ИКД
5013 Информационная
карта диссертации
04 кандидатская
05 докторская
5418 Исходящий номер.
дата.
 
5715 Язык
диссертации
 русский
5715 Инвентарный
номер
 
5409 Дата защиты
 2011‑11‑25 14:30
6444 Шифр научной
специальности
 25.00.01
7425 На соискание
степени
 кгмн
2061 Предствлено к защите:
61 Рукопись, в т.ч. научный доклад
52 Монография
43 Учебник
6147 Фамилия, Имя, Отчество соискателя
Нестерова Наталья Сергеевна
Фамилия, инициалы
Ученая степень
Шифр научной специальности
6156 Научные руководители
Слабунов А. И

6165 Официальные оппоненты
Божко Н. А
Щипанский А. А

6255
дгмн

4662
дгмн
дгмн

6453

4626

5733 Кол‑во томов
5742 Кол‑во стр.

135 
Номер тома
Кол‑во стр.

5751 Приложений
5787 Источников

150 
5778 Таблиц
5760 Иллюстраций
3
25
Сведения об организации, в совете которой проходила защита
2457 Код ОКПО

2934 Телефон

2394 Телефакс

2754 Город
ауд. 415, геологический факультет МГУ
1332 Сокращенное наименование министерства (ведомства)

7452 Шифр совета
Д. 501.001.39 
2151 Полное наименование организации
Д. 501.001.39 
2358 Сокращенное наименование организации

2403 Код ВНТИЦ

2655 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

Сведения об организации, в которой работает соискатль
2988 Телефон

3087 Телефакс

2781 Город

2187 Наименование организации
Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) 
2385 Сокращенное наименование организации

2682 Адрес организации (индекс, республика, область, город, улица, дом)

9045 Наименование диссертации
Геодинамическая интерпретация U‑Pb возрастов сфенов из архейских пород Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита 
9117 Реферат
Объект исследования и цель работы. Методы исследования и аппаратура. Теоретические и практические результаты и их новизна. Степень и эффективность внедрения. Область применения.
Актуальность темы   
  
Привлечение U‑Pb, Ar‑Ar, Sm‑Nd и других методов изотопной геохронологии для решения геологических задач сыграло огромную роль в выделении главных стадий развития земной коры.   
Каждый из этих методов имеет свои граничные условия по многим параметрам. Благодаря высокой температуре закрытия изотопной системы циркона и устойчивости к внешним воздействиям,   
по результатам его U‑Pb изотопного датирования можно определять возраст магматических и метаморфических процессов, что послужило в свое время революционным толчком для палеогеодинамических   
построений, особенно в докембрии. Использование новых минералов‑геохронометров при изучении докембрийских, в частности полиметаморфических, комплексов позволяет существенно   
улучшить понимание процессов эволюции Земли на ранних стадиях ее существования, повысить качество геологических моделей, в том числе тектонических карт, что, однако, требует   
понимания связи возраста датируемого минерала и геологических процессов, в ходе которых он формировался. Одним из важных и перспективных минералов‑геохронометров является   
сфен (титанит). По результатам экспериментов температура закрытия его изотопной U‑Pb системы составляет около 600700 oС, что меньше температуры закрытия изотопной системы   
циркона.   
  
Возможность использования изотопного U‑Pb возраста сфена в качестве индикатора границы между крупными докембрийскими структурами с принципиально разным стилем реализации поздних   
тектонических процессов была показана на примере Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита (Бибикова и др., 1999; Bibikova et al., 2001).   
В представленной работе, которая является логическим продолжением этих исследований, показано, что возраст сфена может быть полезен не только для оценки положения границ между   
тектоническими структурами разного порядка, но и для интерпретации природы этих границ. Синтез геохронологических и геологических данных позволяет тестировать и совершенствовать   
геодинамические модели формирования земной коры региона.   
  
Цели и задачи исследования   
  
Основной целью исследования являлось обоснование возможности применения U‑Pb возрастов сфенов при тектоническом районировании территории и тестировании геодинамических моделей   
на примере Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита.   
  
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:   
  
геохронологическое изучение сфенов из архейских пород различных террейнов Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита;   
создание базы данных U‑Pb возрастов сфенов восточной части Фенноскандинавского щита;   
анализ пространственного расположения возрастов сфенов и сопоставление этих данных с существующими схемами тектонического районирования региона;   
сопоставление возрастов сфенов и цирконов из архейских пород Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса;   
тестирование существующих геодинамических моделей на основе анализа вариаций возрастов сфенов из пород Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского   
щита.   
Фактический материал   
  
Каменный материал собран автором в ходе полевых работ лаборатории петрологии и тектоники ИГ КарНЦ РАН в период 20032010 гг., а также предоставлен коллегами по его просьбе.   
В процессе работы над диссертацией получено 25 новых U‑Pb датировок сфена, изотопный состав измерен на многоколлекторном твердофазном масс‑спектрометре ТРИТОН (ГЕОХИ РАН,   
Москва). Составлена база данных U‑Pb возрастов сфенов восточной части Фенноскандинавского щита (более 100 датировок). Изучены химические составы сфенов (168) и включений в   
них (81) на микрозонде TESCAN (ИГ КарНЦ РАН, Петрозаводск).   
  
Научная новизна   
  
Впервые проведена систематизация U‑Pb возрастов сфенов из архейских пород главных структур восточной части Фенноскандинавского щита. Получены новые данные об изотопном U‑Pb   
возрасте сфенов Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса (всего 25 определений). Показана возможность использования U‑Pb возраста этого минерала в качестве индикатора   
границы не только между Беломорским подвижным поясом и Карельским кратоном, но и между террейнами в пределах последнего. Продемонстрирована возможность применения U‑Pb геохронологии   
сфена в качестве дополнительного критерия при тектоническом районировании докембрийских областей и тестирования существующих геодинамических моделей их развития.   
  
Защищаемые положения   
  
1. В пределах восточной части Фенноскандинавского щита наблюдаются закономерные вариации U‑Pb возраста сфенов: в Карельском кратоне сфены преимущественно имеют архейский возраст   
(2.502.87 млрд. лет), а в пределах Беломорского подвижного пояса  палеопротерозойский (1.741.94 млрд. лет), при наличии редких исключений. Резкое изменение изотопного U‑Pb   
возраста сфена является одним из проявлений границы между неоархейским Карельским кратоном и Беломорским подвижным поясом.   
  
2. Изотопный U‑Pb возраст сфена может быть использован для тектонического районирования Карельского кратона, так как наиболее древние сфены (древнее 2.8 млрд. лет) установлены   
только в пределах Водлозерского террейна, в то время как сфены из пород других террейнов кратона имеют возраст 2.502.75 млрд. лет.   
  
3. В Карельском кратоне возраст сфена фиксирует преимущественно стадии кратонизации земной коры (2.62.7 и 2.8 млрд. лет), а в пределах Беломорского подвижного пояса отражает   
время (1.81.9 млрд. лет) вывода тектонических пластин со среднекоровых глубин в приповерхностную область в ходе коллизионной стадии развития Лапландско‑Кольского орогена.   
  
Практическая значимость работы   
  
Данные об изотопном U‑Pb возрасте сфенов являются дополнительным критерием при тектоническом районировании и составлении тектонических карт, что в свою очередь может быть   
использовано для обоснования металлогенических провинций.   
  
Апробация результатов исследования   
  
Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на 57‑й, 58‑й и 59‑й научных студенческих конференциях (Петрозаводск, 2005, 2006, 2007), III и IV российских   
конференциях по изотопной геохронологии (Москва, 2006, Санкт‑Петербург, 2009), XIV научной студенческой школе Металлогения древних и современных океанов  2008. Рудоносные   
комплексы и рудные фации (Миасс, 2008), XIX и XX конференциях молодых ученых, посвященных памяти члена‑корреспондента АН СССР К. О. Кратца (Апатиты, 2008, Петрозаводск, 2009),   
I и II международных научно‑практических конференциях молодых ученых и специалистов, посвященных памяти академика А. П. Карпинского (Санкт‑Петербург, 2009, 2011), международной   
конференции, посвященной памяти В. Е. Хаина Современное состояние наук о Земле (Москва, 2011), 63‑й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых посвященной   
50‑летию Института геологии Карельского научного центра РАН (Петрозаводск, 2011), Всероссийской конференции, посвященной 50‑летию Института геологии Карельского научного центра   
РАН (Петрозаводск, 2011), научном семинаре ИГ КарНЦ РАН (Петрозаводск, 2011).   
  
По теме диссертации опубликовано или находится в печати 16 работ, из них 1 статья в сборнике и 3  в рецензируемых журналах.   
  
Объем и структура работы   
  
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка работ опубликованных по теме диссертации и списка литературы. Объем работы  135 страниц, 25 рисунков, 3 таблицы.   
Список литературы содержит 150 наименований.   
  
Во введении определена актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования.   
  
В первой главе дан обзор геологического строения Фенноскандинавского щита, более подробно рассмотрены Карельский кратон и Беломорский подвижный пояс, а также некоторые опорные   
участки.   
  
Во второй главе приводятся сведения о сфене: свойства, кристаллография, изоморфизм, температура закрытия его изотопной U‑Pb системы, возможная геодинамическая интерпретация   
возрастов данного минерала. Изложены методики по подготовке сфена к датированию и по определению возраста. Представлены новые данные об изотопном возрасте 25 проб сфенов из   
пород Беломорского подвижного пояса и Карельского кратона.   
  
Третья глава посвящена анализу имеющихся материалов. Приведена база данных U‑Pb датировок сфенов восточной части Фенноскандинавского щита, составленная на основе личных и   
литературных данных. Показана возможность применения U‑Pb геохронологии сфена для тектонического районирования и тестирования геодинамических моделей формирования восточной   
части Фенноскандинавского щита.   
  
Благодарности   
  
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору геолого‑минералогических наук, профессору А. И. Слабунову (ИГ КарНЦ РАН, Петрозаводск) за поддержку, критические   
замечания и постоянную помощь на всех этапах работы. Особую признательность автор выражает доктору геолого‑минералогических наук Е. В. Бибиковой (ГЕОХИ РАН, Москва) за консультации   
по геохронологии и обсуждение проблемы, без участия которой настоящее исследование было бы невозможно. Автор признательна Т. И. Кирнозовой и М. М. Фугзан (ГЕОХИ РАН, Москва),   
под руководством и при участии которых были получены геохронологические результаты данной работы. Автор благодарна доктору геолого‑минералогических наук О. И. Володичеву,   
кандидатам геолого‑минералогических наук А. В. Степановой, Н. Е. Король, О. С. Сибелеву и всему коллективу лаборатории петрологии и тектоники ИГ КарНЦ РАН, а также докторам   
геолого‑минералогических наук профессору В. В. Щипцову и С. А. Светову за ценные советы и внимание к работе. Автор благодарит докторов геолого‑минералогических наук А. И.   
Слабунова, О. И. Володичева, В. В. Щипцова, кандидатов геолого‑минералогических наук О. С Сибелева, Л. В. Кулешевич, В. А. Костина (ИГ КарНЦ РАН, Петрозаводск), доктора геолого‑минералогических   
наук А. В. Самсонова (ИГЕМ РАН, Москва), кандидата геолого‑минералогических наук Н. В. Гусеву (ИГГД РАН, Санкт‑Петербург) за любезно предоставленные образцы сфенов, что позволило   
автору расширить коллекцию для проведения исследований.  
5436
Фамилия, инициалы
Должность
Уч. степень
Подпись МП
Руководитель организации
6111 
6311 
6210   кархн

Председатель
диссертационного совета
6264 
6320 
6462   кархн

5634 Индексы УДК
7434 Дата
7506 Входящий номер

5616 Коды тематических рубрик

5643 Ключевое слово