Палеомагнетизм раннепротерозойских образований юга Сибирского кратона и геотектонические следствия

Глава 2. Палеомагнетизм раннепротерозойских образований Шарыжалгайского выступа (гранитоиды шумихинского и саянского комплексов).

Пригодных раннепротерозойских геологических объектов для палеомагнитного изучения в Сибири крайне мало, краевые выступы фундамента юга Сибирского кратона - Шарыжалгайский и Байкальский (рис.1) - одни из самых перспективных. В пределах этих выступов выделяются комплексы, которые образовались вскоре после коллизии, амальгамации террейнов, слагающих фундамент Сибирского кратона, это так называемый Южно-Сибирский постколлизионный пояс. Слагающие его гранитоиды таракского, саянского, шумихинского, приморского и кодарского комплексов и вулканогенно-осадочные отложения акитканской серии характеризуются хорошо определенной геодинамической позицией, наличием прецизионных датировок абсолютного возраста и слабым проявлением метаморфизма, предоставляют широкие возможности для проведения полевых тестов.

Гранитоиды, выделяемые в Южно-Сибирский пояс, имеют все признаки посткинематических: их внедрение происходило после формирования главных картируемых структур, и в дальнейшем они не подвергались наложенному метаморфизму и деформациям. Пояс занимает секущее положение по отношению к более ранним коллизионным зонам, разделяющим континентальные террейны, сложенные преимущественно архейской корой (Розен, 2001; Розен, Федоровский, 2001; Хильтова и др., 2003). Гранитоиды представляют собой геологические реперы, фиксирующие либо завершение развития подвижного пояса, либо процесс деструкции фундамента, в той или иной мере оторванный от орогенических событий. Они достаточно полно охарактеризованы петрогеохимическими и геохронологическими данными (Бибикова и др., 1990б; Донская и др., 2002; Ларин и др., 2000б, 2002; Левицкий и др., 2002; Ножкин и др., 2003), которые позволяют относить их к постколлизионным образованиям А-типа, и указывают на относительно узкий возрастной интервал их формирования (1840-1870 млн. лет).

Рис.1 Геологическая схема юга Сибирского кратона (на врезке изображены основные элементы строения фундамента по (Розен и др., 2006)) 1 - осадочный чехол Сибирской платформы; 2 - рифейские метаморфизованные перикратонные комплексы; 3 - постколлизионные граниты; 4 - Северобайкальский вулкано-плутонический пояс; 5 - коллизионные гранитные комплексы; 6-7 - раннедокембрийские метаморфические комплексы, 6а - преимущественно амфиболитовой и зеленокаменной фаций, 6б - амфиболиты с реликтами гранулитовой фации; 7а - преимущественно среднебарические гранулиты, 7б - высокобарические гранулиты.

Объектами изучения служили постколлизионные гранитоиды шумихинского и саянского комплексов, отобранные из 4 массивов, крайние массивы удалены друг от друга на 135 км, всего 204 образца из 11 точек. Основные результаты опубликованы в статьях (Диденко и др., 2003, 2005), монографии (Эволюция южной части , 2006). Палеомагнитная запись схожа во всех массивах, здесь выделена характеристическая компонента ЕОН двух полярностей, тест обращения положительный γ/γ_с=8.8/17.4. Сходство палеомагнитных направлений удаленных массивов и геологические данные о том, что граниты внедрялись в уже жесткую раму (отбирались жильные тела, внедрившиеся в трещины, поперечные главным структурам), позволяют надеяться, что здесь устранены ошибки из-за возможного разворота отдельных массивов.

Удалось рассчитать тепловую историю породы на примере Тойсукского массива (Диденко и др., 2005): были получены три датировки - по U/Pb методу по цирконам (1), а также по Ar/Ar методу по амфиболам (2) и биотиту (3), что позволило оценить скорость остывания гранитного массива и тем самым рассчитать время приобретения термоостаточной намагниченности. С момента закрытия U-Pb системы циркона до закрытия K-Ar системы в амфиболе она составляла 7.8±6.0^o/млн. лет, в последующем до закрытия K-Ar системы в биотите - 2.5±1.2^o/млн. лет. Рубеж 580-480^oС гранитоиды <прошли> от 1850 до 1830 млн. лет. По нашему мнению, это заниженная оценка, так как время закрытия измеренной Ar-Ar системы в роговой обманке составляет 1853.9±3.8 млн. лет (минимальная температура закрытия Ar-Ar системы 450^oС) близко времени становления магматических цирконов 1855±5 млн. лет (температура закрытия U-Pb системы ~ 750^o С). Вероятно, временной рубеж достижения гранитоидами температуры 450-470^oС можно оценить нижним его значением - 1850 млн. лет.