Минералогические особенности и P-T условия метаморфизма неопротерозойских метабазитов в бассейнах рек Тырада и Малая Кадра, Енисейский кряж

Abstract

Актуальность. На сегодняшний день считается, что распространенные в заангарской части Енисейского кряжа метабазитовые породные ассоциации являются производными процессов рифтогенеза, вызванных плюмовой активностью и распадом суперконтинента Родиния на рубеже ~1100-700 млн лет назад. При этом данные по их абсолютному возрасту являются предметом дискуссий. В статье рассматриваются неопротерозойские метаморфические события на примере термодинамических особенностей формирования исследуемых амфиболитовых проявлений, обсуждается вопрос их места в геодинамической модели образования Енисейского кряжа и роли син/постколлизионного гранитоидного магматизма в омоложении датированного возраста заангарских амфиболитов. Цель: установить главный минеральный парагенезис амфиболитов и их вторичную минерализацию; определить термодинамические условия метаморфизма и его основные этапы; соотнести характер метаморфизма с метаморфическими событиями региона и определить его роль в формировании современного облика Енисейского кряжа; выявить причины, отвечающие за несоответствие полученного возраста изучаемых амфиболитов по Ar-Ar изотопии известным на сегодняшний день датировкам метабазальтов Заангарья. Объект: амфиболиты шумихинского метапикрит-базальтового комплекса, входящего в состав малогаревской метасерии позднеархейского (?) возраста, залегающие в пластах карбонатных пород и кристаллических сланцев в бассейнах рек Тырада и Малая Кадра (притоков Теи и Панимбы соответственно). Методы. Химический состав минеральных фаз изучен с использованием аналитического комплекса для растровой электронной микроскопии и микроанализа на базе сканирующего электронного микроскопа TESCAN VEGA II LMU, совмещенного с рентгеновским энергодисперсионным микроанализатором Oxford INCA Energy 350, в центре коллективного пользования "Аналитический центр геохимии природных систем" Национального исследовательского Томского государственного университета. На основании этих данных были рассчитаны кристаллохимические формулы минералов, построены классификационные диаграммы и диаграммы геотермобарометров. Результаты. Установлен общий парагенезис амфиболитов исследуемых проявлений: Hbl+Pl (XAn=0,28-0,38)+Qz+Ilm (Sph)+Fsp c вторичным локальным развитием Act, Zo, Bt, Ms и Chl. Термодинамические параметры метаморфизма метабазитов соответствуют условиям низкотемпературных зон амфиболитовой фации (555-475 °С, 5-7,5 кбар) с динамикой повышения давления на общем фоне постепенного остывания. Амфиболиты являются производными коллизионного метаморфизма (~880-800 млн лет), проявленного в условиях аккреции ранее отколовшихся тектонических блоков к Сибирскому кратону. Локальное развитие калишпатизации, актинолитизации и хлоритизации (344-199 °С) относится к наложенным процессам в условиях повторного разогрева и может быть связано с завершающей стадией гренвильских тектонических событий, сопровождавшихся син/постколлизионным гранитоидным магматизмом ([gamma]R3ta, 760-630 млн лет), что могло стать причиной омоложения возраста исследуемых метабазитов (707-675 млн лет).

The relevance of the work. Today it is considered that metabasite rock associations widespread in the Trans-Angara part of the Yenisei Ridge are products of rifting processes caused by activity of plume and breakdown of the Rodinia supercontinent during ~1100-700 Ma. In this case, data on their absolute age are the subject of discussion. The paper considers the Neoproterozoic metamorphic events using thermodynamic features of formation of the studied amphibolite manifestations as an example and their place in geodynamic model of formation of the Yenisei Ridge, as well as the role of syn/postcollisional granitoid magmatism in age rejuvenation of Transangar amphibolites. The aim of the research is to establish the main mineral paragenesis of amphibolites and their secondary mineralization; determine the thermodynamic conditions of metamorphism and its main stages; correlate the nature of metamorphism with the metamorphic events of the region and determine its role in the formation of the modern appearance of the Yenisei Ridge; identify the reasons responsible for the mismatch between the age of the studied amphibolites according to the Ar-Ar isotopy and the accepted dating the Zaangarya metabasalts. Objects: amphibolites of the Shumikhinsky metapicritic-basalt complex, which is a part of the malogarevskaya metamorfic series of the Late Archean age (?) occurring among carbonate rocks and crystalline schists in the valleys of the Tyrad and Malaya Kadra river basins and the Tei and Panimba tributaries respectively. Methods. Chemical composition of the mineral phases was obtained using an analytical complex for scanning electron microscopy and microanalysis based on a TESCAN VEGA II LMU scanning electron microscope, combined with an Oxford INCA Energy 350 in the Center for Collective Use «Analytical Center of the Geochemistry of Natural Systems» of the National Research Tomsk State University. Based on the data the crystal chemical formulas of minerals were calculated, classification and geothermobarometric diagrams were constructed. Results. The authors established general paragenesis of amphibolites of the studied manifestations: Hbl+Pl (XAn=0,28-0,38)+Qz+Ilm (Sph)+Fsp with secondary local development of Act, Zo, Bt, Ms and Chl. Thermodynamic parameters of metamorphism of metabasites correspond to the conditions of low-temperature zones of the amphibolite facies (555-475 °С, 5-7,5 kbar) with the dynamics of pressure increase against the general background of gradual cooling. Amphibolites are derivatives of collision metamorphism (~880-800 Ma), which appeared in the accretionary conditions of previously split tectonic blocks of the Siberian craton. The local development of potassium feldspar, actinolitization, and chloritization (344-199 °С) refers to superimposed processes under reheating conditions and may be associated with the final stage of the Grenville tectonic events accompanied by syn/postcollisional granitoid magmatism ([gamma]R3ta, 760-630 Ma). It could become a cause of age rejuvenation of the studied metabasites (707-675 Ma).