Палеомагнетизм раннепротерозойских образований юга Сибирского кратона и геотектонические следствия

Глава 3. Палеомагнетизм раннепротерозойских образований Северо-Байкальского вулкано-плутонического пояса (акитканская серия и дайковый комплекс Байкальского хребта).

Северо-Байкальский вулкано-плутонический пояс (СБВПП) приурочен к Байкальскому выступу фундамента Сибирского кратона и, согласно существующим схемам (Розен и др., 2006; Gladkochub et al., 2006; Эволюция , 2006 и др.), является составной частью Акитканского орогенного пояса, разделяющего Алданский и Ангаро-Анабарский супертеррейны (рис.1). В современном рельефе региона южная часть СБВПП географически приурочена к Байкальскому хребту, а его центральная и северная части соответствуют поднятиям Акитканского хребта (см. гл.4).

На метаморфизованных образованиях фундамента залегают с угловым несогласием практически неметаморфизованные терригенно-вулканогенные породы акитканской серии, все они прорываются гранитоидами приморского, ирельского, абчадского комплексов. На основании U-Pb датирования по цирконам возраст вулканитов Северо-Байкальского пояса и вышеуказанных комплексов гранитоидов оценивается временном интервалом 1.85-1.88 млрд. лет, что позволяет рассматривать эти породы как постколлизионные образования (Неймарк и др., 1991; Ларин и др., 2003; Донская и др., 2003; Донская и др., 2006; Poller et al., 2005; Доская и др., 2008). Стратиграфическое деление акитканской серии в силу сильной изменчивости пород по латерали и вертикали неоднозначно. В настоящей работе, вслед за Л.И. Салопом (Салоп, 1964) и А.М. Мазукабзовым (Мазукабзов, 2003), принято трехчленное деление акитканской серии, подразумевающее выделение в ее строении снизу вверх малокосинской, хибеленской и чайской свит. В пределах Байкальского хребта отложения акитканской серии и комагматичные им гранитоиды ирельского комплекса интрудированы мощными дайкообразными телами габбро-долеритов, относимые к чайскому комплексу и имеющие возраст 1674 млн. лет (Гладкочуб и др., 2007). Отложения акитканской серии, комагматичные им гранитоиды и вышерассмотренные базитовые интрузии перекрываются с угловым несогласием верхнерифейскими осадочными образованиями байкальской серии. За возраст складчатости акитканской серии, на наш взгляд, можно принять время накопления байкальской серии - верхнюю половину позднего рифея (Эволюция , 2006, Станевич и др., 2007).

Объектами изучения были вулканогенно-осадочные породы акитканской серии - малокосинская и хибеленская свиты, а также базитовые дайки чайского комплекса. Отобрано 520 образцов из 36 сайтов, расстояние между крайними точками 180 км. Основные результаты исследований опубликованы в статьях (Водовозов и др., 2007, Didenko at al, 2009). Это оказался самый сложный для изучения район из-за интенсивной локальной тектоники и запутанных стратиграфических соотношений. Кроме того повсеместно отмечено проявление регионального перемагничивания, наши более ранние результаты, которые мы считали первичными (например, Водовозов и Диденко, 2003), получены именно по таким породам. Примерно 2/3 изученных объектов оказались в той или иной степени перемагничены этим полем. Компоненты, соответствующие, на наш взгляд, перемагничиванию, выделяются в палеомагнитной записи пород разного генезиса и возраста, на разных температурных интервалах, могут выделяться как характеристические, так и метахронные. Предполагаемое время перемагничивания - поздний рифей. Для обоснования времени перемагничивания применен метод пересечения плоскостей перемагничивания (Halls, 1976; Палеомагнитология, 1982) и подход, предложенный в (Баженов, Шипунов, 1982). Пересечение плоскостей перемагничивания (D=318^о I=-15^о), построенных по перемагниченным породам разного возраста, лежит в районе среднего направления даек нерсинского комплекса Присаянья (Эволюция южной части , 2006; Шацилло и др., 2007), имеющих возраст 740-760 млн. лет. Фактором перемагничивания на Байкальском хребте могли служить многочисленные дайковые рои возраста 787 млн. лет (Гладкочуб и др., 2007).

Нам все же удалось получить 4 средних первичных направления, подтвержденных полевыми тестами (табл.). Малокосинская свита (1878 млн. лет): первичные характеристические компоненты выделены в двух разнесенных разрезах, один из которых - стратотипический. Первичность компонент подтверждается положительными тестами конгломератов и складки. Датировать образования малокосинской свиты не удалось, за ее возраст мы принимаем самый древний возраст вулканитов хибеленской свиты, которые в этом районе согласно залегают на породах малокосинской свиты.

Хибеленская свита (U/Pb по цирконам, 1878-1849 млн. лет). Вулканиты, традиционно объединяемые в хибеленскую свиту, при детальном изотопно-геохимическом изучении (Донская и др., 2008) имеют различные возраст и геохимические свойства. Нами получено два определения, которые соответствуют двум временным срезам. Оба определения биполярные и получены по породам разного генезиса. Полярности характеристических компонент, выделенных в самых древних образованиях (Хибелен-Кедровые), определены очень кучно, но тест обращения отрицательный - γ/γ_с=16.6/6.6. напротив, характеристические компоненты более молодых образований хибеленской свиты (Заворотная), несмотря на удлиненное распределение, демонстрируют положительный тест обращения - γ/γ_с=10.0/11.1. Направление пород хибеленской свиты, на наш взгляд, близки к первичным, но нам не удалось, видимо, полностью избавиться от влияния метахронных компонент.

Характеристические направления базитовых даек чайского комплекса (Sm/Nd вал, 1674±29 млн. лет), внедрившихся в недеформированные породы акитканской серии (тест складки положительный), практически совпали с направлениями в дайках того же комплекса Акитканского хребта (в котором не проявлен процесс регионального перемагничивания), что свидетельствует об их первичности. Первичные направления выделены в трех телах, еще три тела того же комплекса оказались полностью или частично перемагничены рифейским полем.