Петрология, 2024, № 6
научный журнал
Покупка
Новинка
Тематика:
Геология
Издательство:
Наука
Наименование: Петрология
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 144
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук ПЕТРОЛОГИЯ Том 32 № 6 2024 Ноябрь–Декабрь Основан в 1993 г. Выходит 6 раз в год ISSN 0869-5903 Журнал индексируется в Current Contents Журнал издается под руководством Отделения наук о Земле РАН Главный редактор В.В. Ярмолюк Редакционная коллегия: Акинин В. В., Аранович Л. Я., Арискин А. А., Дубинина Е. О., Каменецкий В. С., Каргин А. В., Копылова М. Г., Котов А. Б., Латыпов Р. М., Носова А. А. (ответственный секретарь), Плечов П. Ю., Портнягин М. В., Пухтель И. С., Самсонов А. В. (заместитель главного редактора), Сафонов О. Г., Силантьев С. А., Симакин А. Г., Скляров Е. В., Соболев А. В. Зав. редакцией И.И. Невская Адрес редакции: 119017 Москва, Старомонетный пер., 35 e-mail: petrolog@igem.ru Москва ФГБУ «Издательство «Наука» © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия журнала “Петрология” (составитель), 2024
СОДЕРЖАНИЕ Том 32, номер 6, 2024 О.А. Богатиков 15.12.1934–01.03.2022 646 Гранитоидные интрузии на краю Курского блока как часть палеопротерозойской кислой крупной изверженной провинции Восточной Сарматии К. А. Савко, А. В. Самсонов, Е. Х. Кориш, А. Н. Ларионов, Е. Б. Сальникова, А. А. Иванова, Н. С. Базиков, С. В. Цыбуляев, М. В. Червяковская 647 Петрогенезис гранитоидов крупных салических изверженных провинций (Центральная и Северо-Восточная Азия) А. А. Цыганков, Г. Н. Бурмакина, П. Д. Котлер 679 Раннемезозойские бимодальные вулканические ассоциации Центральной Монголии: к истории формирования Хэнтейского сегмента Монголо-Охотского пояса В. В. Ярмолюк, А. М. Козловский, В. М. Саватенков, А. С. Новикова, Ц. Оюунчимэг 710 Калиевый щелочной вулканизм вулкана Алаид (Курильские острова): роль субдукционного меланжа в магмогенезисе Ю. А. Мартынов, В. А. Рашидов, С. И. Дриль 735 Авторский указатель за 2024 г. 752
О.А. Богатиков 15.12.1934 – 01.03.2022 за счет переработки океанической коры в зонах конвергентных границ. О.А. Богатиков был среди пионеров в исследовании крупной Архангельской алмазоносной провинции и являлся автором обобщающей монографии по кимберлитам этой провинции. Интересы О.А. Богатикова распространялись и за пределы Земли. Он являлся инициатором исследований лунного грунта в ИГЕМ РАН, результаты его исследований внесли существенный вклад в изучение лунных горных пород, а также эндогенных и экзогенных процессов на Луне. Наиболее значительным событием в научном творчестве О.А. Богатикова стало создание семитомной фундаментальной монографии «Магматические горные породы» (1983–1987 гг.), где он выступил в роли инициатора, автора и главного редактора. В этой серии книг впервые в мировой литературе были обобщены данные по классификации, номенклатуре, петрографии, петрохимии и геохимии существующих на земле видов магматических пород. В ней были рассмотрены вопросы положения разных по составу магматических пород в геологических структурах и в геологическом времени, определены тренды в эволюции магматизма в разных геодинамических обстановках и в истории Земли, установлены связи магматизма с процессами рудообразования. Недаром это монографическое издание петрографы России рассматривают в качестве энциклопедии магматизма. В настоящем номере журнала собраны статьи, тематика которых перекликается с научными интересами О.А. Богатикова. В статье А.К. Савко с соавторами рассмотрены вопросы раннедокембрийского магматизма Воронежского кристаллического массива, в статье Ю.А. Мартынова и др. обсуждается проблема образования калиевого щелочного магматизма в островных дугах и делается вывод об участии в источнике магм субдуцированного материала. В статье А.А. Цыганкова рассматриваются вопросы, связанные с образованием гигантских гранитоидных батолитов, показано, что различия в их строении в значительной степени обусловлены особенностями состава догранитного фундамента, а также природой и механизмами теплового воздействия на нижние и средние горизонты континентальной коры. В статье В.В. Ярмолюка с соавторами рассмотрены вопросы эволюции магматизма, протекавшего на постколлизионном этапе формирования западного сектора Монголо-Охотского пояса. Сделан вывод, что смена условий магмообразования была вызвана деламинацией киля орогена, сопровождавшейся подъемом астеносферы и ее участием в магмообразовании. Круг проблем, рассмотренных в представленных статьях, достаточно широк, и, тем не менее, он далек от того, чтобы отразить весь спектр научных интересов О.А. Богатикова. В то же время представленные в них результаты развивают те идеи, которые разрабатывались им очень активно. Поэтому мы рассматриваем статьи настоящего выпуска журнала «Петрология» как дань памяти О.А. Богатикову и как знак уважения к его научным заслугам. Редколлегия журнала «Петрология» Настоящий выпуск журнала посвящен памяти Олега Алексеевича Богатикова, выдающегося советского и российского петролога, академика РАН, долгие годы возглавлявшего редколлегию журнала «Петрология», вначале в качестве заместителя главного редактора (1993–2007 гг.), а затем в качестве главного редактора (2007–2018 гг.). О.А. Богатиков родился 15 декабря 1934 г. в семье начальника управления Коунрадского рудника. В 1952 г. поступил в Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе, окончив который в 1957 г., он начал свою трудовую деятельность в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР, где и работал до конца своих дней. Здесь О.А. Богатиков прошел большой путь от лаборанта до заведующего отделом и лабораторией, здесь он сложился как исследователь и организатор науки. Научные интересы Олега Алексеевича были чрезвычайно разнообразны и охватывали широкий спектр фундаментальных проблем изучения не только отдельных магматических формаций, но и общие вопросы эволюции магматизма в истории Земли и его связи с процессами геодинамики и рудообразования. Широко используя комплекс современных методов исследования, особенно геохронологических и изотопно-геохимических, он получил ряд фундаментальных результатов, которые стали заметным вкладом в современную петрологию. Мы далеки от того, чтобы все их перечислить. Отметим лишь некоторые из них, наиболее контрастно отражающие его интересы и направления исследований. В 70-е годы научные интересы О.А. Богатикова были связаны с проблемой анортозитов. В пределах СССР он выделил семь анортозитовых провинций: Кольскую, Прибалтийскую, Уральскую, Украинскую, Волго-Уральскую, Анабарскую, Охотскую. Собранные материалы послужили основой для публикации монографии «Анортозиты СССР» (1974 г.) и защиты ученой степени доктора геолого-минералогических наук (1975 г.). Он был одним из тех, кто сформулировал и развил представления о первично-базитовой коре Земли, под его руководством были выполнены изотопные и геохронологические исследования первичного магматизма Земли и впервые получены древнейшие (на то время) в мире радиологические датировки основных пород (~4.0 млрд лет). Им же были проведены исследования современного островодужного магматизма и показана важная роль субдуцированного осадочного материала в образовании андезитов, полученные результаты позволили рассмотреть вопросы роста континентальной коры
ПЕТРОЛОГИЯ, 2024, том 32, № 6, с. 647–678 УДК 552.3 ГРАНИТОИДНЫЕ ИНТРУЗИИ НА КРАЮ КУРСКОГО БЛОКА КАК ЧАСТЬ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКОЙ КИСЛОЙ КРУПНОЙ ИЗВЕРЖЕННОЙ ПРОВИНЦИИ ВОСТОЧНОЙ САРМАТИИ1 © 2024 г. К. А. Савкоa, b *, А. В. Самсоновb, Е. Х. Коришa, А. Н. Ларионовc, Е. Б. Сальниковаd, А. А. Ивановаd, Н. С. Базиковa, С. В. Цыбуляевa, М. В. Червяковскаяe aВоронежский государственный университет, Воронеж, Россия bИнститут геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, Россия cЦентр изотопных исследований Всероссийского геологического института им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург, Россия dИнститут геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург, Россия eИнститут геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УО РАН, Екатеринбург, Россия *е-mail: ksavko@geol.vsu.ru Поступила в редакцию 05.04.2024 г. После доработки 30.05.2024 г. Принята к публикации 10.06.2024 г. На восточной окраине архейского Курского блока Сарматии широко проявлен палеопротерозойский диорит-гранодиоритовый магматизм с возрастом 2.04–2.08 млрд лет. Гранитоиды интрузивных массивов являются метаглиноземистыми известково-щелочными породами I-типа, обогащены несовместимыми элементами (LILE и LREE), с отрицательными Ti-, P- и Nb-аномалиями. Они характеризуются широким диапазоном отрицательных значений εNd(T) в породах и εHf(T) в цирконах и глубин зарождения расплавов с гетерогенными архейскими нижнекоровыми базитовыми источниками. Наиболее низкорадиогенные древние коровые источники имеют диориты. Гранодиориты имеют палео- и мезоархейские и более ювенильные неоархейские источники. Причиной интенсивного магматизма с возрастом около 2.06 млрд лет был подъем астеносферной мантии при разрушении пододвинутой океанической плиты в результате пологой субдукции. Ее разрушение и мафический андерплэйтинг привели к внутрикоровому плавлению в верхней плите, состоящей из спаянных в результате предшествовавшей аккреции разновозрастных фрагментов архейской и палеопротерозойской коры. Диорит-гранодиоритовые магмы образовались в разноглубинных очагах плавления в древней архейской коре на окраине Курского блока с вовлечением в источники расплавов фрагментов палеопротерозойской литосферы Восточно-Сарматского орогена. Ключевые слова: палеопротерозой, Курский блок, диорит-гранодиоритовый магматизм, нижнекоровые источники DOI: 10.31857/S0869590324060018 EDN: ACOFBL ВВЕДЕНИЕ Роль тектоники литосферных плит в раннем докембрии обсуждается уже многие десятилетия, но до сих пор остается предметом острых дискуссий (Cawood et al., 2018). Большинство исследователей согласны, что тектоника литосферных плит, близкая к фанерозойской, начала действовать во второй половине палеопротерозоя. Это нашло ________________________ 1Дополнительные материалы размещены в электронном виде по doi статьи. отражение в международной шкале геологического времени, в которой выделена оросирианская эра (2050–1800 млн лет) (Shields et al., 2021), отражающая глобальные орогенические события в период формирования первого в истории Земли суперконтинента Колумбия/Нуна. Орогены этого периода известны в составе всех раннедокембрийских кратонов, и их изучение дает обширную информацию об особенностях тектоники, магматизма, осадконакопления и метаморфизма в конвергентных обстановках палеопротерозойского времени. Наряду с очевидным прогрессом, детализация 647
САВКО и др. ОМП 39° 36° PR1 PR1 Брянский террейн 53°20` 37°00` 33°00` 38°00` 36°00` 35°00` 34°00` PR1 40°00` 39°00` Брянский террейн Лосевский террейн PR1 Тимская структура Брянск 52° AR1 Троснянский массив Орел Волго-Донской ороген AR2 52°40` Воронцовский террейн Тимской террейн Липецк Тимской террейн PR1 PR1 50° Михайловская структура Курский блок PR1 Лосевский террейн 52°00` Донской террейн атаманский комплекс стойло-николаевский комплекс Воронеж Тимская структура бобровский комплекс 51°20` павловский комплекс усманский комплекс Балтийский щит Донской террейн шебекинский комплекс Воронцовский террейн лискинский комплекс УРАЛ 50°40` ВОЛГОУРАЛИЯ ФЕННОСКАНДИЯ ольховский комплекс золотухинский комплекс САРМАТИЯ смородинский комплекс Воронежский кристаллический массив ТРАНС-ЕВРОПЕСКАЯ СУТУРНАЯ ЗОНА Украинский щит мамонский комплекс 50°00` новогольский комплекс еланский комплекс Донской террейн Палеоархейский гранулито-гнейсовый домен михайловская серия скважины Мезоархейский зеленокаменный террейн лосевская серия Палеопротерозойский Брянский террейн воронежская свита курская серия роговская свита тимская свита воронцовская серия Тимской террейн, палеопротерозойская активная континентальная окраина Рис. 1. Схематическая геологическая карта Воронежского кристаллического массива. Схема расположения сегментов Восточно-Европейского кратона (Gorbatschev, Bogdanova, 1993). многочисленные посттектонические интрузии базитов и гранитоидов с возрастом 2.05–2.07 млрд лет и высокорадиогенным изотопным составом неодима, которые описаны в составе еланского, мамонского и бобровского комплексов и связываются с постколлизионным растяжением литосферы (Савко и др., 2014а; Терентьев, Савко, 2016; Terentiev et al., 2016a). В Лосевском террейне преобладают осадочно-вулканогенные комплексы с возрастом 2.12– 2.17 млрд лет, которые интерпретируются как система континентальных или аккретированных океанических вулканических дуг на восточной окраине Сарматии (Щипанский и др., 2007; Terentiev et al., 2017). Их прорывают и мигматизируют ювенильные гранитоиды I-типа усманского комплекса с возрастом 2.06–2.08 млрд лет, для которых предполагается как коллизионная, так и постколлизионная обстановки (Щипанский и др., 2007; Terentiev et al., 2016b). Донской террейн слагают огромные гранитоидные батолиты павловского комплекса с возрастом 2.06–2.08 млрд лет, превышающие по площади 2000 км2 и протягивающиеся на расстояние более 330 км c резко подчиненным количеством метаосадков. Согласно Sm-Nd изотопно-геохимическим данным, гранитоидные магмы образовались за счет как архейских, так исследований палеопротерозойских орогенов ставит все новые вопросы о их строении и эволюции, продвигая наши исследования и знания о ранней истории Земли. Одним из примеров этого служит крупный палеопротерозойский Волго-Донской ороген, который выделен между Сарматским и Волго-Уральским архейскими мегаблоками на юге Восточно-Европейского кратона (Bogdanova et al., 2006). Детально изученная западная часть этого орогена, известная как Восточно-Сарматский ороген (Щипанский и др., 2007) или Восточно-Сарматский составной террейн (Erofeeva et al., 2024), включает обширный Воронцовский террейн, отделяющий Сарматию от Волго-Уралии, Лосевский и Донской террейны в непосредственном обрамлении Сарматии, и Тимской террейн, расположенный на краю архейского Курского блока Сарматии (рис. 1). Воронцовский террейн занимает восточную часть Восточно-Сарматского орогена и сложен ювенильными палеопротерозойскими флишевыми терригенными метаосадками воронцовской серии с возрастом 2.1–2.2 млрд лет (Савко и др., 2011; Terentiev, Santosh, 2016), которые рассматриваются как аккреционная призма, сформированная при разрушении островодужных построек смежного Лосевского террейна (Щипанский и др., 2007). Среди метаосадков Воронцовского террейна встречаются ПЕТРОЛОГИЯ том 32 № 6 2024
Гранитоидные интрузии на краю Курского блока 649 интрузивные породы Тимского террейна от кислого до основного состава образовались из одного магматического очага, а их разнообразие обусловлено многократностью внедрения продуктов дифференциации магмы (Голивкин, 1962). Основные интрузии изолированы от гранодиоритовых, тем не менее, предполагалось, что диориты и гранодиориты являются производными ассимиляции метаосадочных пород базальтовой магмой в промежуточных очагах (Крестин, Леоненко, 1978). Кроме того, существовала точка зрения, что на рубеже 2.1 млрд лет назад в результате столкновения Сарматии и Волго-Уралии произошло закрытие рифтов Курского блока. В условиях сжатия возникли внутрикоровые зоны плавления, и в результате коллизии сформировались гранитоиды стойло-николаевского комплекса (Холин, 2001). Однако все эти гипотезы имели слабое фактурное обоснование. Изотопно-геохронологические исследования циркона (TIMS) были выполнены только для двух проб гранодиоритов из небольших интрузивных тел. Возраст магматизма оценивался как 2046–2086 млн лет) (Артеменко, 1995). Оценки возраста двух массивов гранитоидов методом SIMS (2.04–2.05 млрд лет) и их изотопно-геохимическое изучение послужили основой для предположения о постколлизионной природе диорит-гранодиоритового магматизма в результате кристаллизационной дифференциации базальтовых магм, претерпевших умеренную контаминацию ТТГ-гнейсами (Савко и др., 2014б). В настоящей статье на основании результатов комплексных геолого-структурных, изотопно-геохимических и геохронологических исследований и петрологических реконструкций для всех крупных гранитоидных массивов Тимского террейна и их сравнения с возрастными аналогами в других террейнах Восточно-Сарматского орогена представлены ограничения на возможные тектонические модели формирования этой крупной гранитоидной магматической провинции среднего палеопротерозоя. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТИМСКОГО ТЕРРЕЙНА Палеопротерозойские гранодиорит-диоритовые массивы в Курском блоке Сарматии сконцентрированы в палеопротерозойской Тимской структуре (рис. 2), которая, как считалось ранее, имеет внутриконтинентальную рифтовую природу (Савко и др., 2017). Значительно реже они встречаются за ее пределами (Кориш и др., 2020). Тимской террейн образовался 2.2–2.1 млрд лет назад на палеоархейской коре Курского блока Сарматии (Савко и др., 2017). Осадочные породы, в том числе железисто-кремнистые формации (ЖКФ), накопившиеся в интервале 2.5–2.4 млрд лет назад на пассивной континентальной окраине и имевшие площадное и палеопротерозойских источников, и их формирование связывается с обстановками либо активной окраины (Щипанский и др., 2007), либо с постколлизионным распадом орогена (Петракова и др., 2022; Terentiev et al., 2020). Тимской террейн включает одноименную рифтогенную структуру и ее восточное обрамление и располагается на краю Курского блока. Долгое время Тимская структура рассматривалась как внутриконтинентальный рифт (Савко и др., 2017), а в последние годы интерпретируется как задуговый бассейн, сформированный около 2.1 млрд лет назад (Цыбуляев и др., 2021). Отличительной особенностью Тимского террейна является разнообразие интрузивных комплексов с возрастом около 2.06 млрд лет, включая габброиды (Альбеков и др., 2012; Савко и др., 2022), карбонатит-щелочно-ультраосновные массивы (Савко и др., 2024; Savko et al., 2023) и широко развитые и разнообразные по составу гранитоиды (Савко и др., 2014б), данные по которым на сегодня очень ограничены. По составу и взаимному расположению близких по возрасту террейнов, представленных последовательно (с востока на запад) комплексами аккреционной осадочной призмы, аккретированных островных дуг и активной окраины и задугового бассейна, Восточно-Сарматский ороген достаточно аргументированно рассматривается как полный аналог фанерозойских аккреционных или коллизионных орогенов (Щипанский и др., 2007; Shchipansky, Kheraskova, 2023). Диссонанс в эту, казалось бы, стройную и логичную тектоническую модель вносят широко распространенные кислые магматические комплексы, которые представлены во всех террейнах, имеют близкую геолого-структурную посттектоническую позицию по отношению к супракрустальным комплексам и близкие изотопные возрасты около 2.06 млрд лет, но отличаются по составу, изотопно-геохимическим характеристикам, и рассматриваются разными исследователями в привязке к разным тектоническим обстановкам. Мы провели детальное геохронологическое и петрологическое изучение гранитоидов стойло-николаевского комплекса Тимского террейна. Полученные данные расширяют список интрузивного магматизма (~2.06 млрд лет) в Восточной Сарматии и привлекаются для обсуждения различных возможных сценариев этого масштабного магматического события. Впервые гранодиориты и диориты в Тимском террейне были объединены в стойло-николаевский комплекс Н.И. Голивкиным в 1962 г. (Голивкин, 1962). Разные исследователи включали в состав стойло-николаевского комплекса и основные интрузивные породы (Крестин, Леоненко, 1978; Чернышов и др., 1983). Считалось, что все ПЕТРОЛОГИЯ том 32 № 6 2024
САВКО и др. PR1rg Северо-Щигровский массив 3506 3507 PR1st+kr PR1+2 4108 3505 4129 PR1tm1 4093 4090 4080 Активная континентальная окраина Курского блока Щигровский массив 3046 3041 AR1+2 PR1tm2 Луневский массив 4008 4003 4006 4001 3133 4018 4025 4020 4016 4027 Роговский массив 3082 3085 PR1tm1 3087 3618 3081 3117 3086 3126 3617 PR1rg 3218 Екатериновский массив 3688 PR1st+kr 20 30 км 0 10 роговская свита, доломиты нижняя подсвита тимской свиты, сланцы скважины PR1tm1 PR1st+kr PR1rg AR1+2 Архейские ТТГ стойленская и коробковская свиты - терригенные породы и ЖКФ 4008 PR1tm2 PR1+2 Протерозойская активная континентальная окраина? верхняя подсвита тимской свиты, известковые сланцы, метабазиты гранодиориты, диориты габбро Рис. 2. Схематическая геологическая карта Тимской структуры. ПЕТРОЛОГИЯ том 32 № 6 2024
Гранитоидные интрузии на краю Курского блока 651 местоположение и форма определены по геофизическим данным. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДИКИ распространение, сохранились от эрозии в самой крупной Тимской и других – Волотовской, Авильской, Уколовской синформах Тимского террейна (Савко и др., 2015, 2017). Ими выполнены нижние части осадочного разреза. На ЖКФ коробковской и карбонатных отложениях роговской свит с перерывом и несогласием (15°) залегают углеродистые сланцы и основные вулканиты тимской свиты, накопившиеся в пределах этих синформ. Таким образом, стратифицированные образования палеопротерозоя в Тимском террейне характеризуются последовательной сменой терригенных пород стойленской свиты и ЖКФ коробковской свиты терригенно-карбонатными (роговская свита) и терригенно-вулканогенными (тимская свита). Отложения тимской свиты занимают основную часть площади Тимской структуры (рис. 2). В ее строении широко распространены углеродистые сланцы с прослоями метапесчаников, силикатно-карбонатных пород и известняков. В последних аномально высокие значения δ13C (до +11.6 ‰) свидетельствуют об их образовании в ломагунди-ятулийскую эпоху 2.20–2.07 млрд лет назад (Савко и др., 2021). Верхняя часть разреза тимской свиты сложена метабазальтами с возрастом 2099 ± 8 млн лет (Цыбуляев и др., 2020). Вероятно, до кардинальной эндогенной перестройки, начавшейся после 2.1 млрд лет назад (магматизма, метаморфизма и складчатости), это был единый Тимской осадочный бассейн (Savko et al., 2021a). В результате интенсивной переработки в период 2.10–2.05 млрд лет осадочные толщи подверглись метаморфизму, складчатости и эрозии, были сжаты и фрагментированы и сохранились в нескольких узких синформах (рис. 1). По морфологии, составу и зональности гранатов выделяется ранний синскладчатый метаморфизм до внедрения диорит-гранодиоритовых интрузий (Савко, Полякова, 2001) и поздний HT/LP зональный метаморфизм с возрастом ≈2.07 млрд лет в условиях от зеленосланцевой до низов амфиболитовой фации, связанный с коллизией Сарматии и Волго-Уралии (Щипанский и др., 2007; Savko et al., 2018). Интрузивный магматизм в Тимском террейне представлен диорит-гранодиоритовыми массивами, небольшими интрузиями и силлами амфиболовых габбро (Савко и др., 2014б, 2022), прорывающими палеопротерозойские метаморфизованные вулканогенно-осадочные толщи. Интрузии гранитоидов протягиваются полосой вдоль западной границы Тимского террейна, образуют изометричные и вытянутые в северо-западном или субмеридиональном направлении массивы и штокообразные тела площадью от 2.5 до 57 км2, и дайки (рис. 2). Все массивы перекрыты осадочным чехлом мощностью 80–160 м и изучались по керну скважин. Их Микрозондовый анализ. Локальные анализы минералов выполнены на электронном микроскопе Jeol 6380LV с системой количественного энергодисперсионного анализа «Inca» (Воронежский госуниверситет). Условия анализа: ускоряющее напряжение 20 кВ, ток зонда 1.2 мА, время набора спектра 90 с, диаметр пучка 1–3 мкм. ZAF коррекция при расчете содержания оксидов и оценка точности проводились с помощью комплекта программ математического обеспечения системы. Точность анализа систематически контролировалась по эталонным образцам природных и синтетических минералов. Определение содержаний петрогенных оксидов. Химический состав проб определялся на рентгенофлюоресцентном спектрометре S8 Tiger (Bruker AXS GmbH, Германия) в Воронежском государственном университете. Подготовка проб для анализа породообразующих элементов выполнена путем плавления 0.5 г порошка пробы, 2 г тетрабората лития в муфельной печи с последующим отливом стеклообразного диска. При калибровке спектрометра и для контроля качества измерений были использованы государственные стандартные образцы химического состава горных пород – ГСО №8871-2007, ГСО № 3333-85, ГСО № 3191-85. Точность анализа составляла 1–5 отн. % для элементов с концентрациями выше 1–5 мас. % и до 12 отн. % для элементов с концентрацией ниже 0.5 мас. %. Обработка результатов проводилась посредством разработанных методик в программе Spectra Plus (Bruker AXS GmbH, Германия). Определение содержаний редких и редкоземельных элементов. Малые и редкие элементы определялись методом индукционно-связанной плазмы с масс-спектрометрическим окончанием анализа (ICP-MS) в АСИЦ ИПТМ РАН. Разложение образцов пород проводилось путем кислотного вскрытия в открытой и закрытой системах, в зависимости от их состава. Пределы обнаружения для REE, Hf, Ta, Th, U составляли 0.02–0.03 ppm, для Nb, Be, Co – 0.03–0.05 ppm, для Li, Ni, Ga, Y – 0.1 ppm, для Zr – 0.2 ppm, для Rb, Sr, Ba – 0.3 ppm, для Сu, Zn, V, Cr – 1–2 ppm. Правильность анализа контролировалась путем измерения международных и российских стандартных образцов GSP-2, ВМ, СГД-1А, СТ-1. Ошибки определения концентраций составляли от 3 до 5 мас. % для большинства элементов. ПЕТРОЛОГИЯ том 32 № 6 2024
САВКО и др. Изотопное U-Pb датирование циркона в соответствии с модельными величинами (Stacey, Kramers, 1975). Все ошибки приведены на уровне 2σ. Lu-Hf изотопный анализ циркона. Изучение LuHf изотопного состава цирконов выполнено на многоколлекторном масс-спектрометре Neptune Plus с приставкой для лазерной абляции NWR 213 в Институте геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН, Екатеринбург. Измерения проводились в тех же точках, где были выполнены определения абсолютного возраста на SHRIMP-II. Использованное оборудование размещено в помещении класса чистоты 7 ИСО. Проведена оптимизация работы масс-спектрометра и приставки для лазерной абляции, подбор стандартов, отработка процедуры корректировки эффектов фракционирования, дискриминации ионов по массе и изобарических помех 176Yb и 176Lu на 176Hf, оптимизация процедуры обработки экспериментальных данных с использованием образцов сравнения циркона Mud Tank, GJ-1 (Black et al., 1978; Jackson et al., 2004). Неопределенность единичного измерения 176Hf/177Hf в виде 2SD находилась в интервале 0.005–0.008%, единичного определения значения εHf в виде 2SD варьировала для перечисленных стандартов в интервале 5–9 %. Параметры процесса лазерной абляции: плотность энергии лазерного излучения – 14 Дж/см2, частота повторения импульсов – 20 Гц, диаметр кратера – 25 мкм. Для обработки Lu-Hf данных был использован макрос Hf-INATOR для Excel (Giovanardi, 2017). Sm-Nd изотопный анализ валовых проб. Sm-Nd изотопные исследования выполнены в ИГГД РАН (Санкт-Петербург). Изотопные составы Sm и Nd определены на многоколлекторном масс-спектрометре TRITON TI в статическом режиме. Измеренные 143Nd/144Nd нормализованы к 146Nd/144Nd = 0.7219 и приведены к значению 143Nd/144Nd = 0.512115 в Nd-стандарте JNdi-1. Средневзвешенное значение 143Nd/144Nd в Nd-стандарте JNdi-1 за период измерений составило 0.512102 ± 6 (n = 8). Точность определения концентраций Sm и Nd составила ±0.5%, изотопных отношений 147Sm/144Nd ±0.5%, 143Nd/144Nd ±0.005% (2σ). Уровень холостого опыта не превышал 0.2 нг Sm и 0.5 нг Nd. При расчете величин εNd(T) и модельных возрастов ТNd(DM) использованы современные значения Sm-Nd отношений для однородного хондритового резервуара (CHUR) по (Jacobsen, Wasserburg, 1984) и деплетированной мантии (DM) по (Goldstein, Jacobsen, 1988). ГЕОЛОГИЯ И ПЕТРОГРАФИЯ Все интрузии занимают посттектоническую геолого-структурную позицию. Они секут складчатые структуры вмещающих осадочно-метаморфических толщ, которые на контактах ороговикованы SIMS. Измерения абсолютного возраста цирконов проводились на ионном микрозонде SHRIMP-II по стандартной методике (Williams, 1998; Larionov et al., 2004) с использованием эталонных цирконов «91500» и «Temora». При расчетах использовались константы распада, предложенные в работе (Steiger, Jäger, 1977), и вводилась поправка на нерадиогенный свинец по (Stacey, Kramers, 1975) на основе измеренного значения 204Pb/206Pb. Полученные результаты обрабатывались с помощью программ «SQUID v1.12» и «ISOPLOT/Ex 3.22» (Ludwig, 2005). Поскольку для части проб результаты образовали дискордии с ненулевыми нижними пересечениями, оценка возраста проводилась по верхним пересечениям с конкордией; однако, следует отметить, что полученные таким образом величины возраста неотличимы в пределах погрешности от средневзвешенных 207Pb/206Pb возрастов для результатов с умеренной дискордантностью. Под конкордантностью, следуя (Ludwig, 1998), понимается факт перекрытия линии конкордии 2 эллипсом погрешностей. ID-TIMS. U-Pb геохронологические исследования (ID-TIMS) проведены в ИГГД РАН (Санкт-Петербург). Выбранные для геохронологических исследований зерна циркона подвергались многоступенчатому удалению поверхностных загрязнений в спирте, ацетоне и 1 M HNO3. При этом после каждой ступени они промывались особо чистой водой. Химическое разложение циркона и выделение U и Pb выполнено по модифицированной методике Т.Е. Кроу (Krogh, 1973). Для уменьшения степени дискордантности использовался метод предварительной кислотной обработки (Mattinson, 1994). Из монофракции титанита под бинокуляром вручную отбирались визуально «чистые» фрагменты кристаллов размером не более 200 мкм. Титанит подвергался предварительной кислотной обработке 6N HCl, согласно модифицированной методике (DeWolf et al., 1996). Разложение и последующее химическое выделение U и Pb осуществлялось в соответствии с модифицированными методиками (Krogh, 1973; Horwitz et al., 1992; Corfu et al., 2002). Изотопные анализы выполнены на многоколлекторном масс-спектрометре TRITON TI как в статическом, так и в динамическом режимах (при помощи счетчика ионов). Для изотопных исследований использовался изотопный индикатор 235U–202Pb. Точность определения значений U/Pb и содержаний U и Pb составила 0.5 %. Холостое загрязнение не превышало 15 пг Pb и 1 пг U. Обработка данных проводилась при помощи программ PbDAT (Ludwig, 1991) и ISOPLOT (Ludwig, 2005). При расчете возрастов использованы общепринятые значения констант распада урана (Steiger, Jager, 1977). Поправки на обычный свинец введены ПЕТРОЛОГИЯ том 32 № 6 2024
Гранитоидные интрузии на краю Курского блока 653 или скарнированы. Вблизи интрузий во вмещающих породах развита контактово-метаморфическая зональность, но признаки плавления отсутствуют. Отдельные массивы имеют зональное строение. Их периферические зоны сложены диоритами, которые через кварцевые диориты постепенно переходят в гранодиориты в центральных частях интрузий. Границы разновидностей пород постепенные, по керну не выделяются. В эдоконтактовых зонах массивов часто присутствуют ксенолиты вмещающих пород размером от 0.1 до 3 м. Нами были изучены все крупные интрузивные диорит-гранодиоритовые массивы в Тимской структуре. Кроме того, мы привлекли к исследованию единственный крупный Троснянский массив в Михайловской палеопротерозойской структуре, находящейся к западу от Тимской структуры (рис. 1). Роговский массив находится в юго-западной части Тимской структуры, имеет округлую форму, размеры 6.5×5.5 км и площадь около 22 км2 (рис. 3). В северо-восточной части он прорывает метабазиты тимской свиты, а в юго-западной – доломиты роговской свиты. Он лучше других изучен бурением (7 скважин) на глубину до 84 м. Двумя скважинами подсечены контакты массива с базальными горизонтами метаконгломератов и метапесчаников тимской свиты и с доломитами роговской свиты. Массив имеет зональное строение – в краевых частях гранодиориты постепенно сменяются кварцевыми диоритами. Гранодиориты розовато-серого и светло-серого цвета среднезернистые, иногда порфировидные. Текстура гранодиоритов массивная, участками такситовая, структура гипидиоморфнозернистая, порфировидная, обусловленная наличием крупных зерен микроклина размером 1.0–1.5 см (рис. 3). Границы разновидностей пород постепенные, по керну не выделяются. По минеральному составу породы довольно однообразны – сложены 3617 3082 3081 3085 3618 3087 166.6 138.0 192.5 134.0 188.3 3608 195.0 170.2 176.5 3609 3083 178.0 159.0 3646 3094 3091 3090 3607 3102 3078 3089 3077 183.5 3081 3082 266.0 219.0 189.7 227.0 PR1tm PR1tm 228.5 227.5 3085 205.5 3086 PR1rg 215.7 239.0 220.8 Роговский массив 3087 3614 3653 246.0 3617 3618 256.0 236.0 256.0 PR1kr 238.9 3619 264.7 0 1 2 3 км 268.5 PR1st 251.1 274.0 стойленская свита коробковская свита роговская свита тимская свита PR1st PR1kr PR1rg PR1tm гранодиорит скважины диорит точки отбора проб 3617 215.7 3087/226 (диорит) 3617/227.5 (гранодиорит) Pl Pl Pl Hbl Qtz Qtz Pl Hbl Bt Hbl Hbl Bt Kfs Kfs 0.5 мм 0.5 мм 0.5 мм 0.5 мм Рис. 3. Схематическая геологическая карта Роговского массива, колонки скважин с местоположением отбора проб и фотографии шлифов пород массива. ПЕТРОЛОГИЯ том 32 № 6 2024