоидов санукитоидного ряда. Показано, что Водлозерский террейн, компактная территория юго-восточной части Карельского кратона, является уникальным геологическим полигоном, позволяющим проследить эволюцию геодинамических режимов ранней Земли от архея до палеопротерозоя.
Новое мезопротерозойское (1546 млн лет) термальное событие в центрально-карельском террейне Карельского кратона: по результатам датирования цирконов из неоархейских кислых вулканитов Костомукшского зеленокаменного пояса
В породах Костомукшского зеленокаменного пояса впервые установлены цирконы мезопротерозойского (1545,9 ± 3,5 млн лет) возраста. Цирконы для датирования были выделены из южной части силла метариолитов (геллефлинты), залегающего среди сланцев и полосчатых железистых кварцитов костомукшской свиты гимольской серии. Цирконы представлены прозрачными бледно-розовыми удлиненными и, реже, короткопризматическими кристаллами, размер которых варьирует от 60 до 400 мкм. Датирование цирконов проведено двумя методами: 1) лазерной абляции (LA-ICP-MS) и 2) U-Pb CA-ID-TIMS-методом с использованием «химической абразии». По результатам первого получены значения возраста 1538 ± 9 и 1535 ± 9 млн лет, а второго – 1546 ± 4 млн лет. Эти результаты в пределах ошибки сопоставимы. При датировании методом лазерной абляции среди цирконов установлены единичные мезоархейские (2949 ± 7, 2885 ± 8 и 2830 ± 8 млн лет) зерна. Проведено (методом лазерной абляции) исследование геохимических особенностей мезопротерозойских цирконов. Они, относительно неоархейских, обеднены легкими РЗЭ, характеризуются наличием отрицательной Eu-аномалии и положительной Ce. Таким образом, в изученных породах силла метариолитов установлено проявление мезопротерозойского термального процесса, приведшего к кристаллизации новой генерации циркона. При этом имеющиеся петрографические и геохимические данные по породам силла не указывают на наличие какой либо дополнительной переработки этих пород. Полученные новые геохронологические данные о мезопротерозойском термальном событии в породах Костомукшского зеленокаменного пояса хорошо коррелируются по возрасту с поздними фазами анортозит-рапакивигранитного магматизма (1547–1530 млн лет), который широко проявлен в южной части кратона вдоль его границы со Свекофеннским орогеном.
Эволюция гранитоидного магматизма и этапы формирования коры и аккреционно-коллизионных событий на юго-западе Сибирского кратона в архее
Представлены данные по возрасту, составу и изотопным параметрам архейских гранитоидов Шарыжалгайского выступа (ЮЗ Сибирского кратона). От палеоархея к мезо- и неоархею произошло изменение в составе доминирующих гранитоидов с ростом содержания K2O, снижением Eu/Eu* и уменьшением εNd пород и εHf цирконов. Палеоархейский этап ТТГ магматизма отражает образование сиалической коры за счет плавления мафических субстратов, что подтверждается положительными значениями для пород (εNd от 0 до + 3,1) и цирконов (εHf от 0 до +6,3). В мезоархее было проявлено четыре этапа гранитоидного магматизма на рубежах ~ 3,0; 2,95; 2,88 и 2,86 млрд лет. Изотопные параметры, такие как отрицательные значения εNd и εHf мезоархейских калиевых гранитоидов и кислых вулканитов, отражают смену роста коры ее переработкой. Асинхронность этапов палео- и мезоархейского магматизма в различных блоках Шарыжалгайского выступа свидетельствует о различной эволюции их литосферы. Новый импульс формирования ювенильной коры на рубеже 2,7 млрд лет фиксируется неоархейскими кислыми метавулканитами с εNd от +1,2 до –2,4 и εHf от +2,9 до –0,5. Синхронное проявление неоархейского (2,55–2,53 млрд лет) гранитоидного магматизма и высокотемпературного метаморфизма фиксирует коллизионные процессы и амальгамацию архейских блоков в структуру неоархейского супертеррейна. Изотопные параметры неоархейских гранитоидов (εNd от –4,4 до –1,7 и εHf от –6,2 до – 3,7), а также мезоархейские ядра цирконов отражают рециклинг архейской коры путем внутрикорового плавления и ее кратонизацию.
Ветераны Великой Отечественной войны – сотрудники Института геологии
Статья подготовлена к 80-летию Великой Победы. Приводится информация об историческом опыте военно-геологического обслуживания в практике научных исследований во время Великой Отечественной войны. Подчеркнута роль политической географии и военной географии как двух взаимосвязанных дисциплин, изучающих пространственные аспекты политической и военной деятельности соответственно. Показана активная оборона войск Карельского фронта и тружеников тыла на территории Карелии и Кольского полуострова в 1941–1944 гг. Приводятся краткие очерки о ветеранах – сотрудниках Института геологии в военный период: профессоре П. А. Борисове, чл.-корр. АН СССР К. О. Кратце, профессоре К. А. Шуркине, А. И. Богачеве, Г. Ц. Лаке, Н. Ф. Демидове, Б. Я. Алексееве, А. В. Рылееве, А. С. Гуляеве, Б. А. Юдине, В. Н. Юдине и др. Описаны боевые и жизненные эпизоды с их участием и их научная деятельность в мирное время в стенах Карельского научного центра.
«Докембрийский саммит-2025» - путь к познанию неведомой земли
Геологическое образование в Петрозаводском университете: история и современное состояние
К 100-летию со дня рождения Гарри Цалеловича Лака (1925-2013)
90 лет со дня рождения Льва Львовича Гродницкого (1935-1998)