Реконструкция погребенного фундамента Сибирского кратона на основе данных U-Pb-Hf анализа обломочных цирконов: 2019 г. этап 1

Project

Description

Основной целью данного проекта является установление возраста, строения элементов фундамента и закономерностей формирования одной из крупнейших раннедокембрийских тектонических единиц мира - Сибирского кратона. В рамках поставленной цели предполагается решение нескольких частных задач, среди которых основными являются 1) уточнение местонахождения террейнов архейского и палеопротерозойского возрастов в составе обнаженных и погребенных участков Сибирского кратона, 2) уточнение возраста террейнов погребенных частей фундамента Сибирского кратона, 3) установление геодинамической эволюции отдельных фрагментов фундамента Сибирского кратона, а также получение предварительных данных о геодинамических закономерностей амальгамации Сибирского кратона. Реализация проекта станет важным этапом на пути установления положения Сибирского кратона в составе крупнейших раннедокембрийских суперконтинетов Нуна и Кенорланд.
Для разрешения существующих неопределенностей и противоречий в строении фундамента Сибирского кратона, в качестве основных объектов исследования предлагаются следующие регионы: 1) западная часть Сибирского кратона, район Енисейского кряжа и Бирюсинского выступа, 2) южная часть Сибирского кратона, район северного Прибайкалья, 3) северная часть Сибирского кратона, Анабарский щит.
Западная половина фундамента Сибирского кратона к настоящему моменту очень слабо изучена, поскольку, за исключением расположенных на юго-западе кратона Шарыжалгайского и Бирюсинского выступов (общей протяженностью около 150 км и шириной около 30 км), она целиком погребена под триасовыми трапами и осадочным чехлом Сибирской платформы. Установлено, что вдоль западной половины Сибирского кратона протягивается Ангарский складчатый пояс палеопротерозойского возраста, к востоку от которого предположительно локализована архейская кора (Rosen et al., 1994). По одним данным, она представлена единым Тунгусским блоком, включающим архейские комплексами Шарыжалгайского выступа и занимающим большую часть западной половины фундамента Сибирского кратона (Rosen et al., 1994), по другим – несколькими разобщенными блоками (Глебовицкий и др., 2008). Кроме того, данные о возрасте и изотопном составе архейской коры западной части Сибирский кратон за пределами Шарыжалгайского выступа практически отсутствуют, что указывает на необходимость изучения образцов из скважин и продуктов эрозии фундамента этой части Сибирского кратона в терригенных отложениях.
В южной части фундамента Смбмрского кратона раннедокембрийский фундамент обнажен в пределах Алдано-Станового щита и в районе северного Прибайкалья. Здесь выходят на поверхность комплексы палеопротерозойского возраста, причем их взаимоотношения остаются до конца не ясными. При этом в отличие от комплексов Алдано-Станового щита, палеопротерозоская кора в районе северного Прибайкалья обнажена на протяженном, но весьма узком участке шириной от 5 до 100 км) и история ее формирования нуждается в дальнейшем изучении, оптимально путем характеристики продуктов эрозии складчатого пояса и компилляции имеющихся прямых данных (например, Донская и др., 2013; Левитский и др., 2002; Donskaya et al., 2009), что позволит изотопно-геохронологически охарактеризовать погребенные участки и произвести корреляции в масштабе как внутри Сибирского кратона, так и за его пределами.
В районе Анабарского щита кора фундамента Сибирского кратона имеет максимальную мощность, что обусловлено ее утолщением в ходе орогенных процессов. Весьма вероятно, что именно здесь в конце палеопротерозоя локализовались коллизионные процессы, привлекшие к амальгамации Сибирского кратона, поэтому Анабарский щит представляется ключевым регионом для расшифровки данного события. Так, в пределах Анабарского щита, с запада на восток выделяют как минимум две основные зоны палеопротерозойского тектогенеза меридионального простирания – Котуйканскую и Билляхскую (Rosen et al., 1994). Возрастные и геодинамические взаимоотношения данных тектонических зон не ясны, в основном из-за противоречивости данных о возрасте и эволюции слагающих их магматических и высокотемпературных метаморфических комплексов (Гусев и др. 2013; Молчанов и др. 2011; Смелов и др. 2012). В целом, учитывая также данные детритовой геохронологии, восточная часть Анабарского щита изучена несколько лучше, чем западная. Получение новых достоверных изотопных данных о магматических комплексах западной окраины Анабарского щита несомненно позволит пролить свет на ключевые вопросы эволюции фундамента Сибирского кратона.
В настоящее время большая часть древних кратонов мира относительно хорошо геохронологически охарактеризована. Это подразумевает, в первую очередь, наличие достаточного количества опубликованных данных о возрасте магматических и метаморфических комплексов фундамента, полученных напрямую из его обнаженных участков, т.е. из областей кристаллических щитов. Кроме того, развитие методов детритовой геохронологии в последние десятилетия позволило путем анализа продуктов разрушения коры фундамента в перекрывающих осадочных отложениях составить представления о возрасте и составе погребенных частей многих кратонов, среди которых прежде всего северный Китай, западная Африка, Лаврентия и другие (например, Diwu et al., 2013; Geng et al., 2012; Petersson et al., 2018; Pietranik et al., 2008). Степень же изученности фундамента Сибири на данный момент является сравнительно невысокой, что связано, во-первых, с труднодоступностью региона, а, во-вторых, с недостаточным использованием современных методов аналитической геохронологии при его изучении. Так, например, из архейских и палеопротерозойских магматических комплексов Анабарского щита, площадь которого превышает площадь Шарыжалгайского выступа более чем в два раза, было получено всего лишь около 25 U-Pb датировок, из которых лишь немногие дополнительно охарактеризованы по изотопному составу Nd. Более 70 % фундамента Сибирского кратона погребено под осадочным чехлом, но объем данных по обломочных цирконам из них также невелик, а среди имеющихся данных многие не подходят для обоснования возраста погребенных частей фундамента из-за неустановленной дальности переноса отложений. Актуальность реконструкции погребенных частей фундамента Сибирского кратона связана в первую очередь с существующими на настоящий момент трудностями установления взаимоотношений Сибирского кратона с другими кратонами при реконструкции крупнейших докембрийских суперконтинентов Нуна и Кенорланд.
AcronymRFBR_a_2019 - 1
StatusActive
Effective start/end date1/01/1925/12/19