Метабазальты высокометаморфизованных комплексов раннего докембрия Алдано-Станового щита: Петролого-геохим. 
характеристика и геологотектон. 
интерпретация

Краткий геологический обзор

Алдано-Становой щит представляет собой выступ раннедокембрийского фундамента, вытянутый в широтном направлении, перекрытый с севера платформенным чехлом и ограниченный на юге Монголо-Охотским разломом. Общая площадь региона составляет более 700 ООО кв. км. На территории Алдано-Стано-вого щита наиболее полно сохранилась последовательность раннедокембрий-ский формаций, формировавшихся от раннего архея до раннего протерозоя включительно. В связи с этим он может рассматриваться как оптимальный полигон для решения многих фундаментальных задач докембрийской геологии, таких как общее расчленение докембрия, эволюция эндогенных режимов, изучение особенностей раннедокембрийского литои петрогенеза, отработка тектонических моделей докембрия, изучение гранулитового метаморфизма и т. д. Так, в частности, по мнению Л. И. Салопа многие комплексы региона представляют собой глобальные стратотипы раннего докембрия (Салоп, 1982 и др.).

Исходные раннедокембрийские породы Алдано-Станового щита в настоящее время представляют собой результат неоднократного высокотемпературного метаморфического преобразования. Первичная природа протолитов геологических подразделенений региона разными исследователями реконструируется по-разному. Однако к настоящему времени их интерпретация как первоначальных вулка-ногенно-осадочных комплексов в целом является практически общепризнанной (Салоп, Травин, 1974; Черкасов, 1975; Ранний докембрий., 1984; Козырева и др., 1985; Ранний докембрий., 1991 и многие др.). В качестве альтернативной петрогенетической модели предложен вариант формирования раннедокембрийских пород Алдано-Станового щита в результате кристаллизации первичного «магматического» океана (Шкодзинский, Габышев, 1994 и др.).

Кроме того на территории Алдано-Станового щита сосредоточен ряд про-мышленно важных месторождений золота, флогопита, железа, горного хрусталя, графита и т. д., что также привлекало внимание многих исследователей. В ?0−80-е годы интерес к этому региону был активизирован в связи со строительством Байкало-Амурской магистрали. В течение этого периода времени существенно увеличилась геологическая и геофизическая изученность региона, были составлены серии обобщающих геологических, металлогенических, геохимических карт и карт метаморфизма м-ба 1*. 1 500 000−1:3 000 000, а такжепроведена геологическая съемка м-ба 1:50 000 на значительной части территории региона.

В формирование современных представлений о геологии региона большой вклад внесли исследования М. З. Глуховекого, Ю. К. Дзевановского, Г. М. Друго-вой, В. Л. Дука, А. К. Каца, В. И. Кицула, Д. С. Коржинского, Л. И. Красного, М. Д. Крыловой, В. А. Кудрявцева, Е. М. Лазько, A.M. Лейтеса, Л. М. Мишина, Е. П. Миронюка, В. А. Мокроусова, В. М. Моралева, А. Н. Неелова, А. Ф. Петрова, Л. Н. Реутова, В. А. Рудника, Л. И. Салопа, А. П. Смелова, Н. Г. Судовикова, В. С. Федоровского, Н. В. Фроловой, И. М. Фрумкина, Р. Ф. Черкасова, B.C.Шкодзинского, Н. С. Шпак, В. И. Шульдинера и многих других.

В пределах Алдано-Станового щита традиционно выделяются два самостоятельных блока: собственно Алданский щит и Становая область. Границей между ними принято считать зону станового разлома. Однако различными исследователями отдельные участки этой зоны определяются по-разному. Кроме того, существуют неопределенности в отнесении ряда тектонических блоков к Алданскому щиту или к Становой области. В частности, сутамский блок, расположенный севернее станового разлома и являющийся формально частью Алданского щита, характеризуется режимом метаморфизма, свойственным высокобарическим гранулитам Становой области, и разными исследователями включается или в состав Алданского щита, или в Становую область. Аналогичным образом, не однозначна интерпретация амфиболитовых образований олекминской зоны, обычно коррелируемых со становым комплексом, но рассматриваемых разными исследователями или в объеме Алданского щита, или — Становой области. Хотя проблема «самостоятельности» раннего докембрия этих подразделений и осч.

Рис. 1. Схема тектонического районирования Алдано-Станового щита. Составлена по данным С Геологическая карта. ., 1986; Красный, 1980; Геология зоны., 1988, Шульдинер и др., 1990; Ранний докембрий.. , 1986; МозсоусЬепко еЪ а1., 1993; Смелов, 1996 и др.).

1−3-геологические комплексы Алданского щита: 1-верхнеалда.нская серия, 2-федоровская серия, 3-тимптоно-джелтулинский комплекс- 4−5-геологические комплексы Становой С3,6) и Олекминской С 3,5) областей: 4-курультино-гонамский Сзверевско-чогарский) комплекс, 5-о-лекминская серия, 6-становой комплекс- ?-мета.габбро унгринского комплекса- 8-удоканская серия- 9-чехол Сибирской платформы- 10-Монголо-0хотская система.

Латинскими буквами на схеме обозначены структурно-тектонические подразделения: А-Л-тектонические блоки Алданской гранулит-гнейсовой области: нимнырский С А), иджекский С В), холболохский СС), сеймский (Ю, сутамский СЕ), суннагинский СЮ, тыркандинский С&-), учуро-го-намский СН), тырканский С1), мелемкенский С Л) — К-М — гранулитовые блоки С выступы) Олекминской гранит-зеленокаменной области: ку-рультинский С К), оломокитский СЮ, чарский СМ) — М-Т — гранулитовые выступы С блоки) курультино-гонамского комплекса Становой области: каларский СМ), могочинский СО), зверевский СР), дамбукинскмй СО), чогарский СЮ, сивакано-токский С Б), пуриканский С ларбинский) С Т) — и-А2 — структурно-формадионные зоны С прогибы) Становой области: тун-гирская Си), амазаро-гилюйская СУ), иликанская СШ, брянтинская СХ), купуринская СУ), удско-майская С2), гонжинская СА2). тается дискуссионной со времен Д. С. Коржинского С1939), в настоящее время большинством исследователей разделяется представление о наличии существенных различий в геологии, тектонике, магматизме и метаморфизме этик подразделений, что и отражено на большинстве существующих карт региона. Схематически такая интерпретация показана на рис. 1. В связи с этим стратиграфия магматизм и тектоника Алданского щита и Становой области традиционно изучаются независимо и в данном разделе также рассматриваются отдельно.

Стратиграфия Алданского щита. В настоящее время геологические комплексы Алданского щита принято подразделять на инфраи с-упракрустальные образования. К инфракрустальному комплексу относятся нестратифицируемые образования, представленные преимущественно разнообразными породами кислого и среднего состава, которые рассматриваются в качестве фундамента для супракрустальных толщ. Инфракрустальные комплексы разных частей региона отличаются как петрографическим составом, так и геохимическими характеристиками слагающих их разновидностей. Не исключена и их разновозрастность. В частности, для гранитоидов, относящихся к фундаменту федоровской серии предполагается возраст около 2 млрд. лет (Ковач, 1994), в то время как возраст алданского инфракомплекса, рассматриваемый как фундамент верхнеалданской серии оценивается в 3.4−3.6 млрд. лет. Для супракрустальных образований наиболее разработана схема стратиграфического расчленения раннего докембрия центральной части Алданского щита (Алдано-Тимптонекое междуречье), где среди них обычно выделяются верхнеалданская (иенгрская), тим-птонская и джелтулинская серии. В. Л. Дуком с соавторами (Ранний докембрий. ., 1986) предлагается выделять иные стратиграфические подразделения, далеко не всегда сопоставимые с традиционными. В частности, курумканская и амедичинская толщи, слагающие ранние структурно-формационные зоны в пределах Алданского геоблока, почти полностью соответствуют объему еерхнеалдан-ской серии за исключением алданского инфракрустального комплекса, который в традиционных схемах включается в ее состав. Структурно-вещественные комплексы поздних и завершающих структурно-формационных зон*, холболохская, сеймская, иджекская, кюриканская толщи в целом отвечают объему традиционно выделяемой тимптонской серии, но не соответствуют стратиграфическим подразделениям, традиционно используемым для ее более дробного расчленения.

Несмотря на то, что в целом последовательность формирования геологических комплексов представляется общепризнанной, имеется достаточно много разногласий и неопределенностей, связанных как со сложностью строения региона, так и недостаточной его геохронологической изученностью. Этим, в частности, определяется существование нескольких десятков схем стратиграфического расчленения раннего докембрия Алданского щита (Шульдинер, 1992 и др.), правда, многие из них отличаются лишь в деталях. Однако, существуют и принципиальные отличия, связанные с представлениями о непрерывности стратиграфической последовательности раннего докембрия региона, которую, например, отстаивал Л. И. Салоп (Салоп, Травин, 1974) или цикличности (Рудник, 1972 и др.), которая общепринята в настоящее время. Различия в схемах стратиграфического расчленения проявляются на разных уровнях: как при выделении свит, так и при объединении свит в серии и комплексы. В частности, до настоящего времени остается дискуссионным объем тимптонской серии, что определяется в первую очередь неоднозначностью положения федоровской серии (или свиты), а также — неопределенностью самого разделения тимпто-но-джелтулинского комплекса на тимптонскую и джелтулинскую серии.

Стратиграфия Становой области. Традиционное стратиграфическое расчленение Становой области в региональном плане проведено по степени метаморфизма геологических образований. Гранулитовые образования, составляющие ряд различных по размерам тектонических блоков или выступов (зверев-ский, каларский, дамбукинский, чогарский, ларбинский и др.) традиционно объединяются в раннеархейский курультино-гонамский (или зверевско-чогар-ский по Л.П.Карсакову) комплес, в целом коррелируемый с гранулитовыми образованиями Алданского щита и подразделяемый, в свою очередь, на ряд свит, объемы и количество которых разными исследователями определяются по-разному.

Геологические комплексы Становой области, метаморфизованные в условиях амфиболитовой фации, традиционно рассматриваются в объеме верхнеархейского станового комплекса (или серии). В разных структурно-формацион-ных зонах Становой области породы станового комплекса выделяются в качестве, как правило, одноименных серий, рассматриваемых как стратиграфические аналоги. Лишь относительно недавно Л. П. Карсаковым и А. С. Вольским (Геологическое строение., 1988) была предпринята попытка дифференцированного подхода к расчленению станового комплекса, который был подразделен на разновозрастные зейский, становой и гилюйский комплексы.

Как уже указывалось выше, проблема станового комплекса дискуссионна со времен Д. С. Коржинского. В настоящее время существуют и нетрадиционные подходы к расчленению станового комплекса, варьирующие в широких пределах. Так, например, М. З. Глуховский вслед за Д. С. Коржинским рассматривает весь становой комплекс как результат переработки раннеархейских гранулитовых образований. По мнению Н. И. Московченко (Эволюция., 1987) с раннеархей-скими гранулитами становой области коррелируется протолит лишь отдельных частей станового комплекса, выделяемых под названиями эльгаканского, чильчинского и урканекого комплексов. При этом остальная часть станового комплекса относится к верхнему архею, также как и некоторые гранулитоеые образования (в частности, могочинский комплекс).

Магматические и ультраметаморфические образования. Выделение интрузивно-магматических образований в пределах неоднократно и высокомета-морфизованных областей является сложной задачей. В связи с этим представляется, что имеющаяся в настоящее время информация об интрузивном магматизме, в первую очередь архейском, является далеко неполной, в то время как ультраметаморфические гранитоидные образования региона изучены значительно лучше.

Современные представления об этапах магматизма и метаморфических событиях целесообразно рассматривать в связи с тектоно-метаморфическими циклами. В настоящее время на основании геолого-геохронологических данных принято выделять пять циклов, в течение которых сформировались супракрус-тальные образования региона: I раннеархейский цикл (нижняя возрастная граница около 3.5 млрд. лет, верхняя граница — завершение формирования ранних структурно-формационных зон, радиологически не датирована) — II ран-неархейский цикл (нижняя возрастная граница не датирована, верхняя граница — около 3 млрд. лет) — III позднеархейский (раннестановой) цикл (3−2.6 млрд. лет) — IV раннепротерозойский (позднестановой) цикл (2.6−2.2 млрд. лет) и V раннепротерозойский (унгринский) цикл (2.2−1.8 млрд. лет) (Ранний докембрий.. , 1986; Докембрийская геология., 1989; Шемякин, 1991; Глебовицкий, Шемякин, 1994).

Исследованиями Г. М. Друговой, В. JI. Дука, В. И. Кицула и др. установлено, что наиболее древними магматическими образованиями Алданского щита является комплекс гранитоидов (так называемый алданский инфракрустальный комплекс), природа которых — ультаметаморфогенная или интрузивная — однозначно не установлена (Ранний докембрий., 1986). При этом информации о магматизме и метаморфизме I цикла очень мало. Предполагается, что в это время имело место внедрение базитовых и гипербазитовых даек и метаморфизм гранулитовой фации.

В течение второго цикла был сформирован основной объем магматических и ультраметаморфических пород. Метаморфизм, имевший место после формирования супракрустальных толщ поздних структурно-формационных зон (иджекская, федоровская, кюриканская и др. толщи) имел ареальный характер и проходил в условиях гранулитовой фации в пределах алданской гранулито-гнейсовой области и в условиях амфиболитовой фации — в пределах олекминской гранит-зе-ленокаменной области. С этим этапом метаморфизма связывается формирование чарнокит-мигматитов алданского геоблока и мигматитов олекминской области, внедрение интрузивных комплексов диоритов, габбро-диоритов, эндербито-дио-ритов и интрузивных чарнокитов (атбастахский, кабактанский, бырылахский комплексы олекминской области и иджеко-нуямский, канкунский, сеймский, нимнырский комплексы алданской гранулито-гнейсовой области).

Предполагается, что в течение III цикла Алданский геоблок представлял собой консолидированную область и эндогенные процессы в его пределе" проявились лишь на границе с активной Становой областью. Максимум эндогенной активности III цикла приходится на олекминскую зону, в пределах которой формировались разнообразные широко проявленные интрузивные комплексы (габбро и диориты амнунактинского комплекса, плагиограниты олдонгсинского комплекса, мигматиты, кварцевые диориты и плагиограниты токковского комплекса, гранитоиды камкандинского, калаканского, чароудоканского комплексов и др.), происходило заложение и развитие большинства верхнеархейских зеленокаменных поясов и имел место неоднородный высокотемпературный метаморфизм.

IV цикл проходил в условиях субплатформенного режима развития региона и характеризовался магматизмом, свойственным структурам тектоно-магмати-ческой активизации. Предполагается, что в течение этого цикла образовались интрузии субщелочных габброидов укдусского комплекса в пределах олек-минской области, и массивы аляскитовых гранитов, широко развитые не только в олекминской области, но и в западной части алданского геоблока, и дайки лейкогранитов.

В течение V цикла имели место интенсивные процессы тектоно-метаморфи-ческой переработки уже сформировавшихся комплексов и интенсивный достаточно разнообразный магматизм. При этом активность эндогенных процессов в олекминской области была существенно ниже, чем в пределах Алданского геоблока. В это время произошло внедрение многочисленных многофазных интрузий габбро и диоритов унгринского комплекса, максимально распространенных в унгра-дес-леглиерской зоне, гранулитовый и амфиболитовый метаморфизм восточной и центральной частей региона и амфиболитовый метаморфизм олекминской зоны, внедрение даек основного и кислого состава. Последние радиологические (Ларин и др., 1992) показывают, что к этому циклу следует относить и внедрение массивов анортозитов и рапакивиподобных гранитов (калар-ский, кодарский, улканский и джугджурский комплексы), завершающее этап раннепротерозойской активизации Алдано-Станового щита.

Тектоника (тектонические модели и тектоническое районирование). В настоящее время для раннего докембрия Алдано-Станового щита предложено несколько тектонических моделей, базирующихся на разных тектонических концепциях и предполагающих разные интерпретации механизмов тектонических процессов и, как следствие, приводящих к разным вариантам тектонического районирования региона. Наиболее полно разработаны тектонические модели, основанные на геосинклинальной концепции, и представляющих собой развитие и модификацию идей Ю. К. Дзевановского о существовании в пределах региона стабильных Слитоплинтовых) и подвижных областей. В рамках этих моделей предполагалось, что тектоническое развитие алданского докембрия происходило в течение циклов, в какой-то степени сходных с протерозойскими и фане-розойскими геосинклинальными циклами. Количество таких циклов определялось в первую очередь сложностью строения разреза алданского докембрия. Так, исследователи, отрицающие наличие стратиграфических и структурных несогласий внутри алданского докембрия, рассматривали формирование последнего в течение одного цикла (Салоп, Травин, 1974; Травин, 1975 и др.). Дальнейшие геологические и геохронологические исследования позволили обосновать наличие крупных стратиграфических и структурных несогласий, что, соответственно привело к усложнению тектонических представлений и, в частности, к выводам о полициклическом характере развития региона. Например, В. А. Рудником (1967, 1975, 1975а) предполагалось формирование континентальной земной коры в докембрии алданского щита в течение как минимум двух самостоятельных тектоно-магматических циклов, каждый из которых характеризовался проявлением специфического магматизма, седиментогенеза, регионального метаморфизма, гранитообразования и складчатости, имевших место в условиях специфического тектонического режима (прогеосинклинально го для раннего цикла и протогеосинклинального для позднего), эволюция которых проходила в условиях, близких к условиям классических геосинклиналей. Тек-тоно-магматические циклы, в соответствии с геосинклинальной концепцией.

разделялись на соответствующие стадии. При этом предполагалось, что проявление условий одного и того же цикла на разных частях региона было не одновременным. Большой вклад в развитие моделей «геосинклинальной» тектоники региона внесли исследования Ю. К. Дзевановского, Л. И. Салопа, Е. П. Миро низка, В. И. Шульдинера и многих других. Тектоническое районирование, следуемое из этих моделей, предполагает выделение разновозрастных относительно стабильных областей (литоплинтов) и подвижных зон (диаили перилитоплин-тов), наиболее сопоставимых с фанерозойскими геосинклиналями. Традиционно в качестве литоплинта рассматривается иенгрский комплекс, а Становая область в целом относится к перилитоплинту. По данным Е. П. Миронюка (Геологическое строение., 1987) помимо иенгрского литоплинта, существовал и более молодой тимптоно-уянский литоплинт второй генерации. Эти литоплинты разделены сутамской межлитоплинтовой зоной, или перилитоплинтовой (прото-геосинклинальной) областью.

Как правило, проводимое таким образом тектоническое районирование дополняется разделением на тектонические блоки в соответствии с представлениями о гетерогенном блоковом строении земной коры, развиваемыми в частности, Л. И. Красным (Красный, 1980; Геологическое строение., 1988 и др.), которые основаны на идеях о древней, возможно, протопланетной дезинтеграции земной коры на относительно самостоятельные полигональные глыбы. Задача выделения в пределах Алдано-Станового щита относительно самостоятельных блоков разного порядка разными исследователями также решается по-разному. Например, согласно представлениям Л. И. Красного о блоковой делимости, Алдано-Становой щит рассматривается как крупный Алдано-Становой геоблок, главными тектоническими элементами которого является собственно Алданский щит и Становая складчатая область, разделяемые Каларо-Джугджур-ской граничной зоной. Становая складчатая область, рассматриваемая в целом как перилитоплинтовая (Геологическое строение., 1987), по особенностям строения и истории геологического развития отдельных ее частей подразделяется на четыре мегазоны: Западно-Становую, Восточно-Становую, Олекминскую и Батомгскую. Все гранулитовые комплексы Становой области относятся к раннему архею и рассматриваются как фундамент становид, образующий крупные полигональные поднятия — выступы (блоки или блок-антиклинорные глыбы), разделяющие синклинорные структуры (мегазоны,' межблоковые синклинории, блок-синклинории), также представляющие собой полигональные блоки, но сложенные более молодыми позднеархейскими образованиями станового комплекса. Кроме того выделяются позднеархейские-раннепротерозойские шовные зоны (троги): Чаро-Ималыкская, Токко-Ханинская, Темулякит-Тунгурчинская. Олек-мо-Амгинская, Амедичинская), параллелизуемые с зеленокаменными поясами.

В.Л.Дуком, В. И. Кицулом и А. Ф. Петровым с соавторами (Ранний докембрий., 1986) предложена иная схема тектонического районирования, которая в целом также базируется на принципах геосинклинальной и полигонально-блоковой концепций. По мнению этих исследователей к рубежу 3 млрд. лет были сформированы две ранние структурно-формационные зоны — Центрально-Алданская, для которой в целом были характерны кратонические условия, и Южно-Алданская, характеризующаяся тектоническими условиями подвижной области. Усиление эндогенной активности на следующей стадии развития привело к заложению поздних Западно-Алданской, Иджеко-Сутамской и Восточно-Алданской зон, обрамляющих Центрально-Алданскую структурно-формацион-ную зону, в пределах которой имел место режим тектонической активизации. Интенсивная позднеархейская активизация на рубеже 2.95−2.7 млрд. лет на юге и западе Алданского щита привела к формированию Олекмо-Станового складчатого пояса и сильной тектонической переработке Олекмо-Южно-Алданского сегмента и южных частей Восточно-Алданской, Иджеко-Сутамской и Западно-Алданской структурно-формационных зон. В северных частях этих зон предполагается существование стабильной области — Алданского мегаблока, для которого в целом был характерен режим воздымания, в отличие от режима погружения, проявившегося в Становой подзоне Олекмо-Станового пояса. В результате становой активизации возникли условия растяжения, раздвигания и утонения земной коры, приведших к образованию зеленокаменных поясов в Олекмо-Пристановой зоне, пограничной между Алданским мегаблоком и Олекмо-Становым поясом. В раннем протерозое на рубеже 2.05−1.9 млрд. лет главными структурными элементами региона являются Олекмо-Алданский геоблок и Становая зона. В это время строение мегаблока определялось развитием узких протяженных прогибов, разделенных поднятиями. Нижнепротерозойская активизация, наиболее интенсивно проявившаяся на западе геоблока, привела к формированию многочисленных шовных зон — Темулякит-Тунгурчинская, Борсалинско-Нелюкинская, Алдано-Килиерская, зона Реутова и др. Заключительная стадия раннепротеро-зойской активизации характеризуется сменой режима растяжения сжатием и формированием покровно-надвиговых структур с перемещением покровов с востока на запад. С этим моментом совпадает кульминация метаморфизма образований шовных зон.

Совершенно иная модель тектонического развития и тектонического районирования была сформулирована М. З. Глуховским (1990), согласно представлениям которого современный облик Алдано-Станового щита сформировался вследствие автономного развития двух крупных нуклеарных структур — Алдано-Станового и Олекмо-Витимского нуклеаров. В рамках этой концепции закономерности распределения разновозрастных вулканогенно-осадочных комплексов, интрузивных и вулканических пород различных магматических серий, режимов метаморфизма, гранитогнейсовых куполов, зеленокаменных поясов и главнейших разломов определяются как соотношениями внутрии интернуклеарных областей, так и элементами внутреннего строения нуклеаров — внутренними и внешними зонами нуклеаров, радиальными линиаментами и другими структурами.

В последнее время при интерпретации отдельных тектонических структур Алдано-Станового щита существенно возрасла роль плейттектонических представлений. Так, гранулитовые ареалы и гранит-зеленокаменные области, в том числе и выделяемые в пределах Алдано-Станового щита, в целом рассматриваются как интегральный результат сложного, многократного и неупорядоченного субдукционно-коллизионного взаимодействия относительно небольших ли-тосферных плит (Основы металлогенического., 1995). Таким образом, для этик подразделений в целом предполагается аккреционная тектоническая природа (Основы металлогенического, 1995; Смелов, 1996), однако детальный механизм формирования подобных структур не выявлен. В то же время плейттек-тоническая интерпретация отдельных структур региона разработана достаточно полно. Это в первую очередь относится к коллизионным структурам, выявляемым по наличию крупных надвигов и скачкам в режимах метаморфизма. К таким структурам относятся зверевеко-сутамский, нюкжинский, могочинский блоки и зона сочленения Восточнои Западно-Алданской провинций (Глебовицкий, 1987; 1996; Основы металлогенического., 1995 и др.). Также следует отметить проведенное В. С. Гавриковой с соавторами (Ранний докембрий., 19 991) выделение палеоостровной дуги в составе урюмского зеленокаменного пояса и шельфовую область, переходящую в окраинное море в составе могоча-урушан-ского пояса на западе Становой области.

Актуальность проблемы.

Из изложенного выше представляется очевидным, что несмотря на относительно неплохую изученность раннего докембрия Алдано-Станового щита в целом, ряд весьма важных проблем стратиграфии, магматизма и тектоники остается нерешенным или дискуссионным. Это относится как к проблеме реконструкции первичной природы протолитов геологических комплексов так и к проблемам их корреляции и выявления механизмов тектонической эволюции. Как показывает опыт предыдущих исследований, последние могут быть решены с помощью изучения геохимических характеристик метавулканитов и, в первую очередь, метабазальтов, которые, во-первых, обладая максимальной консервативностью кимического состава относительно процессов метаморфизма являются одним из немногик достовернык источников геокимической информации о петро-генетическик процессак формирования протолитов метаморфических комплексов раннего докембрия и, во-вторых, представляют собой оптимальные индикаторы ряда главнейшик тектоническик режимов.

Следует отметить, что эти особенности метабазитов и гипербазитов использовались многими исследователями (С.Н. Гаврикова, М. З. Глуховский, В. И. Левицкий, В. М. Моралев, З. И. Петрова, Л. В. Травин и др.) для решения отдельных задач геологии региона. В связи с этим представляется, что обобщающее геохимическое исследование как метавулканитов в целом, так и мета-базальтов в частности, проведенное на представительном материале и на современном научном уровне, позволит подойти к решению многих фундаментальных и прикладных задач докембрийской геологии Алдано-Станового щита.

Цель и задачи исследования

.

Целью настоящей работы являлась реконструкция закономерностей тектонической эволюции Алдано-Станового щита в раннем докембрии на основе комплексного исследования геохимических характеристик и закономерностей их пространственно-временного изменения раннедокембрийских метавулканитов (в первую очередь метабазальтов) и, в меньшей степени, метавулканитов среднего и кислого составов и гранитоидов.

В связи с этим главными задачами исследования являлись:

1) корреляция раннедокембрийских геологических комплексов Алдано-Станового щита по геохимическим характеристикам метабазальтов;

2) определение палеоreoдинамических обстановок формирования различных частей региона по геохимическим характеристикам метабазальтов.

В то же время постановка главных задач предопределила необходимость решения ряда промежуточных задач, таких как: а) определение первичной природы метабазитов и оценка степени изменения их химического состава при метаморфизме, что определяет корректность их геохимического сопоставления с неметаморфизованными фанерозой-скими аналогамиб) детальное петролого-геохимическое изучение метабазальтов главнейших эталонных геологических подразделений региона, выявление закономерностей временной эволюции основного вулканизма и оценка принципиальной возможности корреляции геологических комплексов по геохимическим данным метабазальтовв) выбор и обоснование эталонной схемы стратиграфического расчленения раннего докембрия и разработка оптимальных решающих правил, обеспечивающих решение корреляционных задачг) оценка правильности существующих методов определения геодинамических обстановок формирования базальтов и разработка оригинальных методов реконструкции геодинамических обстановок по петрохимическим характеристикам базальтов.

Исходные материалы.

Основу работы составляют личные геологические наблюдения автора и аналитические данные по метабазальтам (в общей сложности 1780 результатов силикатного анализа, 280 результатов количественного спектрального анализа, 38 результатов газовохроматографических анализов) высокометаморфизованных комплексов региона. Из них 410 силикатных анализов, все данные количественного и газовохроматографического анализов представляют собой оригинальные результаты анализа каменного материала, собранного автором в процессе проведения тематических и договорных работ на территории Алдано-Ста-нового щита. В частности, это материалы по алданскому инфракрустальному комплексу, верхнеалданской серии, федоровской серии, тимптоно-джелтулин-скому комплексу, сутамскому блоку, олекминской серии, курультинской серии, зверевской серии, иликанской серии, унгринскому клину и иджеко-нуямскому комплексу). Остальные результаты результаты химических анализов заимствованы из опубликованных (изданных и фондовых работ, в первую очередь из отчетов по геологической съемке м-ба 1:50 ООО), или любезно предоставлены другими исследователями.

Так, для характеристики метабазальтов:

— алданского инфракрустального комплекса дополнительно использованы аналитические из работы (Ранний докембрий., 1986);

— верхнеалданской серии — данные из работ (Судовиков и др., 1962; Лазеб-ник и др., 1966; Л. В. Травин, 1975 г.- Реутов, 1981; В. И. Уютов и др., 1982 г.- В.А.Одуд-Сичевой и др., 1987 г.- Древнейшие породы., 1989;) и материалы из коллекций Г. М. Беляева (1960 г.), В. И. Березкина (1977 г.), В.И.Ки-цула, Н. В. Попова (1980 г.), С. Н. Павлова (1980 г.), Е. В. Толмачевой и Т. А. Павловой;

— Федоровской серии — данные из работ (В.А.Рудник, 1972 г.- .Л. В. Травин, 1975 г.- Реутов, 1981; В. И. Уютов и др., 1982 г.) и материалы из коллекций Г. М. Беляева (1960 г.), В. Л. Дука (1964 г.), В. С. Байковой (1964 г.), М. Е. Салье (1964 г.), Т. А. Павловой (1973;1979 г. г.);

— тимптоно-джелтулинского комплекса — данные из работ (Ушакова, 1953; Л. В. Травин, 1975 г.- Гранулитовая фация, 1972; Угрюмов, Угрюмое- 1977; В. И. Лядин и др., 1985 г.- А. А. Ельянов и др., 1987; Glukhovsky, Moralev, 1993) и материалы из коллекций В. Н. Мошкина (1957;1959 г. г.) А. Н. Зедгенизо-ва (1965 г.), В. Л. Дука (1969 г.), В. М. Шемякина (1975 г.). В. И. Березкина, Т. А. Павловой, Н. В. Попова;

— олекминской серии и олекминского инфракрустального комплекса — данные из работ (Петров, 1966; Миронюк и др., 1971; А. С. Княжев и др., 1979; В. А. Рудник и др., 1978 г.- Ю. В. Александров и др., 1983 г.- Ковач, Кицул,-1984; Smelov et al, 1993);

— курультинской серии — данные из работ (Миронюк и др., 1971; В. А. Рудник, и др., 1978 г.- Ранний докембрий., 1986; Древнейшие породы., 1989) и материалы из коллекций Е. П. Миронюка (1976 г.), В. Ф. Тимофеева, С. С. Рожина;

— сутамского блока — данные из работ (Ш.Л.Абрамович и др., 1970 г.- В. И. Колесников и др., 1970 г.- Кастрыкмна, Карсаков, 1977; Л. Н. Малков и др., 1989 г.- Б. И. Бирюков и др., 1990 г.- Д. В. Утробин и др., 1989 г.- и материалы из коллекций В. М. Кастрыкиной (1974 г.), В.Н.Веркало-Узкого (1975 г.), В. М. Шемякина (1975 г.), Н. В. Попова (1978 г.), Р. Н. Ахметова (1934 г.),.

В. Л. Дука (1986 г.), М. З. Глуховекого, В. С. Шкодзинского;

— чогарского комплекса — данные из работ (Карсаков, 1978; Ю. В. Кошков и др., 1975 г.);

— сеймской толщи — данные из работ (Ранний докембрий., 1986) и материалы из коллекции А. Н. Зедгенизова;

— чугинской толщи — данные из работ (Реутов, 1981) и материалы из коллекции В. С. Шкодзинского;

— зверевс. кой серии — данные из работ (A.A.Ельянов и др., 1981 г.- Реутов, 1981; Ранний докембрий., 1986; Е. Н. Цеймах и др., 1986 г.- В. М. Петрук и др., 1987 г.) и материалы из коллекций В. И. Березкина, Е. В. Толмачевой;

— чарской серии — данные из работ (А.Ф.Петров и др, 1963 г.- В.А.Кривен-ко и Т. А. Пинаева, 1979 г.- 1982 г.- 1987 г.- И. А. Томбасов и др., 1984 г.- Е. И. Недоря и др., 1984 г.- Г. П. Березин и др., 1987 г.- В. А. Зверев и др., 1987 г.- Н. Д. Лобашов и др., 1988 г.- Г. И. Богач и др., 1990 г.);

— каларской серии — данные из работ (Ю.Б.Алешко и др., 1963 г.- А. Ф. Петров и др., 1963 г.- Е. М. Фалькин и др., 1969 г.- В. И. Шульдинер и др., 1979; Эволюция вещества., 1972; А.3.Коников и др., 1979 г.- 1981 г.- B.C. Без-печинский и др., 1985 г.- В. Н. Павлык и др., 1986 г.- В. А. Зверев и др.,.

1987 г.- В. А. Кривенко, Т. А. Пинаева, 1987 г.- С. С. Дранников и др., 1988 г.);

— тунгирской зоны Становой области — данные из работ (К. Е. Рокин и др., 1965 г.- В. И. Шульдинер и др., 1965 г.- Ю. П. Трянин и др., 1969 г.- В. Н. Семенов и др., 1981 г.- С. А. Козлов и др., 1984 г.- В. Г. Борисов и др., 1986 г.- А. В. Пипич и др., 1986 г.- Гаврикова и др., 1988; В. Д. Лиханов и др.,.

1988 г.- Г. И. Шевчук и др., 1988 г.- Ранний докембрий., 1990);

— иликанской зоны Становой области — данные из работ (Ш.Л.Абрамович и др., 1967 г.- Л. А. Неймарк, 1980 г.- А. А. Ельянов и др., 1981 г.- Е. Н. Цеймах и др., 1982 г.- 1986 г.- Козырева и др., 1985; В. М. Петрук и др., 1987 г.- Московченко, 1990);

— брянтинской зоны Становой области — данные из работ (Б.Л.Годзевич и др., 1981 г.- Е. Н. Цеймах и др., 1982 г.);

Рис. 2. Схема отбора проб метабазальтов Алдано—Станового щита.

— купуринской зоны Становой области — данные из работ (Л.П.Карсаков и др., 1969 г.- Б. Л. Годзевич и др., 1981 г.- Е. Н. Цеймах и др., 1982 г.- Козырева и др., 1985; А. А. Ельянов и др., 1986 г.);

— удско-майской зоны Становой области — данные из работ (Козырева и др., 1985).

Места отбора всех проб метабазальтов показаны на рис. 2.

Кроме того, для решения поставленных в работе задач также использованы результаты силикатного и количественного спектрального анализа: а) метабазальтов из зеленокаменных поясов (около 100 силикатных анализов) — б) гиперстеновых гнейсов региона (410 силикатных и 164 количественных спектральных анализов соответственно, из которых 195 силикатных анализов являются оригинальными) — в) метагабброидов (128 и 65 результатов анализов соответственно, из которых 65 силикатных анализов являются оригинальными) и г) калиевых гранитов (206 и 170 результатов анализов соответственно, из них 83 силикатных анализа и 38 газовохроматографических анализа являются оригинальными), а также результаты химических анализов минералов (пироксе-нов и роговых обманок), заимствованных, главным образом, из работы (Таблицы химических., 1983), за исключением результатов оригинальных микрозон-довых анализов 20 пар клинои ортопироксенов метабазальтов региона, изотопные Бт-Ш данные по метавулканитам федоровской серии, полученные в ходе выполнения проекта РФФИ (научный руководитель А.Б.Котов), результаты петрографического изучения более 2000 шлифов, результаты термобарогеохимических исследований, выполненных Е. В. Толмачевой, и результаты обобщения литературного материала по геологии и геохронологии региона.

Личный авторский вклад в работу.

По-мимо существенной части фактического материала, собранного автором в ходе проведения многолетних (1973;1989 г. г.) полевых работ в рамках тематических исследований ВСЕГЕИ и договорных работ с Тимптоно-Учурекой.

ГРЗ ПГО «Якутскгеология», личный авторский вклад в работу заключается в'.

1) создании банка геохимических данных по метабазитам региона;

2) разработке оригинальных методик обработки петрои геохимических данных с целью оценки глубинности дифференциации метабазитов, определения стратиграфической принадлежности метабазальтов и корреляции геологических комплексов Алдано-Станового щита по химическому составу метабазальтов, реконструкции и геохимическому картированию геодинамических обстановок;

3) обработке имеющейся геохимической информации по как по стандартным, так и по оригинальным методикам;

4) геологической, петрологической и тектонической интерпретации результатов геохимических исследований.

Научная новизна.

1. Впервые на большом аналитическом материале и на основе использования комплекса разных методов реконструкции показана метабазальтовая природа кристаллических сланцев основного состава практически всех раннедокем-брийских геологических комплексов Алдано-Станового щита и доказан квазии-зохимический характер их регионального метаморфизмапроведена петроло-го-геохимическая систематика метабазальтов и определены главнейшие закономерности геохимической эволюции базальтового вулканизма, в качестве ведущего фактора которой рассматривается увеличение глубинности магмообразова-ния.

2. Показано, что разновозрастные геологические комплексы региона характеризуются развитием геохимически различных метабазальтовых серий. На основании установленных эмпирических закономерностей временного распределения разных геохимических типов метабазальтов разработан геохимический метод корреляции геологических комплесов и проведена внутрирегиональная корреляция геологических образований региона, что позволило получить новые данные, изменяющих ряд представлений о геологическом строении региона, в том числе, и представления об общей его структуре. В частности, показано, что Алдано-Становой щит характеризуется центрально-симметричной структурой, центр которой занимают древнейшие образования, составляющие континентальное ядро, окаймленное более молодыми геологическими комплексами. При этом собственно Алданский щит и Становая область первоначально представляли собой единую структуру.

3. Разработана оригинальная методика определения геодинамических об-становок формирования базальтов по содержаниям петрогенных компонентов.

4. Впервые на основании результатов реконструкции и картирования геодинамических обстановок по геохимическим данным предложена наиболее полная плейттектоническая модель региона, объясняющая закономерности геологического строения региона, и выявляющая механизмы тектонической эволюции Алдано-Станового щита в раннем докембрии.

Основные защищаемые положения.

1. Основные кристаллические сланцы в составе супракрустальных толщ раннего докембрия Алдано-Станового щита имеют первично вулканогенную природу. Изменения их химического состава в процессе метаморфизма не существенны.

2. Метабазальты главнейших разновозрастных геологических комплексов Алданской гранулито-гнейсовой области принадлежат к разным магматическим сериям и формационным типам и различаются по глубинности процессов дифференциации. Особенности химического состава метабазальтов являются геохимическим критерием региональной корреляции супракрустальных комплексов Алдано-Станового щита с эталонными комплексами Алданской гранулито-гнейсовой области.

3. Алданский щит и Становая область в раннем докембрии представляли собой единый регион, о чем свидетельствуют результаты региональной корреляции, проведенной по геохимическим характеристикам метабазитов. Этот регион в целом характеризовался центрально-симметричной структурой, в центре которой локализованы наиболее древние образования, составляющие ядро Алдано-Станового щита.

4. Метабазальты раннего докембрия Алдано-Станового щита формировались в разных геодинамических обстановках: преимущественно в континентальной и в островодужной. Современная структура Алдано-Станового щита представляет собой результат коллизии двух микроконтинентов, которой предшествовало последовательное формирование двух палеоостроводужных систем.

Практическая значимость.

Полученные в процессе настоящих исследований результаты могут найти разнообразное практическое применение. В частности, разработанные автором региональные геохимические критерии определения стратиграфической принадлежности метабазальтов и типизации метабазитов метабазальтовой и интрузивно-магматической природы могут быть использованы как при разработке легенд для разномасштабных геологических карт Алдано-Станового щита, так и непосредственно при проведении reoлого-съемочных работ на территории региона. Установленные петрогеохимические и термобарогеохимические различия грани-то гнейсовых комплексов также могут быть рассматриваться в качестве критериев расчленения этих широко распространенных и, как правило, не расчлененных на существующих геологических картах ультраметаморфических образований, учитываться при составлении легенд и применяться в ходе геолого-съемочных работ.

Палеотектонические построения, базирующиеся на результатах реконструкции геодинамических обстановок по петрогеохимическим характеристикам метабазальтов, могут быть использованы в качестве плейттектонической основы для составления обобщающих тектонических карт, проведения тектонического районирования и металлогенического анализа раннего докембрия региона на качественно ином уровне.

Методические приемы, примененные в работе, могут быть использованы для проведения формационного, стратиграфического и палеотектонического анализа других раннедокембрийских регионов, а также подойти к решению проблем межрегиональных корреляций с помощью геохимических методов. Разработанная петрохимическая методика реконструкции палеоreoдинамических об-становок формирования базальтов может также эффективно использоваться при палеотектоническом анализе фанерозойских образований.

Публикации и апробация работы.

Основные положения диссертации изложены в 44 опубликованных работах и в 10 научных отчетах. Основные результаты исследований докладывались на различных совещаниях, симпозиумах и конференциях: «Геология и геохронология докембрия Сибирской платформы и ее обрамления»), Иркутск, 1987; 28 Международный геологический конгресс, Вашингтон, 1989; Всесоюзное совещание «Геохимия и критерии рудоносности базитов и гипербазитов», Иркутск, 1990; 3-й Международный симпозиум по архею, Перт, 1990; Международное совещание «Граниты и геодинамика», Москва, 1991; 3-я Международная конференция «Пространство, время, тяготение», Санкт-Петербург, 1994; Первое Всероссийское петрографическое совещание «Магматизм и геодинамика», Уфа, 1995; Международное совещание «Докембрий Европы: Стратиграфия, структуры, эволюция и рудообразование», Санкт-Петербург, 1995; XIII Российское совещание по экспериментальной минералогии, Черноголовка, 1995; Международное совещание «Докембрий Северной Евразии», Санкт-Петербург, 1997; Международный симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ, Москва, 1997'.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, заключения, шести глав, в которых обосновываются защищаемые положения, и списка литературы из 220 наименований. Общий объем работы: страниц, в том числе, 238 страниц машинописного текста, 138 рисунков и 53 таблицы.

Выводы.

Проведенные исследования позволяют сделать ряд важных выводов как относительно общей структуры региона, так и общей схемы корреляции геологических комплексов региона.

1. На основании геохимических и термобарогеохимических исследований и анализа геохронологических данных обоснована правильность расчленения суп-ракрустальных образований центральной части Алданского щита именно на верхнеалданскую серию, федоровскую серию и тимптоно-джелтулинский комплекс.

2. По результатам дискриминантного анализа метабазальтов главнейших геологических комплексов центральной части разработан метод идентификации метабазальтов главнейших геологических образований центральной части Алданского щита со средней ошибкой около 15%. В качестве дополнительных геохимических критериев идентификации рассчитаны соответствующие дискрими-нантные функции, разделяющие гиперстеновые гнейсы и гранитогнейсы разных геологических комплексов.

3. Показано, что геологические комплексы центральной части щита и геологические комплексы других частей региона, в том числе и Становой области, представлены одними и теми же геохимическими типами метабазальтов, а имеющиеся радиологические датировки свидетельствуют о том, что возрастные интервалы формирования последовательности геологических образований центральной части Алданского щита и других структурно-тектонических подразделений региона в целом одинаковы. Эти данные позволили использовать рассчитанные дискриминантные функции не только для определения геологического положения метабазальтов центральной части Алданского щита, но и для решения задач внутрирегиональной корреляции различных геологических образований Алдано-Станового щита с геологическими комплексами его центральной части.

4. К наиболее древнему стратиграфическому уровню, представленному в пределах центральной части Алданского щита алданским инфракрустальным комплексом и верхнеалданской серией, относятся: гидатская серия, курультин-ская серия и сеймская толща собственно Алданского щита, зверевская и или-канская серии и чогарский комплекс Становой области. К среднему стратиграфическому уровню, представленному в пределах центральной части Алданского щита, относятся образования брянтинской, тунгирской и амазаро-гилюйской структурно-формационных зон Становой области, каларский и восточная часть могочинского выступа курультино-гонамского комплекса Становой области. К верхнему стратиграфическому уровню, представленному в пределах Цетрально-го Алдана образованиями тимптоно-джелтулинского комплекса, относятся олек-минская серия, чугинская толща, чарский выступ, западная часть могочинского и зверевского выступов, восточная часть каларского выступа, а такжекупуринская и удско-майская серии Становой области.

5. Показано, что во многих случаях разнофациальные образования, мета-морфизованные в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций и относимые на этом основании к разным стратиграфическим уровням, имеют общий протолит, что позволяет коррелировать их между собой и доказывает неправомерность использования параметров наложенных метаморфических процессов для целей стратиграфического анализа. Этот вывод иллюстрируется на примерах зверев-ской и иликанской серий, каларского выступа и брянтинского блока.

6. С помощью петрохимических исследований установлена стратиграфическую неоднородность курультино-гонамского и станового комплексов Становой области и намечена новая схема их расчленения. Так, протолит курультино-гонамского комплекса, который традиционно расчленяется на латеральный ряд изохронных серий или комплексов, относимых к наиболее древним раннеар-хейским образованиям региона, разделяется на аналоги алданского инфракрус-тального комплекса и верхнеалданской серии (зверевский, чогарский, ку-рультинский блоки) — федоровской серии (каларский, брянтинский, восточная часть могочинского блока) и тимптоно-джелтулинского комплекса (западная часть могочинского и моклаканский блоки). Аналогичным образом разделяется и становой комплекс, в пределах которого латеральный ряд подразделений (серий) также традиционно рассматривается как стратиграфические аналоги и относится к верхнеархейским образованиям. Показано, что латеральная смена стратиграфических подразделений (или, точнее петрохимических характеристик входящих в их состав метабазальтов) в пределах собственно Алданского щита и Становой складчатой области (в направлении с запада на восток) одинакова. Это позволяет центральную часть Становой области (иликанская зона) по петрохимическим данным коррелировать с алданским инфракрустальным комплексом и верхнеалданской сериейюго-западную часть Становой области (тунгирская, амазаро-гилюйская и брянтинская зоны) коррелировать с Федоровской серией, а восточную часть Становой области (купуринская и уд-ско-майская зоны) с тимптоно-джелтулинским комплексом. Таким образом, иликанская зона как-бы наращивает с юга компактно локализованные древнейшие образования верхнеалданской, зверевской и курультинской серий. Брянтинская зона составляет единую субмеридиональную структуру с породами федоровской серии, а купуринская и удско-майская зоны являются южным продолжением тимптоно-джелтулинского комплекса. Подобная пространственная упорядоценность стратиграфических подразделений Алданского щита и Становой зоны позволяет предполагать структурное единство Алданского щита и Становой зоны в период времени, соответствующий формированию протолитов этих подразделений (т.е. примерно до 2 млрд. лет).

7. Латеральная последовательность стратиграфических подразделений Алданского щита (в субширотном направлении) в первом приближении соответствует существующим субмеридиональным метаморфическим зонам (Смелов, 1996), в то время как в пределах Становой области отчетливо проявленная субширотная метаморфическая зональность наложена на более древнюю меридиональную стратиграфическую последовательность.

8. Обобщение полученных данных, показанное на рис. 5.48 позволило выявить наиболее общие закономерности строения региона. Вырисовывается концентрически-подобная структура, в центре которой локализованы наиболее древние образования (аналоги алданского инфракомплекса и еерхнеалданской серии), имеющие в плане относительно изометричную форму. На восточном и южном флангах древнейшее ядро обрамлено образованиями федоровского возраста (федоровская серия и брянтинская зона на востоке и каларский блок, тун-гирская и амазаро-гилюйская зоны на юге). Образования федоровского уровня отсутствуют на западном обрамлении древнего ядра, где к нему непосредственно примыкают образования тимптоно-джелтулинского уровня, в то время как на востоке породы тимптоно-джелтулинского комплекса развиты на восточном фланге образований федоровского уровня, подчеркивая общий концентричный план структуры. Выявляемая концентрическая структура региона нарушается субмеридиональной зоной древнейших пород, расположенных между образованиями федоровского и тимптоно-джелтулинского уровня, и представленной породами сеймской толщи, сутамского и чогарского блоков. Вероятно, причиной такого нарушения были более поздние вертикальные или горизонтальные движения.

Следует отметить, что выявляемое концентрическое строение региона согласуется с результатами изотопно-радиологического датирования: трен.

56°.

Рис. 5.49. Результаты тренд-анализа радиологических данных С табл. 5.5) — п=47.

Олекмо-3 ападнос тан овая.

Центр альноалданская зверев — екая сухумская Н «и м Я.®- ¦и с О л га.

Восточно-Становая.

Рис. 5.50. Схема расчленения и корреляции раннего докембрия Алдано-Станового щита на петроформационной основе СШульдинер, 1992).

1-становая серия- 2-тимптоно-джелтулинский комплекс- 3-верхнеал-данская серия- 4-могочинская серия- 5-зверевская серия- 6-сутамо-чо-гарский комплекс- 7-глиноземисто-кварцитовая и гранат-гнейсовая пет-роформации- 8-фронт гранулитовой фации. д-поверхность, построенная по резульатам радиологических датировок также имеет вид купола с максимумом в центре (рис. 5.49), приблизительно соответствуете м выявленной области распространения наиболее древних образований региона.

Необходимо подчеркнуть, что выявление общей структуры Алдано-Станово-го щита оказалось возможным, в первую очередь, благодаря загрублению возрастных интервалов коррелируемых комплексов, удачному выбору эталонов стратиграфического расчленения, в частности, федоровской серии, которая большинством исследователей никогда не рассматривалась в качестве самостоятельного крупного стратиграфического подразделения и, соответственно, не использовалась в качестве эталона при решении задач внутрирегиональной корреляции. Результаты настоящих исследований показали, что федоровская серия представляет собой самостоятельное крупное геологическое подразделение, а яркая геохимическая индивидуальность входящих в ее состав метаба-зальтов позволяет наиболее достоверно идентифицировать их аналоги.

Интерпретация выявленной структуры неоднозначна и во многом определяется принимаемой тектонической моделью. В частности, исходя из весьма распространенной «геосинклинальной» модели, предполагающей непрерывное или циклическое вертикальное наращивание супракрустальных образований по всему региону и, соответственно, наличие непрерывного общего фундамента (рис. 5.50) данная структура может быть интерпретирована как крупная антиформа, эрозия которой вывела на поверхность древние комплексы в центре региона. С другой стороны, принимая во внимания возможные механизмы тектоники плит, образование этой структуры можно рассматривать как результат активного взаимодействия плит, роль одной из которых играло древнее ядро. Процессы аккреции древнего микроконтинента и островодужных образований, формировавшихся на активных окраинах, в конечном итоге могли привести к Формированию такой же концетрически-подобной структуры. Однако, решение этого вопроса возможно лишь на основе палеотектонических реконструкций, которые рассмотрены в следующей главе.

Глава 6.

ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ АЛДАНО-СТАНОВОГО ИЩА.

Методика распознавания геодинамических обстановок по петрохимическим характеристикам базальтов.

Бурное развитие плейттектонических концепций в целом и их успешное приложение к раннему докембрию, в том числе и к высокометаморфизованным комплексам раннего докембрия Алдано-Станового щита, внесли существенный вклад в представления о геодинамических обстановках раннего докембрия и тектонической эволюции раннедокембрийских регионов. В частности, изучение режимов метаморфизма позволило достаточно обоснованно показать коллизионную природу высокобарических гранулитовых поясов Становой области (Глебовицкий, 1989; Основы металлогенического., 1995; МоБсоусЬепко е1 а1, 1993 и др.). В ряде случаев по геохимическим характеристикам метабазальтов установлена острово-дужная природа отдельных геологических комплексов Становой области (Ранний. докембрий., 1991).

В настоящее время, исходя из плейттектонических представлений, гранули-товые ареалы и гранит-зеленокаменные области Алданского щита рассматриваются как интегральный результат сложного, многократного и неупорядоченного субдукционно-коллизионного взаимодействия относительно небольших литосфер-ных плит (Основы металлогенического., 1995). Таким образом, для этих ареалов в целом предполагается аккреционная тектоническая природа (Основы металлогенического., 1995; Смелов, 1996), однако детальный механизм формирования подобных структур не выявлен. Поэтому, а также и в связи с тем, что возможность приложения принципов плейттектоники к раннему докембрию до сих пор дискуссионна, задачи реконструкции геодинамических обстановок формирования гранулито-гнейсовых и гранит-зеленокаменных ареалов и их структурного районирования на основе выявления тектонических обстановок, сходных или тождественных с таковыми для фанерозоя, представляется весьма актуальной, а одним из оптимальных подходов к ее решению является применение геохимических методов. Решение подобной задачи возможно на основе более полного привлечения информации о химическом составе базитов, являющемся хорошим индикатором геотектонических условий образования последних. При этом достаточно хорошая петрохимическая изученность метабазальтов Алдано-Станового щита предполагает успешное решение задачи реконструкции раннедокембрийских геодинамических обстановок региона именно по содержаниям в них петрогенных элементов.

В настоящее время известно немало работ, в которых показаны возможности использования петрохимических параметров базальтоидов для реконструкции геодинамических обстановок их Формирования. Однако, количество дискриминан-тных методов, позволяющих в одних и тех же координатах химического состава разделять базальты многих (или, хотя бы, ведущих) геодинамических обстановок, ограниченно. Так, из графических геохимических методов геодинамического анализа заслуживают быть отмеченными диаграмма Н. Л. Добрецова (1975), компонентные диаграммы А. Ф. Грачева (1987) и И. Н. Голынко и др.(1990), а также, как одна из наиболее популярных — дискриминантная диаграмма Дж. Пирса (Реагсе, 1976). Тем не менее, многие из этих диаграмм не удовлетворяют современным требованиям или по качеству исходных данных, или по методам разделения базальтоидов. Диаграмма Н. Л. Добрецова основана на относительно немногочисленных аналитических данных, а использованные в качестве решающих правил петрохимические параметры не оптимальны. На диаграмме И. Н. Голынко с соавторами отмечается достаточно широкое перекрытие полей составов, а метод главных компонент, на основе которых построена диаграмма, как и диаграмма А. Ф. Грачева, представляется не лучшим для решения дискриминационнных задач.

Петрохимическая диаграмма Дж. Пирса в настоящее время является наиболее общепризнанным инструментом для реконструкции тектонических обстановок формирования базальтов. Однако, проверка ее правильности показала, что раз.

— 1. г5.

— 1.36.

— 1.45 о.

• сь.

В Да0.

• п? лив, а А Л .

Рис. 8.1. Дискриминантная диаграмма (Реагсе, 1978) с фигуративными точками эталонных совокупностей бааальтов островных дуг и аадуговых бассейнов (ромбики), срединно—океанических хребтов (прямые крестики), траппов (косые крестики), континентальных рифтов (квадратыи океанических островов (точки).

Попа I—базальтов срединно-океанических хребтов, П-внут-ршшитных базальтов, Ш—IV—базальтов островных дуг (толеитов и иавестково—щелочных базальтов —Ш, шошонитонIV).

Внутригрупповое расстояние 3.

Рис. 6.2. Результаты классификации эталонных совокупностей базальтов с помощью парагруппо-вого метода кластерного анализа. 1—базальты континентальных рифтов, Й-базальты океанических островов, 3—траппы, 4—базальты срединно—океанических хребтов, 5—базальты островных дуг.

1 2 3 4 5 деление островодужных и внутриплитных базальтов в целом неудовлетворительно. Так, средние составы многих траппов, преимущественно Сибирской платформы, также как и ряд других внутриплитных базальтов, попадают в поле составов островодужных базальтов (рис. 6.1). Кроме того, диаграмма Дж. Пирса не позволяют разделять внутриплитные базальты, что снижает ее ценность в отношении полноты реконструируемых тектонических режимов. Диаграмма также не учитывает данные по такой широко распространенной группе внутриконтинентальных базальтов, как траппы, тектоническая позиция которых в настоящее время является дискуссионной.

Многие исследователи дальнейшее совершенствование методов распознавания геодинамических обстановок видят, например, в широком использовании данных о содержании в базальтоидах «малых» элементов, что принципиально не вызывает возражений. Тем не менее, представляется целесообразным решение задач по реконструкции геодинамических обстановок в первую очередь проводить именно на основе петрохимической информации. Это заключение основано на высокой, в целом, степени петрохимической изученности горных пород, а также на отсутствии тех метрологических ограничений, которые возникают при анализе геохимической информации, полученной разными методами, в разное время и в разных лабораториях, да еще при ограниченном количестве Стандартных образцов состава на соответствующие элементы и содержащую их матрицу. Геохимические данные при приоритете петрохимической информации должны использоваться в качестве дополнительных критериев, позволяющих верифицировать результаты распознавания тектонических обстановок по петрогенным элементам.

Изложенное послужило основанием для разработки метода нахождения решающих правил разделения базальтов ведущих геодинамических обстановок по результатам дискриминантного анализа данных о содержании петрогенных компонентов эталонных выборок базальтов с целью обеспечения наиболее полного и непротиворечивого решение задач реконструкции геодинамических режимов.

Для создания эталонов базальтов, характеризующих типовые геодинамические обстановки, в принципе возможно использовать многочисленные (несколько тысяч) частные силикатные анализы. Однако, целесообразнее в качестве петро-кимическик эталонов использовать выборки, уже состоящие из средник химических составов, которые отражают химизм базальтов ведущих геодинамических об-становок в территориально различных районах их проявления. Представляется, что использование таких «средних составов», в отличие от результатов частных анализов, позволяет выявлять наиболее значимые и устойчивые геохимические различия и избегать ошибок, связанных с неопределенностями тектонической интерпретации результатов ряда частных анализов, а искусственное уменьшение природной дисперсии химического состава базальтов каждой геодинамической обстановки при этом частично компенсируется использованием достаточно большого количества усредненных данных, характеризующих базальты разных регионов или их частей.

Таким образом, из усредненных составов базальтов были составлены эталонные совокупности, отвечающие следующим типовым геодинамическим обстанов-кам: 1) современные островные дуги и окраинные бассейны- 2) современные сре-динно-океанические хребты- 3) океанические острова- 4) современные внутри-континентальные рифтовые зоны- 5) платформы, характеризующиеся разновозрастным трапповым вулканизмом. Объединение таких обстановок, как островные дуги" и «окраинные бассейны», в единой выборке определяется тем, что именно островодужная обстановка является первопричиной «задугового» рифтогенеза и образования окраинных бассейнов. Хотя последние могут рассматриваться и в качестве самостоятельных геодинамических обстановок, тем не менее, предлагаемое объединение позволяет подойти к выявлению наиболее существенных признаков, необходимых для палеоreoдинамических реконструкций такого крупного таксона, как ранний докембрий, горные породы которого нередко претерпевали многократные процессы метаморфизма и гранитизации.

Средние химические составы эталонных совокупностей, составленные по выборочным средним результатов силикатных анализов базальтов ведущих геодина.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. Стратифицированные метабазиты (кристаллические сланцы основного состава) и значительная часть ассоциированных с ними гиперстеновых (в гра-нулитовых комплексах) и роговообманковых (в амфиболитовых комплексах) гнейсов имеют первично вулканогенную природу, а вклад метаморфизма в изменение их первичного химического состава не существенней, что является обоснованием правомерности использования геохимических характеристик мета-вулканитов для решения многих геологических задач, в том числе и таких, при решении которых возникает необходимость сопоставления химического состава метавулканитов региона с неметаморфизованными фанерозойскими и современными вулканитами. Этот вывод аргументируется следующими данными:

1) содержания как петрогенных, так и малых элементов в кристаллических сланцах и гиперстеновых гнейсах в целом соответствуют их содержаниям в магматических породах:

2) корреляционные матрицы петрогенных компонентов фанерозойских базальтов практически идентичны корреляционным матрицам соответствующих им петрохимических аналогов метабазальтов Алдано-Станового щита, частным случаем чего является и соответствие направленности петрохимической изменчивости метабазальтов трендам магматической дифференциации:

3) петрохимическая изменчивость значительной части метабазальтов региона соответствует феннеровскому тренду дифференциации, направленность которого не свойственна процессам метаморфической дифференциации, что предполагает дометаморфическую первично магматическую природу рассматриваемого тренда;

4) вариации химического состава метабазальтов относительно направления их петрохимической изменчивости (в частности, относительно феннеров-ского тренда дифференциации) сопоставимы с вариациями химического состава неметаморфизованных базальтов относительно тренда их дифференциации, что свидетельствует о несущественных изменениях химического состава метабази-тов в процессе метаморфизма;

5) дополнительным доказательством магматогенной природы гиперстеновых гнейсов является то, что петрохимические соотношения метабазальтов и гиперстеновых гнейсов, выявленные с помощью разных диаграмм, в том числе и факторных, соответствуют а) бимодальным магматическим ассоциациям для геологических комплексов, включающих метабазальты с феннеровским типом дифференциации, что исключает происхождение гиперстеновых гнейсов в результате гранитизации или анатектического плавления метабазитов, и б) непрерывным комагматичным сериям для комплексов, метабазиты которых характеризуются боузновским типом дифференциации;

6) в крупных телах метабазитов установлено вертикальное распределение химических элементов, соответствующее распределению, обусловленному гравитационной дифференциацией базальтовых покровов или малоглубинных сил-лов в процессе их кристаллизации in situ (Моралев, 1986);

7) значительная часть ортопироксенов метабазитов и гиперстеновых гнейсов по химическому составу соответствует ортопироксенам магматических пород;

8) цирконы ряда метабазитов и гиперстеновых гнейсов имеют магматический габитус и свойственные магматическим цирконам геохимические особенности (Бережная, 1996);

9) в ряде породообразующих минералов метабазитов и гиперстеновых гнейсов обнаружены расплавные стекловатые и слабораскристаллизованные включения, характерные для вулканитов, температура гомогенизации которых превышает температуры метаморфизма и соответствует температурам кристаллизации вулканитов соответствующего химического составааналогичные включения обнаружены также в цирконах гиперстеновых гнейсов (Чупин и др., 1993);

10) именно первично вулканическая, а не интрузивно магматическая природа кристаллических сланцев, помимо данных, перечисленных выше, определяется также стратифицированным характером залегания тел кристаллическик сланцев и высокой степенью корреляции химического состава метавулкани-тов и их стратиграфического положения;

11) близкий к изохимическому метаморфизм метавулканитов подтверждается также и сохранностью отчетливой геохимической индивидуальности метавулканитов, развитых в пределах разных геологических комплексов региона.

2. Максимально приближающиеся к гомогенным выборки метабазальтов, обеспечивающие максимальную корректность как при сопоставлении метабазальтов разных геологических комплексов региона между собой, так и при их сопоставлении с фанерозойскими и современными базальтами сформированы с учетом ряда дополнительных геохимических критериев. Для этой цели в первую очередь использованы критерии, основанные на различиях химического состава метабазальтов и метабазитов петрохимически изученных интрузивно-магматических и дайковых комплексов региона, которые часто не отличаются друг от друга по структурно-петрографическим признакам, и от базифика-тов, сформировавшихся в процессе Мё-Бе-Са метасоматоза. Эти критерии также имеют и прикладное значение как критерии распознавания метаинтрузивных комплексов при геологическом картировании областей региона с широким развитием метаинтрузивных образований. Изучение петрохимических соотношений между метабазитами и метагипербазитами в комплексах, представленных как бимодальной метавулканической ассоциаций, так и характеризующихся развитием непрерывной дифференцированной серии, показало, что метабазиты и ме-тагипербазиты не являются комагматичными образованиями: естественная пет-рохимическая граница между ними в целом определяется содержанием М.§-0=10%. Метабазальты и метаандезитобазальты достаточно отчетливо разделяются по содержанию 5102=52.5%, что в целом соответствует общепринятой границе между базальтами и андезитобазальтами. Таким образом в качестве метабазальтов рассматривались лишь те стратифицированные метабазиты, для которых содержания Мй0<10%, 5Ю2<52.5%.

3. Центральная часть Алданского щита, в пределах которой развита последовательность геологических образований, наиболее хорошо изученных в геологическом, геохимическом и геохронологическом отношениях, и отражающая длительный период геологической истории региона от раннего архея до раннего протерозоя включительно, представляет собой оптимальный район для разработки эталонной схемы расчленения раннего докембрия региона и, соответственно, для выбора эталонных стратотипов. Изучение химического состава метабазальтов главнейших стратиграфических подразделений центральной части Алданского щита Салданский инфракрустальный комплекс, верхнеалданская серия, федоровская серия, тимптоно-джелтулинский комплекс) показало, что:

1) метабазальты этих подразделений значимо различаются как по содержаниям петрогенных и малых элементов, так и по особенностям дифференцион-ных трендов:

2) выявленные различия сопоставимы с различиями химического состава базальтов разной формационной принадлежности:

— метабазальты алданского инфракрустального комплекса и верхнеалданской серии соответствуют базальтам толеитового состава, подчиняющимся феннеровскому типу дифференциации и идентичны фанерозойским траппам, метабазальты и вулканиты среднего и кислого составов образуют отчетливую бимодальную ассоциацию;

— большая часть метабазальтов федоровской серии соответствует щелочным высокоглиноземистым базальтам, дифференцированным по боуэновскому типу, составляющим единую непрерывную магматическую серию с метавулканита-ми среднего и кислого составов и сопоставима с фанерозойскими и современными базальтами базальт-андезит-дацит-риолитовой формации;

— низкоглиноземистые щелочные метабазальты, имеющие весьма ограниченное развитие в пределах федоровской серии, характеризуются феннеров-ским трендом дифференциации, отсутствием комагматических соотношений с ме-тавулканитами среднего и кислого составов, незакономерным распределением среди пород, сопоставимых с образованиями базальт-андезит-дацит-риолито-вой формации, и обнаруживают сходство с континентальными базальтами, в частности, с траппами;

— тимптоно-джелтулинский комплекс характеризуется развитием четырех петрохимических типов метабазальтов, среди которых по химическому составу и направленности дифференциации выделяются высоко глиноземистые щелочные и известково-щелочные метабазальты и низкоглиноземистые щелочные и из-вестково-щелочные метабазальтывысокоглиноземистые метабазальты дифференцированы по боузновскому типу и соответствуют базальтам базальт-анде-зит-дацит-риолитовой формации, хотя комагматические соотношения с метавул-канитами среднего и кислого составов характерны только для щелочных метабазальтовнизкоглиноземистые метабазальты (как щелочные, так и известково-щелочные) по химическому составу более всего близки к фанерозойским траппампри этом метабазальты известково-щелочной и щелочной серий в пределах тимптоно-джелтулинского комплекса пространственно совмещены, в то время как высокои низкоглиноземистые метабазальты напротив пространственно разобщены, что может рассматриваться как основание для расчленения тимптоно-джелтулинского комплекса по формационной принадлежности входящих в его состав метабазальтов на два самостоятельных подкомплекса;

3) интерпретация трендов дифференциации рассмотренных типов метабазальтов, как результата фракционирования минеральных ассоциаций, выраженных в нормативной форме, и сравнение полученных данных с результатами экспериментальных исследований показало, что метабазальты каждого последующего во времени геологического подразделения дифференцировались и, соответственно, образовывались в более глубинных условиях, в связи с чем увеличение глубинности образования метабазальтов представляется одним из ведущих факторов их геохимической эволюции,.

4. Установленные различия в химическом составе метабазальтов исследованных как инфра-, так и супракрустальных комплексов центральной части Алданского щита, в условиях их дифференциации и формационной принадлежности позволили обосновать правильность расчленения супракрустальных образований центральной части Алданского щита именно на верхнеалданскую серию, федоровскую серию и тимптоно-джелтулинский комплекс. При этом, в случае традиционной интерпретации перечисленных супракрустальных образований как единой вертикальной стратиграфической последовательности, дискретный характер распределения метабазальтов разных геохимических типов, соответствующий выделяемым стратиграфическим подразделениям, может рассматриваться как доказательство наличия по меньшей мере стратиграфических несогласий между данными комплексами, что позволяет рассматривать вышеперечисленные образования в ранге серий. Этот вывод также подтверждается и выявленными в ходе проведенных исследований различиями химического состава ме-тавулканитов среднего и кислого состава. Результаты геохимического изучения гранитогнейсов вместе с результатами их термобарогеохимического исследования, проведенного Е. В. Толмачевой, данными структурных исследований, полученных В. Л. Дуком, и анализом имеющихся геохронологических данных позволяют полагать, что формирование рассматриваемых комплексов было разделено метаморфическими событиями, что в свою очередь, предполагает наличие не только стратиграфических, но и структурных несогласий. В случае интерпретации изученной последовательности как латерального ряда, разновозрастных формаций, сформированного в результате взаимодействия конвергентных плит, указанные выше признаки также являются убедительным доказательством того, что именно алданский инфракрустальный комплекс, верхнеалданская серия, федоровская серия и тимптоно-джелтулинский комплекс являются главнейшими элементами геологического строения центральной части региона. Однако в этом случае, не смотря на то, что в настоящей работе использована традиционная стратиграфическая терминология, представляется более правильным использовать не стратиграфические, а более нейтральные термины для определения рассматриваемых геологических подразделений. В частности, каждое из них правильнее называть комплексом.

5. Установленная геохимическая индивидуальность метабазальтов главнейших геологических комплексов центральной части Алданского щита может быть использована и для решения обратной задачи: определения принадлежности метабазальтов к тому или иному комплексу. Для этой цели на основе представительных эталонных выборок метабазальтов из стратотипов алданского ин-фракрустального комплекса, верхнеалданской серии, федоровской серии и тим-птоно-джелтулинского комплекса были рассчитаны многочисленные дискриминан-тные функции и определена оптимальная последовательность их применения, которая позволяет проводить типизацию объектов эталонных выборок со средней эмпирической ошибкой 8.5%, а не эталонных метабазальтов центральной части Алданского щита — со средней ошибкой 15%. В качестве дополнительных геохимических критериев типизации рассчитаны соответствующие дискриминан-тные функции, разделяющие гиперстеновые гнейсы и гранитогнейсы разных геологических комплексов.

6. Показано, что геологические комплексы центральной части шита и геологические комплексы других частей региона, в том числе и Становой области, представлены одними и теми же геохимическими типами метабазальтов, а имеющиеся радиологические датировки свидетельствуют о том, что возрастные интервалы формирования последовательности геологических образований центральной части Алданского щита и других структурно-тектонических подразделений региона в целом одинаковы. Эти данные позволили использовать рассчитанные дискриминантные функции не только для определения геологического положения метабазальтов центральной части Алданского щита, но и для решения задач внутрирегиональной корреляции различных геологических образований Алдано-Станового щита с геологическими комплексами его центральной части. Проведенные геохимические исследования в совокупности с лито лого-петрографическими и геохронологическими данными показали, что:

1) к наиболее древнему стратиграфическому уровню (аналоги алданского инфракрустального комплекса и верхнеалданской серии) относятся: гидат-ская серия, курультинская серия и сеймская толща собственно Алданского щита, зверевская и иликанская серии и чогарский комплекс Становой области;

2) к среднему стратиграфическому уровню помимо федоровской серии относятся образования брянтинской, тунгирской и амазаро-гилюйской структурно-формационных зон Становой области, каларский и восточная часть могочин-ского выступа курультино-гонамского комплекса Становой области;

3) верхний стратиграфический уровень представлен образованиями собственно тимптоно-джелтулинского комплекса, олекминской серии, чугинской толщи, чарского выступа, западной части могочинского и зверевского выступов, восточной части каларского выступа, а также — купуринской и уд-ско-майской сериями Становой области.

7. Результаты корреляции геологических комплексов во многом согласуются с существующими представлениями, но выявленные различия существенно изменяют взгляды на общую структуру региона и, в первую очередь, на соотношение собственно Алданского щита и Становой области. В частности, показано, что латеральная последовательность геологических комплексов в пределах собственно Алданского щита соответствует поледовательности геологических комплексов в Становой области, что предполагает продолжение субмеридиональных структур Алданского щита в Становую область и, соответственно, позволяет рассматривать Алданский щит и Становую область как единое целое, подтверждая тем самым представления Д. С. Коржинского. При этом латеральная метаморфическая зональность, отчетливо проявленная в Становой области и определяющая субширотное простирание ее структур, наложена на более древнюю субмеридиональную геологическую последовательность.

Также показано, что во многих случаях разнофациальные образования, метаморфизованные в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций и часто относимые на этом основании к разным стратиграфическим уровням, имеют общий протолит, что позволяет коррелировать их между собой и доказывает неправомерность использования параметров наложенных метаморфических процессов для целей стратиграфического анализа. Этот вывод отчетливо иллюстрируется на примерах зверевской и иликанской серий, каларского выступа и брянтинского блока.

8. Установлено, что Алдано-Становой щит в первом приближении характеризуется достаточно простой концентрически-подобной структурой, в центре которой локализованы наиболее древние образования (аналоги алданского ин-фракомплекса и верхнеалданской серии), выходы которых в плане имеют относительно изометричную форму и образуют древнее ядро. На восточном и южном флангах древнейшее ядро обрамляется образованиями федоровского возраста (федоровская серия и брянтинская зона на востоке и каларский блок, тунгир-екая и амазаро-гилюйская зоны на юге). Образования федоровского уровня отсутствуют на западном обрамлении древнего ядра, где к нему непосредственно примыкают образования тимптоно-джелтулинского уровня, в то время как на востоке породы тимптоно-джелтулинского комплекса развиты на восточном фланге образований федоровского уровня, подчеркивая общий концентричный план структуры. Концентрическое строение региона согласуется с результатами изотопно-радиологического датирования: тренд-поверхность, построенная по результатам радиологических датировок также имеет вид купола с максимумом в центре.

9. Тектоническая интерпретация выявленной структуры была осуществлена с помощью палеогеодинамического анализа раннего докембрия региона, основу которого составили данные по: а) реконструкции геодинамических обста-новок формирования метабазальтов и б) картированию результатов реконструкции. Реконструкция геодинамических обстановок проведена преимущественно по петрохимическим данным метабазальтов. Для этой цели была разработана оригинальная методика, основанная на результатах дискриминантного анализа представительных совокупностей современных и фанерозойских базальтов главнейших геодинамических обстановок, составленных, в свою очередь, не по частным анализам, а по усредненным данным, отражающим состав базальтов одной и той же обстановки разных регионов мира. Разработанная методика по сравнению с существующими обеспечивает значительно более надежную идентификацию геодинамических обстановок. Правильность распознавания островодуж-ных и континентальных метабазальтов подтверждена данными по распределению малых элементов и химическими особенностями состава флюидной фазы.

10. С помощью разработанной методики установлено, что метабазальты.

Алдано-Станового щита по существу соответствуют двум главнейшим геодинамическим обстановкам: островодужной (около 33% всех исследованных метабазальтов) и внутриконтинентальной (около 67%). Метабазальты других обстановок развиты весьма ограниченно.

11. Картирование результатов распознавания reoдинамических обстановок показало, что палеоостроводужные и палеоконтинентальные обстановки пространственно разделены. Островодужные метабазальты локализованы в трех крупных линейных зонах протяженностью около 500 км и шириной 80−100 км: а) в субширотной Тунгиро-Каларо-Гонжинской зоне, расположенной в пределах Становой области и представленной гранулитовыми образованиями каларского выступа и амфиболитовыми комплексами тунгирской и амазаро-гилюйской струк-турно-формационных зонб) в субмеридиональной Федоровско-Брянтинской зоне, представленной на севере федоровской серией Алданского щита и гранулитовыми и амфиболитовыми образованиями брянтинской структурно-формационной зоны Становой области на юге: в) в субпараллельной предыдущей Тимптоно-Купуринской зоне, представленной на северо-западе западной частью гранулитовыми образованиями тимптоно-джелтулинского комплекса Алданского щита и амфиболитовыми комплексами купуринской зоны Становой области на юго-востоке.

12. Сходство вышеперечисленных зон с палеоостровными дугами помимо химического состава метабазальтов определяется и рядом других факторов, таких как: а) наличие поперечной геохимической зональности, проявленной в увеличении щелочности метабазальтов от фронтальной части дуги к тыловой, характерной для большинства современных островных дуг и наиболее отчетливо выраженной в распределении метабазальтов разной щелочности в пределах Федоровско-Брянтинской островной дуги: б) латеральная последовательность метаморфических режимов, соответствующая модельным представлениям о распределении теплового режима в суб-дукционной обстановке и сходная с феноменом парных метаморфических поясов, установленным А. Миясиро (наиболее высокоградиентный метаморфизм характерен для метаморфическим комплексов преддуговой части, а наиболее низко градиентный — для метаморфических образований палеоостровной дуги) — в) соответствие химического состава гранитоидов, развитых в пределах палеоостровных дуг, химическому составу современных островодужных гранитовг) развитие непрерывных дифференцированных вулканических серий, соответствующих базальт-андезит-дацит-риолитовой формации, характерной для островодужных обстановок, в отличие от бимодальных метавулканических серий, входящих в состав палеоконтинентальных комплексов.

13. Показано, что выделенные палеоостровные дуги соответствуют двум возрастным группам: более древние синхронные Федоровско-Брянтинская и Ка-ларо-Тунгиро-Гонжинская дуги первой генерации и более молодая Тимптоно-Ку-пуринская дуга второй генерации.

14. Федоровско-Брянтинская и Тимптоно-Купуринская палеоостровные дуги являются общими как для Алданского щита, так и для Становой области, что является дополнительным аргументом в пользу того, что первоначально континентальные образования Алданского щита и Становой области представляли собой единое целое.

15.' Широкое развитие метавулканитов среднего и кислого состава в пределах палеоостровных дуг, а также — широкое развитие щелочных и субщелочных метабазальтов позволило отнести палеоостровные дуги региона к классу зрелых энсиалических островных дуг, заложенных на континентальной коре, и рассматривать их происхождение как результат субдукции океанической коры под континентальную. Геохимические данные, в частности, направленность поперечной геохимической зональности и характер латерального изменения метаморфических режимов, и анализ имеющейся геофизической информации доказывают западное падение зоны субдукции, приведшей к последовательному формированию Федоровско-Брянтинской и Тимптоно-Купуринской палеоостровных дуг на восточной окраине алданского микроконтинента.

16. Полученные данные в совокупности с результатами геофизического моделирования, проведенного В. А. Абрамовым, позволили сформулировать принципиальную модель плейттектонического развития Алдано-Станового щита в раннем докембрии. В рамках этой модели современная структура Алдано-Станового щита рассматривается как результат коллизии двух микроконтинентов: алданского и учурского. На промежуточных стадиях этого процесса по мере сближения микроконтинентов и поглощения океанической коры в зонах субдук-ции происходило: формирование Федоровско-Брянтинской дуги, ее отмирание, аккреция с алданским микроконтинентом и превращение в складчатый пояс, заложение и развитие субпараллельной Тимптоно-Купуринской дуги с ее последующей аккрецией и превращением в складчатый пояс. Анализ имеющейся геохронологической информации позволил наметить следующую возрастную последовательность этих тектонических событий: формирование Федоровско-Брянтинской палеоостровной дуги — 2.9−3.0 млрд. лет назад: ее аккреция с алданским микроконтинентом — 2.7−3.0 млрд. лет: аккреция Тимптоно-Купуринской палеоостровной дуги — 2.2−2.4 млрд. лет: коллизия алданского и учурского микроконтинентов — 1.9 млрд. лет. Представляется, что по крайней мере некоторые из перечисленных тектонических событий, имевших место на активной континентальной окраине, проявлялись и в пределах алданского микроконтинента в форме внутриконтинентальных коллизий. Эффект вращения алданского микроконтинента вокруг своей оси, установленный на основании геофизических исследований В. А. Абрамовым, в сочетании с поступательным движением, обеспечивавшим субдукцию океанической коры под континентальную, позволил показать, что случае рост континентальной коры мог осуществляться за счет спиралевидного обрастания микроконтинента островодужными формациями. Реализация подобного механизма, в свою очередь, позволяет объяснить наличие разноориентированных в пространстве палеоостровных дуг взаимодействием всего лишь двух плит.

17. Полученные геохимические характеристики метавулканитов, развитых в пределах наиболее изученного алданского микроконтинента, показывают отсутствие магматических формаций, происхождение которых можно было бы связывать с развитием субдукционных обстановок, что позволяет предполагать формирование по крайней мере древнего ядра алданского микроконтинента за счет реализации неплейттектонических механизмов (например, механизмы плюм-тектоники, результат метеоритной бомбардировки и т. д.).