авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Института геологии КарНЦ РАН

2009–2012

ПО ПРОГРАММЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫХ АКАДЕМИЙ

НАУК НА 2008–2012 ГГ.

VII. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Института геологии КарНЦ РАН

2009–2012 ПО ПРОГРАММЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫХ АКАДЕМИЙ НАУК НА 2008–2012 гг.

VII. НАУКИ О ЗЕМЛЕ Петрозаводск 2012 УДК 001.891:55«2009/2012»(470.22) ББК 26.3 О-75 О-75 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009–2012 по программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008–2012 гг. VII. Науки о Земле. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2012. 102 с.

Составители:

директор д.г.-м.н. В.В.Щипцов зам. директора по научной работе д.г.-м.н. С.А.Светов ученый секретарь к.г.-м.н. А.В.Первунина В данном издании по решению Ученого совета ИГ КарНЦ РАН приведены основные результаты науч ных исследований, включенных в план НИР института по программе фундаментальных научных ис следований государственных академий на 2008–2012 гг. Результаты выделены в три раздела, соответ ствующих главным направлениям научных исследований института по Постановлению Президиума РАН от 25 марта 2008 г. Изложенные в сжатом виде материалы, сопровождаемые важными иллюстра циями, позволяют получить представление о широте и глубине исследований, выполненных коллекти вом института за период 2009–2012 гг. По каждой завершенной теме в конце текста дан список основ ных публикаций по данной проблеме. Выпуск содержит несколько приложений, раскрывающих науч но-вспомогательное содержание деятельности института.

ISBN 978-5-9274-0547- © Карельский научный центр РАН, © Институт геологии КарНЦ РАН, ПРЕДИСЛОВИЕ В настоящее время завершены темы по плану НИР, которые проводились в Федераль ном государственном бюджетном учреждении Институте геологии Карельского научного центра РАН в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований госу дарственных академий наук. В план НИР института были включены 13 научно-исследова тельских тем по разделу VII Науки о Земле (пункты 54, 55, 56, 58, 59, 60, 64, 65) данной Программы. В этом выпуске в краткой форме изложены основные научные результаты по выполняемой тематике со списками наиболее важных публикаций за период 2009–2012 гг.





по Программе фундаментальных научных исследований госакадемий.

Структура изложения выбрана таким образом, чтобы показать осуществление науч ной деятельности, соответствующей главным трем направлениям научных исследований института. Институт в качестве самостоятельного структурного подразделения входит в со став Карельского научного центра РАН. Главными направлениями научных исследований являются (Постановление Президиума Российской академии наук № 185 от 25.03.2008 г.):

1.Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинав ского щита и глобальные корреляции докембрия;

2.Минерагения Карелии. Комплексные технологии: шунгиты, промышленные мине ралы;

3.Неотектоника, сейсмичность и геоэкология Северо-Запада России.

Институт отличает многопрофильность проводимых исследований в области наук о Земле. Это и определило во многом комплексность исследований. Получили развитие меж дисциплинарные и межрегиональные работы.

Результаты исследований опубликованы в профильных журналах, монографиях и статьях в научных сборниках. В свет вышли такие научные самостоятельные издания, как ежегодный выпуск сборника научных статей «Геология и полезные ископаемые Карелии»

(2009 г. – № 12, 2010 г. – № 13, 2011 г. – № 14, 2012 – № 15 (в печати) и ежегодный выпуск материалов по технологической минералогии (4 выпуска за период 2009–2012 гг.), юбилей ный выпуск «Геология докембрия от архея до наших дней» (2011 г.) и серия «Геология до кембрия» в журнале «Труды Карельского научного центра РАН» (2012 г. – № 3).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– Исполнители тем активно участвовали в организации и проведении научных конфе ренций и семинаров, а также выступали с докладами на многих международных и россий ских научных мероприятиях. Ниже по годам приводится перечень конференций и семина ров, в организации которых принимал участие институт. Здесь же помещена короткая ин формация о количестве докладов и конференций, в которых участвовали исполнители тем.

Всероссийская конференция с участием иностранных специалистов «Гранит-зелено каменные системы архея и их аналоги в фанерозое» включающая полевые экскурсии (Цен тральная Карелия, Костомукша – Северная Карелия – Кольский полуостров), 10–12 июня, Петрозаводск. Организатор ИГ КарНЦ РАН.

IV Российский семинар «Технологическая минералогия, методы переработки мине рального сырья и новые материалы», 14–16 сентября. Семинар проведен на борту теплохо да «Борис Полевой», следовавшего по маршруту Казань – Нижний Новгород – Казань. Ор ганизаторы: Комиссия по технологической минералогии РМО, ФГУП «ЦНИИгеолнеруд», ИГ КарНЦ РАН.

ХХ российская конференция молодых ученых, посвященная памяти чл.-корр. АН СССР К.О.Кратца «Геология, полезные ископаемые и геоэкология Северо-Запада России», 10–15 октября, Петрозаводск. Организатор ИГ КарНЦ РАН и ПетрГУ Всероссийская конференция «Минерагения докембрия», 11–13 ноября, Петрозаводск.





Организаторы: ОНЗ РАН, Межведомственный комитет по рудообразованию РАН, Межве домственный петрографический комитет РАН, Научный совет РАН по проблемам геологии докембрия, ИГ КарНЦ РАН.

Сотрудники института участвовали в работе 38 международных (Австрия, Беларусь, Германия, Индия, Канада, Нидерланды, Украина, Финляндия, Франция, Шотландия), российских и региональных совещаний, конференций и семинаров, в том числе: Междуна родных конференций «Крупные магматические провинции Азии, мантийные плюмы и ме таллогения» (Новосибирск), «Информация и структуры в наномире» (Санкт-Петербург), «Фуллерены и атомные структуры» (Санкт-Петербург), «Вулканизм, биосфера и экологи ческие проблемы» (Майкоп-Туапсе), «Диатомовые водоросли как биоиндикаторы совре менного состояния окружающей среды и их роль в палеоэкологии и биостратиграфии»

(Минск);

III российского совещания «Органическая минералогия» (Сыктывкар), Междуна родного минералогического семинара «Минералогическая интервенция в микро- и нано мир» (Сыктывкар) и др. Всего сотрудниками было представлено 196 докладов.

V Российский семинар «Минералого-технологическая оценка месторождений полез ных ископаемых и проблемы раскрытия минералов», 4–7 октября, ИГ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар. Организаторы: ИГ Коми НЦ УрО РАН, Комиссия по технологической минера логии РМО, ИГ КарНЦ РАН.

Всероссийская научно-практическая конференция «Каменные строительные материа лы России: проблемы, решения», 25–28 октября, Петрозаводск. Организатор ИГ КарНЦ РАН.

IV Международная конференция «Проблемы рационального использования природ ного и техногенного сырья Баренцева региона в технологии строительных и технических материалов», 6–9 июня, Архангельск. Организаторы: Институт экологических проблем Се Предисловие вера Архангельского НЦ УрО РАН, Архангельский государственный технический универ ситет, ИХТРЭМС КНЦ РАН, ИГ Коми НЦ УрО РАН, ИГ КарНЦ РАН.

Всероссийское совещание «Проблемы освоения кианитовых месторождений Кольско го полуострова, Карелии и Урала», 15 ноября, Апатиты. Организаторы: ГИ КНЦ РАН, ИХТРЭМС КНЦ РАН, ИГ КарНЦ РАН, ГиГ УрО РАН.

Сотрудники участвовали в работе 39 российских и 21 международных (Австралия, Германия, Казахстан, Польша, Украина, Финляндия, Швеция) совещаний, в том числе: Ме ждународных конференций: «Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокем брийских породных комплексов фундамента Восточно-Европейской платформы» (Киев Украина), «Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле» (Моск ва), «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология. Конст рукционные и функциональные материалы (в том числе наноматериалы) и технологии их производства» (Суздаль), «Золь-гель-2010» (Санкт-Петербург);

научно-технической конфе ренции по углеродным материалам и полимерным композитам «USTROС» (Jaszowiec, Польша);

XI Всероссийского петрографического совещания с участием международных ученых «Магматизм и метаморфизм в истории Земли» (Екатеринбург);

Всероссийских кон ференций «Самородное золото» (Москва), «Золото Кольского полуострова и сопредельных регионов» (Апатиты), «Дегазация Земли: геотектоника, геодинамика, геофлюиды;

нефть и газ;

углевороды и жизнь» (Москва) и др. Всего было представлено 127 устных и 44 стендо вых доклада.

VI Российский семинар «Методы оценки технологических свойств минералов и их поведение в технологических процессах», 26–28 апреля, Петрозаводск. Организаторы: ИГ КарНЦ РАН, Комиссия по технологической минералогии РМО.

Международная научная сессия с международным участием «Геология Карелии от архея до наших дней» (к 50-летию ИГ КарНЦ РАН), 24–25 мая, Петрозаводск. Организатор ИГ КарНЦ РАН.

Научная конференция (с участием зарубежных ученых) «Гранулитовые и эклогито вые комплексы в истории Земли», 16–18 июня, Петрозаводск. Организаторы: ОНЗ РАН, Научный совет РАН по проблемам докембрия, ИГ КарНЦ РАН, геологический факультет МГУ, ГИ КНЦ РАН, Рабочая группа «Mineral Equilibria» (WGME).

Сотрудники института участвовали в работе 57 российских и 18 международных со вещаний (Беларусь, Греция, Испания, Норвегия, Румыния, Украина), в том числе: Между народных конференций «Advanced Carbon Nanostructures – ACN'2011» (Санкт-Петербург), «Роскатализ» (Москва), «Нанобиофизика: фундаментальные и прикладные аспекты» (Киев, Украина), «Рудный потенциал щелочного, кимберлитового и карбонатитового магматизма»

(Минск, Беларусь);

Международного форума по нанотехнологиям «Роснанотех 2011» (Мо сква);

Международной конференции, посвященной памяти В.Е. Хаина «Современное со стояние наук о Земле», (Москва);

VII Косыгинских чтений «Тектоника, магматизм и геоди намика Востока Азии» (Хабаровск);

II Международной научно-практической конференции «Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы» (Воронеж);

VI Ме ждународного симпозиума «Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах»

(Минск, Беларусь) и др. Всего сотрудниками представлено 154 устных и 70 стендовых док ладов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– VII Российский семинар «Прогнозная оценка технологических свойств полезных ис копаемых методами прикладной минералогии», 9–11 апреля, ФГУП «ВИМС», Москва. Ор ганизаторы: ФГУП «ВИМС», Комиссия по технологической минералогии РМО, ИГ КарНЦ РАН.

Международное совещание «Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья» (Плаксинские чте ния – 2012), 10–14 сентября, Петрозаводск. Организаторы: ОНЗ РАН, Научный совет РАН по проблемам обогащения полезных ископаемых, ИГ КарНЦ РАН, ИПКОН РАН, Акаде мия горных наук.

XIII молодежная научная школа-конференция, посвященная памяти чл.-корр. АН СССР К.О.Кратца «Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии», 8–10 октября, Петрозаводск. Организаторы: ИГ КарНЦ РАН, кафедра геологии и геофизи ки ГГФ ПетрГУ, Совет молодых ученых и специалистов РК.

Сотрудники института приняли участие в работе 14 международных (Финляндия, Франция, Бельгия, Польша, Украина, Белоруссия, Узбекистан, Турция, Китай, Индия, Ав стрия, Австралия, ЮАР) и 39 российских конференций, в том числе 34 Международного геологического конгресса (Брисбен, Австралия);

IX Международной конференции «Про блемы геокосмоса» (Санкт-Петербург);

Международной конференции и выставке «Графен 2012» (Брюссель, Бельгия);

X Международной конференции по рамановской спектроско пии (Нанси, Франция);

Международной конференции: «Образование и разрушение крато нов» (Йоханесбург, ЮАР);

Генеральной Ассамблеи Европейского геологического союза EGU-2012» (Вена, Австрия);

V Российской конференции по изотопной геохронологии «Геохронометрические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологиче ских процессов» (Москва);

Тектонического совещания «Осадочные бассейны и геологиче ские предпосылки прогноза новых объектов перспективных на нефть и газ» (Москва);

Все российского совещания, посвященного 95-летию со дня рождения академика Л.В.Таусона (Иркутск);

Всероссийской конференции, посвященной 150-летию академика Ф.Ю. Левин сона-Лессинга и 100-летию профессора Г.М. Саранчиной (Санкт-Петербург);

Всероссий ского литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л.Б. Рухина (Санкт-Петербург) и др. Всего сотрудниками было представлено 195 устных и 44 стендо вых доклада.

Институт проводит большую созидательную работу по подготовке и привлечению молодых научных кадров к участию в разработке и выполнении государственных программ по схеме: Клуб юных геологов «Архей» – студенческая научная лаборатория при кафедре геологии и геофизики горно-геологического факультета ПетрГУ – аспирантура Института геологии по 4 специальностям.

Директор Института геологии КарНЦ РАН д.г.м.н. В.В.Щипцов QR-код интернет портала Института геологии КарНЦ РАН I – Научное направление исследований Института геологии КарНЦ РАН:

СТРОЕНИЕ, СОСТАВ, УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ, ЭВОЛЮЦИЯ ЛИТОСФЕРЫ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА И ГЛОБАЛЬНЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ ДОКЕМБРИЯ Разделы Программы фундаментальных научных исследований государ ственных академий наук на 2008–2012 годы. VII. Науки о Земле:

54. Изучение строения и формирования основных типов геологических структур и геодинамических закономерностей вещественно-структур ной эволюции твердых оболочек Земли, фундаментальные проблемы осадочного породообразования, магматизма, метаморфизма и минера лообразования.

55. Периодизация истории Земли, определение длительности и корреля ция геологических событий на основе развития методов геохронологии, стратиграфии и палеонтологии.

Тема № 149 (2009–2011 гг.), тема № 199 (2012 г.) РАННЕДОКЕМБРИЙСКАЯ ГЕОДИНАМИКА ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА: ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ, ГЕОХИМИЧЕСКИЙ, ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЙ И ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ Номер государственной регистрации – РК № ВОЗРАСТЫ И КОРРЕЛЯЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАННЕМ ДОКЕМБРИИ КАРЕЛЬСКОГО КРАТОНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ ДЕТРИТОВЫХ ЦИРКОНОВ И СТРОМАТОЛИТОВЫХ СООБЩЕСТВ Номер государственной регистрации – РК № Научный руководитель: зав.лаб., д.г.-м.н. В.Н.Кожевников Исполнители: с.н.с., к.г.-м.н. В.А.Земцов, в.н.с., к.г.-м.н. В.В.Макарихин, с.н.с., к.г.-м.н. П.В.Медведев;

Инженерно-технический персонал: ст. картограф О.Л.Кожевникова, геолог I кат. М.Э.Криван ВВЕДЕНИЕ В разработке теории происхождения и развития континентальной земной коры и биосферы важнейшая роль принадлежит изучению древнейшего на Земле минерального вещества и наиболее ранних форм жизни на ней. В этих исследованиях используются методы изотопной хронологии, па леонтологии и стратиграфии, которые позволяют создавать региональные временные шкалы – сис темы временных реперов, служащие основой для региональных и глобальных корреляций геологи ческих событий.

При сопоставлении геологической истории архейских кратонов обнаруживается некото рая специфика Карельского кратона, определяемая отсутствием признаков хадей-эоархейских процессов формирования древнейшей континентальной коры, представленных в других регио нах породными комплексами или детритовыми цирконами этого возраста, а также отсутствием признаков проявления более древних, чем 2.8 млрд лет, гидротермальных поздне-постмагмати ческих, связанных с гранитоидным магматизмом процессов, которые определяли появление многочисленных, в том числе крупнейших, золоторудных месторождений, что является гло бальной металлогенической спецификой архея. Для более полной реконструкции геологических процессов в архее региона с учетом этих двух аспектов было проведено изучение обломочных цирконов из кварцевых пород в архейских и палеопротерозойских супракрустальных разрезах и гидротермальных цирконов из магматических рудоносных пород в нескольких пунктах Карель ского кратона. Исследование проводилось с использованием комплекса прецизионных локаль ных методов изучения минеральных включений, изотопных возрастов и микроэлементной ( элемент, LA-ICP MS) геохимии цирконов.

В палеопротерозойских комплексах и структурах Карельского кратона зафиксировано боль шинство важных моментов биогеохимической эволюции земной системы в течение палеопротеро зоя, таких, например, как: Ломагунди-Ятулийский парадокс, Гуронское оледенение, Великое окис лительное событие, глобальный плюм, что сделало палеопротерозойские комплексы Карелии уни кальным объектом для исследований по проекту ICDP FAR-DEEP Международной программы на учного континентального бурения «Переход от архея к палеопротерозою: становление современной системы Земли». Изучение состава, латерального и стратиграфического распространения микроби альных сообществ палеопротерозоя восточной части Фенноскандинавского щита явилось важным исследовательским блоком, связанным с реконструкцией условий их формирования и установлени ем их стратиграфического значения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Принципиально новые результаты по изотопной хронологии, микроэлементной геохимии и минералогии включений в детритовых цирконах из архейских и палеопротерозойских пород позво лили впервые получить информацию о древнейшем хадей-эоархейском веществе в Восточной Фен носкандии – детритовых цирконах с изохронными возрастами 3871.5±38.6 и 3837.2±42.1 млн лет и о нескольких популяциях зерен в интервале 3.6–3.4 млрд лет. Отмеченная ранее гидротермальная природа части мезоархейских зерен цирконов из кварцитов в уникальной для архея Фенноскандии платформенной стратотектонической ассоциации в разрезе интракратонного Маткалахтинского зе ленокаменного пояса нашла подтверждение при изучении содержания в них REE и других микро элементов. Позднее во временном интервале 3.4–2.61 млрд лет впервые было выделено несколько гидротермальных событий (рис. 1), с некоторыми из которых, судя по результатам качественного определения Au на энергодисперсионном микроанализаторе, было связано повышенное содержание Рис. 1. Распределение возрастов обломочных цирконов из раннедокембрийских кварцевых обломочных по род в разных частях Карельского кратона. Возрасты гидротермальных процессов выделены по результатам датирования гидротермальных цирконов с высоким содержанием U и/или REE Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия золота. Процессы гидротермального изменения цирконов проявлялись либо как дискретные собы тия, оторванные от кристаллизации магматического циркона на 135 млн лет, либо как результат воздействия поздне-постмагматических растворов. Интервал в 10 млн лет между возрастом свежих и измененных доменов в зернах циркона рассматривается как длительность функционирования по добных автогидротермальных систем. Важное значение для оценки времени низкотемпературных, возможно, связанных с эпитермальными процессами событий имеет обнаружение в архейских цир конах сингенетичных включений алюмогидрофосфатов из группы гойяцита-горсейксита-флоренси та-плюмбогумита (GGFP), общая формула которых MAl3[PO4][HPO4](OH)6, где M – Sr, Ba, Pb и Ce.

Сингенетичные включения минералов этой группы обнаружены в архейских детритовых цирконах трех поколений – 3.0–2.87, 2.78–2.74 и 2.7 млрд лет. Золоторудная специфика разрушавшихся ар хейских кварцевожильных систем подтверждена находками микровключений самородного золота в архейском детритовом материале – кварце и цирконе (рис. 2 А-В), из архейских, сумийских Рис. 2. Микронные включения самородного золота и минералов из группы GGFP в детритовых цирконах и обломочном кварце из архейских гравелитов и ятулийских конгломератов (А-В). Нормированные по хондриту С1 распределения REE в магма тических, гидротермально – измененных и гидротермальных цирконах (выделены полями) и цирконов с аномальным содержанием золота (выделены линиями) (Г-Ж) ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– и ятулийских кварцитов и конгломератов. Получены принципиально новые для раннего докем брия Фенноскандинавского щита данные по прецизионной геохимии гидротермальных цирко нов из палеопротерозойских обломочных пород и из гранитоидов и базитов, с которыми были связаны благороднометалльные процессы. Во всех изученных группах цирконов за исключени ем чисто гидротермальных цирконов из рудных амфиболитов существуют непрерывные ряды зерен или их доменов от магматических, обладающих гранитоидными характеристиками, до гидротермальных с предельно высоким (REE до 105 ppm) содержанием REE и сложными про филями нормированных их распределений (рис. 2 Г-Ж). С аномально высоким содержанием REE в гидротермальных цирконах обычно сопряжено аномальное содержание других малых элементов – Au, Hf, Nb, Ta, U, Th, W, Ag, Cd, Pb, Ba, Sr, Te, Sb, хотя корреляционные связи ме жду этими элементами в рядах «магматический гидротермально-измененный гидротер мальный» циркон сложные, что, повидимому отражает эволюцию микроэлементного состава флюида по мере его остывания.

Сопоставление полученных результатов с новейшими опубликованными данными показало, что по большинству геохимических характеристик магматические и гидротермальные домены в изученных зернах очень близки с цирконами из осадков, вмещающих крупные позднеархейские зо лоторудные месторождения и из гранитоидов, контролировавших золоторудные процессы. Значи тельное сходство профилей аномального распределения REE в цирконах из ТТГ-комплекса Водло зерского мезоархейского палеократона с их распределением в детритовых цирконах из неоархей ских и палеопротерозойских кварцитов и результаты изотопного датирования позволяют рассмат ривать эту структуру как наиболее вероятный источник обломочного материала для раннедокем брийских зрелых осадков.

Новый фактический материал дополнил комплексное геологическое обоснование глобальных событий палеопротерозоя, проявленных на Карельском кратоне: изотопной аномалии карбонатного углерода Ломагунди-Ятулий, великого окислительного события (GOE) и черносланцевого события «феномен Шуньга». На основании изучения родового и видового состава строматолитов обоснова но выделение микробиалитовых сообществ, включающих, помимо собственно строматолитов – ос новы сообщества, другие проявления раннедокембрийского биоса: микрофоссилии (акритархи), он колиты, катаграфии, признаки клеточных структур, органическое вещество. Выполнено моногра фическое описание новых родов и видов строматолитов как из ранее полученного материала, так и из новых сборов (рис. 3 А).

Обнаруженные в мацерированных препаратах из метаглинистых прослоев пород верхней подсвиты кондопожской свиты Онежского синклинория микрофоссилии (акритархи) отнесены к роду Styctosphaeridium (рис. 3 Б). Найдены микрофоссилии и в породах верхней части калевийского надгоризонта. Фациально акритархи приурочены к глинистым прослоям, накопившимся в бассейне глубиной до 200 м в удаленных от берега спокойных условиях при отсутствии привноса грубозер нистых продуктов переработки вулканического материала, а также органического вещества. В шун гитоносных метапелитах верхнезаонежской подсвиты обнаружены единичные экземпляры акри тарх плохой сохранности, определяемые как Protosphaeridium sp., и обрывки углефицированных водорослевых пленок. Показано, что ранее описанные как Segosia finlaysoniensis министроматолиты из керна скважин бассейна Йеррида в Австралии должны быть отнесены к карельскому роду Djulmekella. Эти строматолиты принадлежат к одному возрастному интервалу, характеризующему ся Ломагунди – Ятулийской изотопной аномалией карбонатного углерода. Установлено сходство палеопротерозойских строматолитов Карелии и Кольского полуострова и выявлено, что они содер жат сохранившееся в минерализованном виде межклеточное органическое вещество (рис. 3 В), ана логичное веществу современных микробиальных матов, формирующихся в условиях гиперсолёных лагун. Это поможет в реконструкции фациальных условий строматолитообразования в палеопроте розое восточной части Фенноскандинавского щита. Сравнение сообществ строматолитов из ятулия и людиковия – соседних стратонов региональной стратиграфической шкалы, выявило их отличия.

На основе изучения строматолитов и с учётом литологических данных проведена корреляция яту лийского разреза, вскрытого Онежской параметрической скважиной, с разрезами опорных скважин, пробуренных в Северо-Онежском синклинории. Определены закономерности пространственного Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия Рис. 3. Желваковые постройки Calevia ruokanensis Mak. на поверхности напластования ятулий ских доломитов (А). Электронные изображения: Б – микрофоссилии (акритархи) рода Stictosphaeridium из метаглинистых прослоев верхов кондопожской свиты;

В – минерализован ное межклеточное вещество цианобактериального мата из палеопротерозойских строматолитов, куетсъярвинская свита, Печенга. Микрофоссилии в хемогенных силицитах из верхней части ме зоархейского разреза Койкарской структуры: Г – деталь стенки чехла с обрастанием мелкими гранулами кремнезёма, образовавшимися в процессе фоссилизации;

Д – раскрытая трубка, видна толщина стенок микрофоссилии ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– размещения строматолитовых сообществ в восточной части Фенноскандинавского щита по резуль татам анализа латеральной изменчивости состава строматолитовых сообществ, описанных в керне скважин, пробуренных в рамках международного проекта FAR-DEEP на территории Кольского по луострова и Карелии. Выделены четыре биогеографических провинции: Северо-, Центрально-, Южно- и Западно-Карельская (рис. 4), каждая из которых характеризуется собственными особенно стями фитогенных сообществ.

Рис. 4. Географическое и стратиграфическое распределение строматолитовых сообществ в Се веро-, Центрально-, Южно- и Западно-Карельской провинциях и положение в них ключевых местонахождений В хемогенных силицитах (кремнистых метаосадочных породах), приуроченных к нижней части разреза мезоархейской (3.0–2.9 млрд лет) протоокеанической ассоциации и островодужному андезитовому комплексу Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса в Центральной Карелии обнаружены древнейшие на Фенноскандинавском щите микрофоссилии, представленные фрагмен тами чехлов около 10 мкм в диаметре и длиной до n·100 мкм (рис. 3 Г, Д). Эти окремнённые чехлы, вероятно, принадлежали хемолитотрофным нитчатым микроорганизмам-термофилам, обитавшим в подводных условиях вблизи действующих гидротермальных систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Среди детритовых цирконов обнаружены древнейшие на сегодняшний день для Фенноскан динавского щита эо-палеоархейские популяции цирконов, что открывает перспективы для изучения самых ранних страниц геологической истории региона и для глобальных корреляций с древнейши ми событиями в истории других кратонов Земли. На изотопно-возрастной шкале региона в палео неоархее намечено положение нескольких гидротермальных событий, связанных с позднемагмати Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия ческими и, возможно, поствулканическими процессами. В качестве доминирующего источника ар хейских и палеопротерозойских зрелых осадков выступали породы, близкие по составу к породам Водлозерского ТТГ-комплекса, продуктам его флюидной переработки и мезо-эпитермальные квар цевожильные гидротермальные системы с признаками золотого оруденения.

Выявление стратиграфически значимых строматолитовых сообществ в палеопротерозое на метило новый этап в изучении наиболее ранних биотических событий в истории Земли. Временной интервал 2200–2060 млн лет н., к которому приурочено Ломагунди-Ятулийское изотопное событие, связанное с изменением геохимических свойств морской воды и имеющее глобальный характер, ха рактеризуется доломитовыми толщами, включающими в себя одинаковые таксоны министромато литов, впервые описанных в Карелии и обнаруженных к настоящему времени на многих докем брийских кратонах Земли.

Первые для Фенноскандинавского щита находки микрофоссилий в осадочных породах мезо архейского возраста подтверждают положение о том, что в раннем докембрии оазисы жизни были локализованы в зонах гидротермальной активности, связанной с подводным вулканизмом. В этих условиях обитали хемолитотрофные микроорганизмы, для метаболизма которых не требовались солнечный свет и кислород. Все необходимые для органического синтеза химические элементы по ставлялись вулканическими гидротермами.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Кожевников В.Н. Хадей-архейские детритовые цирконы – ключ к познанию древнейшей геологиче ской истории Фенноскандинавского щита // Геология Карелии от архея до наших дней. Материалы докладов Всероссийской конференции, посвященной 50-летию Института геологии Карельского научного центра РАН.

Петрозаводск, 24–26 мая 2011 года. Петрозаводск: Институт геологии КарНЦ РАН, 2011. С.37–48.

Кожевников В.Н., Сафронов А.Н.. Включения самородного золота и рудных минералов в обломочных цирконе и кварце из раннедокембрийских кварцитов и кварцевых гравелитов Карельского кратона // ДАН.

2012, т. 444, № 2, с. 190–193.

Кожевников В.Н.,.Скублов С.Г Детритовые цирконы из архейских кварцитов Маткалахтинского зеле нокаменного пояса, Карельский кратон: гидротермальные изменения, минеральные включения, изотопные возрасты // ДАН, 2010, т. 430, № 5, с. 681–685.

Кожевников В.Н., Скублов С.Г.,.Марин Ю.Б,.Медведев П.В, Сыстра Ю.,.Валенсиа В. Хадей – архей ские детритовые цирконы из ятулийских кварцитов и конгломератов Карельского кратона // ДАН, 2010, т.

431, № 1, с. 85–89.

Макарихин В.В. Палеонтологические исследования палеопротерозоя Карелии // Геология Карелии от архея до наших дней. Материалы докладов Всероссийской конференции, посвященной 50-летию Института геологии Карельского научного центра РАН. Петрозаводск, 24–26 мая 2011 года. Петрозаводск: Институт геологии КарНЦ РАН, 2011. С.71–78.

Медведев П.В. Ископаемая нефть, органическое вещество и фоссилии в отложениях нижнего протеро зоя Онежского синклинория // Учёные записки Петрозаводского государственного университета. 2009, № 5, с. 54–60.

Онежская палеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Л.В. Глушанин, Н.В. Шаров, В.В. Щипцов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011, 431 с.

Светов С.А., Медведев П.В. Древнейшие фоссилизированные микроорганизмы Фенноскандинавского щита // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2012, № 4, с. 23–26.

Medvedev P.V., Melezhik V.A., Filippov M.M.. Palaeoproterozoic Petrified Oil Field (Shunga Event) // Paleontological Journal, 2009. Vol. 43, N 8, pp. 972–979.

Тема № НЕОАРХЕЙСКИЙ ПИК ЭНДОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЯ НА ФЕННОСКАНДИНАВСКОМ (БАЛТИЙСКОМ) ЩИТЕ: МАГМАТИЧЕСКИЕ И МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ СОБЫТИЯ, ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ Номер государственной регистрации – РК № Научный руководитель: зав. лаб., д.г.-м. н. А.И.Слабунов Исполнители: г.н.с., д.г.-м.н. О.И.Володичев, в.н.с., к.г.-м. н. В.С.Степанов, с.н.с., к.г.-м.н. О.С.Сибелев, с.н.с., к.г.-м. н. Н.Е.Король, с.н.с., к.г.-м.н. А.В.Степанова, м.н.с., к.г.-м. н. Н.С.Нестерова, асп. Е.В.Бурдюх, асп. С.В.Егорова, асп. О.А.Максимов, Инженерно-технический персонал: ст. лаб. А.К.Карпова, вед. геолог Т.И.Кузенко, вед. геолог Н.И.Щипцова, ст. лаб. Н.Ю.Шевцова ВВЕДЕНИЕ Изучение процессов становления ранней континентальной коры и разработка моделей глубин ного строения архейских кратонов – это одна из задач Программы фундаментальных исследований РАН 2009–2012 гг по Отделению наук о Земле. На ее решение на примере неоархея Фенносканди навского (Балтийского) щита направлен настоящий проект. Неоархей (2.8–2.5 млрд лет) – это край не важный период в истории Земли, так как, по ряду оценок, именно в это время сформировалась большая (около 60 %) часть континентальной коры. Цель настоящего проекта: разработка на основе геологических, петрологических и геохронологических данных геодинамических моделей форми рования и переработки ранней континентальной коры в неоархее. Проект реализован как комплекс ное исследование неоархейских структурно-вещественных образований Балтийского щита и состо ит из трех взаимосвязанных разделов: метаморфической петрологии, петрологии магматических пород и геолого-геодинамического.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАЗДЕЛУ МЕТАМОРФИЧЕСКАЯ ПЕТРОЛОГИЯ Найдены новые подходы к идентификации архейских и палеопротерозойских эклогитов: изу чение архейских (2.84–2.66 млрд лет) и двух генераций палеопротерозойских (2.39 и 1.91 млрд лет) цирконов, выделенных из эклогитизированных габброноритов, показало, что каждая генерация имеет индивидуальный набор минералов-включений, позволяющих более надежно определять при роду геохронометра. Архейские цирконы содержат включения кварца, апатита, биотита, хлорита, что позволяет уверенно относить их к ксеногенным;

цирконы с возрастом 2.39 млрд лет содержат в ядерной части включения орто- и клинопироксенов, амфибола и биотита сопоставимых с магмати ческими минералами габброидов, и, редко, в периферийных частях – Na-содержащие пироксены, указывающие на возможность формирования эклогитового парагенеза на позднемагматической ста дии;

в цирконах возраста 1.91 млрд лет содержатся редкие включения амфибола и биотита, что со гласуется с представлением об их кристаллизации в условиях амфиболитовой фации. В архейских эклогитах известны две генерации цирконов: неоархейские (преобладают), сформировавшиеся в ус ловиях эклогитовой фации, и палеопротерозойские (часто образуют каймы), образовавшиеся в ус ловиях амфиболитовой фаций.

В неоархейских (2720 млн лет) эклогитах на основании детальных микрозондовых исследова ний включений в зональных кристаллах гранатов восстановлен проградный тренд их развития от зеленосланцевой фации (включения альбита, хлорита (пеннина-талькохлорита), кианита, фенгито вого мусковита, цоизита и кварца, что соответствует Т=440–500° С, Р5 кбар) до эклогитовой – Т=820 °С, Р17 кбар (включения омфацита (21–40 % Jd), кварца и кианита). Ретроградные преобра зования происходили в высокобарических условиях гранулитовой – амфиболитовой фаций (Т=625– Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия 650°С, Р7.0–7.5 кбар). Проградный тренд, вероятно, отражает эволюцию условий метаморфизма эк логитов в условиях «теплой» субдукции. (рис. 1).

Рис. 1. Включения Chl ± Ky, Ab, Zo, Ms, Kfs в гранатах из Ky-экло гитов III (а, б, в) и из Grt амфибо литов по эклогитам I (г). Изображе ния в отраженных электронах. Р-Т диаграмма проградной и ретро градной ветвей эволюции эклоги тов беломорской Гридинской зоны (Володичев, Кузенко, 2012) Изучена группа симплектитовых микроструктур, являющихся маркерами режимов деком прессии. Впервые в Беломорском подвижном поясе детально описаны кварц-клиноцоизитовые, кварц-клинопироксеновые и двупироксеновые симплектиты. Разработана модель формирования симплектитов за счет разуплотнения и увеличения мольного объема фаз переменного состава.

Проведен анализ данных о составе, строении и времени образования умереннобарических гранулит-эндербит-чарнокитовых (гранулитовых) комплексов Карельской и Беломорской про винций, состоящих, главным образом, из эндербитов кварцеводиоритового – тоналитового со става, ксенолитов гранулитов основного, реже среднего и ультраосновного состава. Относи тельно поздними образованиями являются чарнокитоиды. В рамках выполнения проектов по грантам РФФИ (№ 11-05-00168, 11-05-93959) проведены геохронологические (SHRIMP-II) ис следования Тулосозерского, Вокнаволокского и Онежского (западная часть Водлозерского тер рейна) гранулитовых комплексов Карельской провинции и Нотозерского – Беломорской. Пред полагается, что формирование гранулитов связано с метаморфическими преобразованиями в супрасубдукционных обстановках. Вместе с тем, новые материалы не позволили уточнить мас штабы преобразования эндербитов и чарнокитов гранулитовых комплексов в гнейсы амфиболи товой фации, поэтому остался не решенным вопрос об их первоначальном распространении в пределах рассматриваемых провинций Балтийского щита. При условии широкого ареального распространения гранулитовых комплексов, становится актуальной модель их образования в связи с развитием плюмов, формирующих тепловые потоки, обусловившие становление эндер битового фронта.

Установлена динамика становления Тулосского гранулит-эндербит-чарнокитового комплек са: I стадия – формирование эндербитов с ксенолитами гранулитов преимущественно среднего со става и интрузивных чарнокитов: Т=750–880 °С до 950 °С, Р от 3.0 кбар до 4.5–5.0 кбар;

II – (2701– 2705 млн лет) – динамический метаморфизм в shear-зоне в условиях гранулитовой – амфиболито вой фаций: Т=590–890 °С, Р=6–10 кбар и статический метаморфизм с характерной пойкилопорфи робластической формой кристаллизации ортопироксена на прилегающих территориях: Т=750–890° С, Р=5.5–6.5 кбар;

III – диафторез амфиболитовой (Т=575–700 °С, Р от 6 до 2.5 кбар) и эпидот-ам фиболитовой (Т=450–520 °С, Р=3–4 кбар) фаций.

Установлена динамика становления Онежского гранулит-эндербит-чарнокитового комплекса:

I стадия (около 2740 млн лет) – ранний гранулитовый метаморфизм (Т=755–870 °С, давление не ус тановлено);

II – (2717 млн лет) – становление интрузивных эндербитов;

III – 2701–2705 млн лет – поздний гранулитовый метаморфизм (Т=750–880 °С, Р=5–7 кбар). Около 2522 млн лет проявился диафторез в условиях амфиболитовой и, особенно интенсивно, в условиях зеленосланцевой фаций.

Возраст протолита комплекса оценивается как мезоархейский (2.90–2.85 млдр лет) на основе дан ных о U-Pb возрастах ядрер цирконов в основных гранулитах и эндербитах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– В Нотозерском комплексе Беломорской провинции (Т=780–820 °С, Р=5–6 кбар) определен возраст эндербитов ранней генерации – 2777±18 млн лет и возраст магматической – постмагматиче ской стадий формирования интрузивных чарнокитов Пажминского массива – 2756±16 млн лет.

На примере неоархейских гранулит-эндербит-чарнокитовых комплексов Карельской и Бе ломорской провинций показано, что привнос натрия и воды при эндербитовой мигматизации и повышение потенциала щелочей в гранулитовой фации приводит к амфиболизации пироксенов в ранних гранулитовых парагенезисах с образованием обогащенных титаном амфиболов. Амфи болизация в условиях гранулитовой фации отличается, по геохимическому режиму, Р-Т пара метрам и типу амфиболов от таковой, связанной с последующим диафторезом в условиях амфи болитовой фации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАЗДЕЛУ ПЕТРОЛОГИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД Проведен сравнительный анализ геохимических характеристик неоархейских и палеопро терзойских габброидов Карельской и Беломорской провинций (базитов санукитоидной серии, габброидов о. Супротивные и массивов габбронорит-диоритового ряда, мафических даек). Ре зультаты анализа показали, что эти группы пород дискретны и обладают разными геохимически ми характеристиками. Наиболее ярко среди неоахрейских базитов выделяются габброиды о. Су противные. Условия их магмогенерации отличны от габброидов санукитоидной серии и базитов Кундозерского массива.

Детальное петролого-геохимическое изучение неоархейских по геологической позиции габб роидов в северной части Карельского кратона, проведенное на примере Кундозерского массива, пока зало, что габбронориты, диориты и кварцевые диориты, входящие в его состав, генетически связаны процессами кристаллизационного фракционирования. Кундозерский массив габброидов по особенно стям строения, минералого-петрографическим и геохимическим характеристикам слагающих его по род отличается от палеопротерозойских (2.45 млрд лет) стратифицированных интрузий Олангской группы, но имеет черты сходства с неоархейскими базитами санукитоидной серии (рис. 2).

Рис. 2. Схема геологического строения Кундозерского массива (Степанова, Степанов, 2011) и спайдерграммы распределения содержаний рассеянных эле ментов в неоархейских базитах Карельской и Беломорской провинций Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЕОЛОГО-ДИНАМИЧЕСКОМУ РАЗДЕЛУ Создана геолого-геофизическая модель строения земной коры восточной части Фенносканди навского щита в районе акватории Белого моря на основе оригинальных сейсмотомографических материалов и данных глубинного сейсмического зондирования, что позволило оценить различия в строении земной коры Карельской, Беломорской и Кольской провинций, показать тектоническую природу их границ и наличие многочисленных пологозалегающих тектонических пластин в Бело морской структуре (рис. 3).

Рис. 3. Геолого-геофизический разрез земной коры по линии Калевала – Кемь – Горло Белого мо ря по данным сейсмотомографического профиля «Суша-Море» (показан на рисунке), профилей МОВ-ОГТ 3-АР (Кемь – горло Белого моря) и 4В (Кемь – Калевала) (Слабунов и др., 2010, Ша ров и др., 2010) Анализ базы данных U-Pb возрастов сфена Фенноскандинавского щита (создана в рамках гранта РФФИ 11-05-00168а) показывает, что в пределах восточной части щита существуют законо мерные вариации U-Pb возраста сфенов: в Карельском кратоне сфены преимущественно имеют ар хейский возраст (2.50–2.87 млрд лет), а в пределах Беломорского подвижного пояса – палеопроте розойский (1.74–1.94 млрд лет), при наличии редких исключений. Резкое изменение изотопного U Pb возраста сфена является одним из проявлений границы между неоархейским Карельским крато ном и Беломорским подвижным поясом.

Результаты U-Pb датирования сфенов из пород Карельского кратона дают дополнительные доказательства того, что в неоархее в пределах кратона существовал относительно стабильный Во длозерский террейн (блок), а в западных террейнах в период 2.7–2.6 млрд лет продолжались текто но-термальные процессы, связанные с завершающими (аккреционными) стадиями формирования континентальной земной коры. Результаты U-Pb датирования сфенов и цирконов из пород Бело морского подвижного пояса согласуются с геодинамической моделью, в соответствии с которой ар хейские и палеопротерозойские комплексы, слагающие пояс, были выведены в виде тектонических пластин со среднекоровых глубин в приповерхностную область в ходе коллизионной стадии разви тия Лапландско-Кольского орогена 1.8–1.9 млрд лет.

Проведена корреляция неоархейских глубокометаморфизованных вулканогенно-осадочных, метаморфических и интрузивных комплексов Беломорской провинции и выделено несколько лате ральных рядов комплексов, которые маркируют субдукционно-аккреционные и коллизионную ста дии формирования беломорского неоархейского орогена. При геодинамических реконструкциях ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– учитывается, что в неоархее восточная часть Фенноскандинавского щита входила в состав супер континента Кенорленд. Наибольший интерес для геодинамических реконструкций представляют собой образования с возрастом 2720 млн лет, среди которых установлены островодужные вулкани ты (Кичанская структура), габбро-диоритовые интрузии активной континентальной окраины, гра нулитовые комплексы и эклогиты. В Беломорской провинции ранее установлен неоархейский ( млн лет), связанный с коллизионными процессами метаморфизм, соответствующий высокобариче ским гранулитовой – амфиболитовой фациям (парагенезисы кианит – калиевый полевой шпат, киа нит – ортопироксен).

Рис. 4. Схема геологического строения района с. Гридино Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия В составе эклогитсодержащего меланжа в районе Куру-Ваара в северной части Беломорской провинции установлены две разновозрастные группы эклогитов: с возрастами 2.82–2.80 млрд лет и около 2.72 млрд лет (в регионе известны также эклогиты с возрастом 2.87–2.86 млрд лет). Эклогит содержащий меланж сечется здесь дайкой габброноритов, сопоставимых с палеопротерозойским комплексом лерцолитов-габброноритов. Образование эклогитов Куру-Ваары, как и остальных экло гитов Салмы, связывается с процессами субдукции архейской океанической коры, состав и строе ние которой, однако, отличалось от современной.

Подготовлена схема геологического строения района с. Гридино в масштабе 1:25000 (рис. 4).

В Беломорской провинции описаны две группы тектонитов, отличающихся по гранулометри ческим характеристикам обломочной составляющей: неоархейский тектонический эклогитсодержа щий метамеланж с логарифмически нормальным распределением размером обломков, и тектониты, образовавшиеся в зонах палеопротерозойских деформаций, имеющих полимодальное распределе ние размеров обломков.

Исследования цирконов из неоархейских метаосадков Гимольского и Большезерско-Хедозер ского зеленокаменных поясов Центрально-Карельского террейна показали, что подавляющая часть зерен имеет неоархейский (2.77–2.73 и 2.73–2.7 млрд лет, соответственно) возраст (207Pb/206Pb), при этом отмечены единичные мезо- и даже палеоархейские (3.3–3.5 млрд лет) датировки, что означает наличие в области снова отдельных фрагментов мезо- и палеоархейского вещества.

В Беломорской провинции на основании изотопно-геохимических исследований (изотопия С, О, Sr, Nd) установлены две группы карбонатных пород: архейские метаосадочные и палеопротеро зойские магматические.

Проведена оценка динамики роста континентальной коры Земли на основе анализа карты тектоно-термального возраста континентальной литосферы (Artemieva, 2009): в архее (древнее 2,5 млрд лет) сформировалось около 13 % объема всей континентальной коры, в протерозое (2.5–0.54 млрд лет) – около 50%, в палеозое-мезозое – 18% и в кайнозое – 19%. На Фенноскандинавском щите архейские комплексы обнажаются на примерно 40% территории, при этом площади выходов террейнов, сложенных преимущественно комплексами, сформиро вавшимися до 3 млрд лет составляют около 6% от всех архейских образований, в период 3.0–2. млрд лет – 23%, в период 2.9–2.75 млрд лет – около 45 % и в период 2.75–2.65 млрд лет – около 25 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Полученные в ходе выполнения проекта материалы позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Большая (около 70 %) часть архейской континентальной земной коры Фенноскан динавского щита сформировалась в период 2.9–2.6 млрд лет, в том числе в неоархее – более 25 %.

Анализ созданной базы данных U-Pb возрастов сфена подтверждает, что уже в раннем неоархее в пределах Карельского кратона существовал относительно стабильный Водлозерский террейн (блок), в то время как в западных террейнах процессы формирования континентальной земной ко ры завершились 2.7–2.6 млрд лет назад.

2. Ведущий механизм формирования и преобразования земной коры Фенноскандинавского щита в неоархее – это субдукционно- аккреционные и коллизионные процессы, наиболее важными индикаторами которых являются проявления эклогитового и высокобарического гранулитового ме таморфизмов, островодуждного вулканизма, гранитоидного магматизма S-типа. Неоархейские уме реннобарические гранулиты Карельской и Беломорской провинций Фенноскандинавского щита, вероятно, сформировались в супрасубдукционных обстановках.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Володичев О.И., Слабунов А.И., Сибелев О.С., Скублов С.Г., Кузенко Т.И. Геохронология, минеральные включения и геохимия цирконов из эклогитизированных габброноритов Беломорской провинции (с. Гриди но) // Геохимия. 2012. № 8. С. 734–748.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– Егорова С.В., Степанова А.В. Палеопротерозойские габброновиты Беломорского подвижного пояса – особенности химизма и минерального состава // Труды КарНЦ РАН. Серия «Геология докембрия». 2012. № 3.

С.56–64.

Король Н.Е. Высокотемпературная амфиболизация при эндербитовой мигматизации основных грану литов в гранулит-эндербит-чарнокитовых комплексах Карелии // Петрология, 2009. т. 17, № 4, с. 378–396.

Лубнина Н.В., Слабунов А.И. Палеомагнетизм неоархейской полифазной Панозерной интрузии Фенно скандинавского щита: новые результаты // Вестник Московского государственного университета. Серия Гео логия. 2009. №6. С.18–25.

Лубнина Н.В., Слабунов А.И. Реконструкция неоархейского суперконтинента Кенорленд по палеомаг нитным и геологическим данным // Вестник Московского государственного университета. Серия Геология.

2011. № 4. С.18–25.

Нестерова Н.С. Геодинамическая интерпретация U-Pb возрастов сфенов из архейских пород Карель ского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита. Автореф. дис. … канд. геол. минер. наук. М. 2011. 22 с.

Нестерова Н.С. Геологическая интерпретация U-Pb возрастов титанитов (сфенов) восточной части Фенноскандинавского щита // Вестник Института геологии Коми НЦ РАН. 2011. № 6. С. 6–11.

Нестерова Н.С. Районирование восточной части Фенноскандинавского щита с использованием U-Pb возрастов сфенов (титанитов) // Региональная геология и металлогения. 2012. № 49. С. 26–33.

Нестерова Н.С., Кирнозова Т.И, Фугзан М.М. U-Pb возрасты сфенов из пород Карельского кратона и Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита (новые данные) // Геохимия. 2011. № 12. С. 1–8.

Слабунов А.И., Володичев О.И., Скублов С.Г., Березин А.В. Главные стадии формирования палеопроте розойских эклогитизированных габброноритов по результатам U-Pb (SHRIMP) датирования цирконов и изу чения их генезиса // ДАН. Том 437. № 2. 2011. С. 238–242.

Слабунов А.И., Шаров Н.В., Исанина Э.В., Крупнова Н.А., Рослов Ю.В., Щипцова Н.И. Сейсмотомогра фическая модель земной коры по профилю ГСЗ – ОГТ «Суша-Море» Калевала-Кемь-горло Белого моря. В кн.

Строение и история развития литосферы. Российские исследования по программе МПГ 2007/2008. Том 4.

Отв. ред. Ю.Г. Леонов. СбП. 2010. С. 291–308.

Шаров Н.В., Слабунов А.И., Исанина Э.В., Крупнова Н.А., Рослов Ю.В., Щипцова Н.И. Сейсмическое разрез земной коры по профилю ГСЗ – ОГТ «Суша-Море» Калевала-Кемь-горло Белого моря // Геофизиче ский журнал. 2010. Том 32. №5. С. 21–34.

Щипанский А.А., Ходоревская Л.И., Конилов А.Н., Слабунов А.И. Эклогиты Беломорского пояса (Коль ский полуостров): геология и петрология // Геология и геофизика. 2012. Том 53, № 1. С. 3–29.

Щипанский А.А., Ходоревская Л.И., Слабунов А.И. Геохимия и изотопный возраст эклогитов Беломор ского пояса (Кольский полуостров): свидетельства о субдуцировавшей архейской океанической коре // Геоло гия и геофизика. 2012. Том 53, № 3. С. 341–364.

Stepanova A., Stepanov V. Paleoproterozoic mafic dyke swarms of the Belomorian Province, eastern Fennoscandian Shield // Precambrian Research. 2010. Vol.183. N 3. P. 602–616.

Тема № ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ВУЛКАНИЧЕСКИХ АССОЦИАЦИЙ КАРЕЛЬСКОГО КРАТОНА В МЕЗОАРХЕЕ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ Номер государственной регистрации – РК № Научный руководитель: рук. лаб., д.г.-м.н. С.А.Светов Исполнители: с.н.с., к.г.-м.н. А.И.Светова, н.с. Т.Н.Назарова, асп. М.А.Гоголев, асп. З.П.Рыбникова (с 2012 г.) ВВЕДЕНИЕ Реконструкция архейской геологической истории планеты, ее геодинамических режимов воз можна на основе изучения сохранившихся фрагментов архейских гранит-зеленокаменных систем в пределах древних кратонов. Представляемые исследования посвящены изучению особенностей гео химической, петрологической и изотопно-геохимической эволюции вулкано-плутонических ком плексов, реконструкции магматических источников расплавов и приуроченных к становлению и развитию плюмовых, субдукционных систем, а также зон их взаимодействия, во временном интер вале от мезоархея до палеопротерозоя в пределах Карельского кратона. Работа основывается на применении комплекса прецизионных (IСP-MS) и изотопных (Sm-Nd, U-Pb) методов для определе ния составов вулканических пород и длительности процессов вулканизма, установления изотопно геохимических параметров первичных расплавов и создания эволюционных моделей для выделяе мых вулканических серий рассматриваемого временного среза.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ На основе комплексного изучения страто-тектонических ассоциаций Ведлозерско-Сегозер ского зеленокаменного пояса, залегающего на западном обрамлении Водлозерского блока (Цен тральная Карелия) предложена аккреционно-коллизионная модель его формирования в ходе муль тистадийного развития мезо-неоархейской зоны перехода океан-континент. В строении зеленока менного пояса выделен набор тектонически совмещенных стратотектонических ассоциаций (СТА), маркирующих контрастные геодинамические режимы их заложения: островодужный режим фор мирования дифференцированной базальт-андезит-дацит-риолитовой (БАДР) – адакитовой ассоциа ции в интервале 3.05–2.94 млрд лет;

океанический режим развития (включающий формирование за дуговых бассейнов и океанических плато) маркируется образованием коматиит-базальтовых ком плексов в интервале 3.0–2.90 млрд лет;

окраинно-континентальный этап выражен в становлении ан дезит-дацит-риолитовых (АДР)-адакитовых ассоциаций (2.90–2.85 млрд лет). Завершающая стадия коллизионного этапа (проявленная санукитоидным и андези-дацитовым вулканизмом) проходила в интервале 2.76–2.71 млрд лет, к 2.60 млрд лет развитие зеленокаменного пояса сменилось транс прессионно-транстенсионными режимами, в ходе которых образовывались несогласные осадочные бассейны (заполненные молассоидным материалом) пулл-апарт типа.

Прецизионное датирование (цирконометрия, SHRIMP-II) реперных комплексов зеленокамен ного пояса позволило уточнить интервалы геологических событий на западной оконечности Водло зерского блока и выделить новые объекты для возможного геохронологического изучения – осадоч ные прослои в разрезах коматиит-базальтовых комплексов, как важный поставщик геохронологиче ской информации о высокомагнезиальном вулканизме. Для коматиит-базальтовой ассоциации Хау таваарской структуры установлено время формирования терригенных цирконов из осадочных про слоев граувакк в лавовой пачке – 2917.2±8.7 млн лет, что может рассматриваться как древнее огра ничение времени образования высокомагнезиальной ассоциации. Установлено, что коматиитовый магматизм в Ведлозерско-Сегозерском зеленокаменном поясе проходил в нескольких этапах в ин тервалах 2.90–2.92 и 2.93–3.0 млрд лет.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– Выявлено значительное присутствие метаморфических цирконов с возрастом 2.74–2.67 млрд лет во всех магматических ассоциациях южной части зеленокаменного пояса, свидетельствующее о значительной тектоно-метаморфической реактивизации территории, проходящей после пика (2.74– 2.71 млрдлет) санукитоидного магматизма.

В результате комплексного изучения древнейшей (2995 – 2945 млн лет) мезоархейской остро водужной системы, в пределах Карельского кратона, представленной реликтами вулканических ас социаций андезитового ряда в Хаутаваарской, Остерской и др. зеленокаменных структурах Ведло зерско-Сегозерского зеленокаменного пояса, детализированы временные этапы развития вулканиз ма, определен хронологический рубеж формирования крупнейших палеовулканических построек, составляющий – 2958.7±6.0 млн лет.

Установлена мультисериальная специфика вулканитов андезитового ряда, выделены и геохи мически, петрологически охарактеризованы устойчивые сериальные парагенезы конвергентных об становок, включающие: адакитовые (высоко-кремнистую и низкокремнистую) серии, Nb-обогащен ную БАДР (АДР) андезитовую серию;

высоко-Mg андезитовую (байяитовую) и толеитовую серии (рис.1, табл.).

Выделен новый тип андезитов с магнезиальностью Mg# =50–59, высокими содержаниями Cr (600–2400 ppm), Ni (30–70 ppm), низкими содержаниями Nb (1.6 ppm), Hf (0.7 ppm), Zr (22 ppm), недифференцированным характером распределения РЗЭ и положительной U аномалией. Породы имеют низкие, не типичные для андезитов, отношения Zr/Y = 1.3–1.6, (La/Yb)pm = 0.7–0.9, Nb/Ta = 2.0–2.2. Предварительно андезиты данного типа отнесены к продуктам дифференциации коматиитовых расплавов (рис. 1, табл.).

Геохимическая характеристика типовых мезоархейских андезитовых серий Центральной части Карельского кратона (SiO2 – вес.%, редкие и редкоземельные элементы – ppm) Nb-обогащенная ассоциация Высоко-Nb Андезиты толеито- Коматиитовая Высоко-Mg БАДР- серия Параметр Адакитовая серия базальты вой серии серия андезиты «нормального»

(байяиты) ряда SiO2 54–70/52–73 53–64 51–73/ 55–78 50–53 58–65/60–63 55– Mg# 35–67/40–60 52–58 32–48/33–62 45–48 35–53/60–63 50– Th 4–11/2–5 2–4 2–11/4–11 1–3 2–5/1–5 0.5–1. U 1.0–3.5/0.7–1.6 0.55–0.85 0.4–1.7/1.2–8.5 0.5–1.0 0.6–1.0/0.3–0.4 1.0–1. Nb 4–12/3–5 6–9 7–11/8 -17 20–45 5–12/4–5 0.9–1. Hf 1.9–5.9/2.3–3.7 2.7–4.5 2.8–7.1/3.8–8.3 5.1–5.8 3.2–4.8/2.1–3.0 0.5–0. Zr 87–240/100–200 140–170 180–330/110–420 230–430 130–200/100–150 18– Cr 100–800/40–250 225–620 20–200/50–150 100–200 270–800/100–200 600– Ni 25–250/12–150 150–650 12–140/2–40 30–80 100–300/28–45 30– La 8–70/12–16 9–22 10–26/10–53 28–52 2–7/2–4 1– Yb 0.5–1.6/0.5–0.8 2.1–4.5 2.0–3.6/2.0–4.0 4–6 1.7–3.0/1.6–1.8 1.0–1. U 1.0–3.5/0.7–1.6 0.55–0.85 0.4–1.7/1.2–8.5 0.5–1.0 0.6–1.0/0.3–0.4 1.0–1. Ga 18–25/17–27 14–16 17–27/14–22 19–30 15–24/15–19 9– Sc 6–22/6–14 20–37 13–32/3–20 20–40 17–27/22–26 43– Sr 250–840/120–327 140–320 140–890/16–250 250–360 230–400/15–100 45– Ba 280–980/200–490 160–280 312–580/100–1100 270–370 100–630/170–180 10– Zr/Y 8.0–24.5/12.2–23.0 3.5–5.9 5.4–8.8/5.1–17.2 4.8–5.6 5.0–7.5/5.0–8.2 1.3–1. (La/Yb)pm 8.1–31.4/10.3–21.6 1.9–4.5 3.2–20.1/3.0–20.0 4.9–6.2 0.9–1.9/0.7–1.7 0.7–0. Nb/Ta 16–32/9–16 17–19 8–19/9–19 18–23 12–26/10–13 2.0–2. Nb –0.5 – –1.1/ –0.02 – –0.20 –0.2 – –0.4/ +0.07 – +0.10 0.2 – –0.4/ +0.2 – +0. –0.7 – –1.2 –0.3 – –0.6 –0.2 – –0. Примечание: Значения приводятся в формате «54–70»/»52–73», левая часть отношения характеризует древний ан дезитовый комплекс с возрастом 3.05 – 2.95 млрдлет;

правая часть отношения – ассоциацию с возрастом 2.9–2.85 млрд лет;

Параметр Nb (Fitton, 1999), рассчитывается на основе существующей корреляции в содержании Nb, Y, Zr в породах по формуле: Nb = 1.74+log (Nb/Y)–1.92log (Zr/Y).

Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия Выявлены и детально изучены ман тийно-коровые ксенолиты в субвулканиче ских андезитах, установлена их первичная природа, дана изотопно-геохимическая ха рактеристика, отражающая разноглубин ный характер их образования. Показано, что развитие древнейшего островодужного комплекса проходило на инициальной ста дии заложения субдукционных обстановок в регионе. Развитие конвергентной систе мы инициировано в мезоархее. В процессы магмогенерации вовлекалось как вещество океанической плиты, так и метасоматизи рованной мантии. Геохимическое разнооб разие генерируемых магматических серий, выраженное сменой пород от адакитов до известково-щелочных и щелочных серий, наблюдаемых в эволюционном развитии вулканических систем Ведлозерско-Сего зерского зеленокаменного пояса связано с латеральной зональностью субдукционной системы и сменой очагов магмообразова ния по мере погружения слэба.

Проведена систематика мезоархей ских вулканитов андезитового ряда в пре делах Центральной части Карельского кра тона по флюид-мобильным элементам (B/Be систематика) (рис. 2). Установлена принадлежность андезитовых серий к низ ко-B/Be типу, что сопоставимо с характе ристикой древнейших архейских гранито гнейсовых комплексов Гренландии, грано диоритов Вайоминга и согласуется с пред ставлением о формировании породных ас социаций в субдукционных системах с по логим погружением океанического слэба.

Установленная породная триада: адакиты высоко-Mg андезиты- высоко-Nb или Nb обогащенные андезиты (БАДР-АДР) явля ется геохимическим маркером существова ния «пологих и горячих» субдукционных систем на протяжении всей геологической Рис. 1. Мультиэлементные диаграммы для типовых истории (как в фанерозое, так и в архее), андезитовых серий Ведлозерско-Сегозерского зелено при этом адакиты (высоко-Si типа) являют- каменного пояса. Нормировано по примитивной мантии (КК-коровая компонента) ся «первичными магмами» и при смешении с веществом мантийного клина продуцируют ряд магматических серий: байяитовые, высоко-Nb и др. (рис. 3).

Показана возможность использования B- B/Be систематики для оценки степени участия флю идной фазы в процессах магмогенерации расплава. В случае комплексной характеристики вулканитов формирующихся в конвергентных зонах (как при плавлении слэба, так и метасоматизированной ман тии) данная систематика может являться геохимическим инструментом для разделения субдукцион ных систем по их архитектуре (областей с «пологой» и «крутой» субдукцией).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– Рис.2. Диаграммы в координатах (а) Sr/Y-Y, (б-в) B/Be-B для древнейших андезитовых комплексов Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса. Классификационные поля на диаграмме Sr/Y-Y построены по (Defant, Drummond,1990), поля вулканитов Северного Эквадора по (Bourdon, et al. 2003). Точки и поля архейских и фанерозойских комплексов мира на диаграммах Sr/Y-Y и B/Be-B построены по данным базы GeoRock (http://georoc.mpch mainz.gwdg.de) Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия Рис.3. Схематичная модель строения архейской конвергентной системы с пологим погружением слэба (пример – мезоархейская субдукционная система на западном обрамлении Водлозерского блока).

Комплексное изучение древнейших на Фенноскандинавском щите (мезоархейских) оса дочных последовательностей (на примере Койкарского домена Ведлозерско-Сегозерского зе ленокаменного пояса), включающих терригенные и мафитовые граувакки, песчаники, графи тистые алевролиты и алевропилиты, хемогенные силициты, доломиты, показало приурочен ность ансамбля к реликту древнейшего островодужного комплекса с временем формирования 2980–2940 млн лет. Установлено, что образование породной ассоциации происходило в заду говом бассейне. Для кремнистых пород (силицитов) подтверждено их образование в ходе хи мического осаждения кремнезема из метастабильных коллоидных растворов, формирующихся в подводных гидротермальных системах. На основе анализа химического состава терриген ных пород установлены возможные источники сноса.

Литогеохимическое изучение палеопротерозойских (сумийских) вулканогенно-осадоч ных комплексов Центральной Карелии на примере Эльмусской, Койкарской, Семченской и Краснореченской структур показало, что андезитовая ассоциация имеет ряд уникальных осо бенностей, среди которых выделены следующие: высокие содержание MgO, Cr, Ni в сочета нии с повышенным SiO2 и очень низким уровнем ТРЗЭ, спайдерграммы вулканитов имеют ха рактерные минимумы (обеднение пород высокозарядными некогерентными элементами, таки ми как Nb, Ti, относительно концентраций крупноионных элементов), что является химиче ским маркером субдукционной компоненты. Данные выводы позволяют предполагать форми рование андезитовых комплексов сумийского возраста в рифтогенном режиме в ходе плавле ния в результате плюмовой активизации погребенных архейских слэбов.

Разработана петролого-геодинамическая модель образования палеопротерозойской Онежской структуры от стадии заложения ее фундамента в конвергентном режиме в архее ( млрд лет) до окончательного становления в палеопротерозое (1.65 млрд лет) в ходе многочис ленных эпизодов плюмового магматизма во внутриконтинентальном режиме.

Прецизионное (LA-ICP-MS) геохимическое изучение процессов ликвационной диффе ренциации в высокомагнезиальных коматиитовых и пикритовых сериях Фенноскандинавского щита (архейского и палеопротерозойского возраста) показало, что ранняя контаминация пер вичного расплава континентальным коровым материалом является инициатором ликвацион ного разделения первично-гомогенной системы на несколько силикатных или силикатную и сульфидную фазы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенные исследования позволили литогеохимически, петрологически охарактеризовать реперные магматические комплексы Центральной части Карельского кратона, существенно детали зировать мезоархейскую хронологию событий в регионе и сформулировать геодинамические моде ли развития территории в интервале от 3.0 до 1.65 млрд лет.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Онежская палеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минераге ния). Ответственные редакторы: Л.В. Глушанин, Н.В. Шаров, В.В. Щипцов. Петрозаводск, 2011.

Светов С.А. Архитектура архейских конвергентных систем в сравнении с фанерозойскими аналогами (по данным FME-систематики вулканитов) // Литосфера, 2010. № 3. С. 12–20.

Светов С.А. Древнейшие адакиты Фенноскандинавского щита // Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2009. 115с.

Светов С.А., Гоголев М.А, Светова А.И., Назарова Т.Н. Ксенолиты и автолиты в древнейшей адакито вой серии Фенноскандинавского щита // Труды Карельского научного центра РАН, Серия Геология докем брия. №3, 2012. С. 122–136.

Светов С.А., Светова А.И., Назарова Т.Н. Принадлежат ли сумийские высоко-MgO андезибазальты к байяитовой серии? // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр.

Вып. 12. 2009. С.112124.

Светов С.А., Светова А.И., Назарова Т.Н., Гоголев М.А. Древнейшая Nb-обогащенная андезитовая ас социация Фенноскандинавского щита // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск: Карель ский научный центр РАН, Вып. 14. 2011. С. 46–56.

Светов С.А., Светова А.И.,.Назарова Т.Н Ведлозерско-Сегозерский зеленокаменный пояс Централь ной Карелии – новые геохронологические данные и интерпретация результатов // Геология и полезные иско паемые Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр. Вып. 13. 2010. С. 5–12.

Mekezhik V.A., Medvedev P.V., Svetov S.A. The Onega basin // in Reading the Archive of Earth’s Oxygenation Volume 1: Volume 1: The Palaeoproterozoic of Fennoscandia as Context for the Fennoscandian Arctic Russia – Drilling Early Earth Project. Series: Frontiers in Earth Sciences (Melezhik, V.;

Prave, A.R.;

Fallick, A.E.;

Kump, L.R.;

Strauss, H.;

Lepland, A.;

Hanski, E.J. (Eds.)). 387–490 p.

Тема № КРУПНЫЕ МАГМАТИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЯ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ЛИТОСФЕРЫ ФЕННОСКАНДИИ Номер государственной регистрации – РК № Научный руководитель: гл.н.с., д.г.-м.н. В.С. Куликов Исполнитель: в.н.с., д.г.-м.н. В.В. Куликова ВВЕДЕНИЕ Под крупными магматическими провинциями (КМП) понимаются ареалы развития континен тальных платобазальтов и их аналогов, вулканических и интрузивных образований пассивных кон тинентальных окраин и океанических плато на разных этапах эволюции Земли. Предметом изуче ния стали протерозойские (сумийские, людиковийские и вепсийские) комплексы Водлозерского блока, Онежской структуры и палеорифта Ветреный Пояс. Исследования дайковых систем в преде лах КМП были поддержаны грантом РФФИ 09-05-00376-а «Рои ультамафит-мафитовых даек и сил лов крупных магматических провинций палеопротерозоя ЮВ Фенноскандии (вещественный со став, геохронология, петрогенезис и палеореконструкции) и их роль в эволюции раннедокембрий ского суперкратона Суперия» Авторы в ходе реализации проекта использовали комплексный под ход к изучению КМП с применением геологических, геофизических, геохимических, петрологиче ских, минералогических и геохронологических методов, что позволило получить новые результаты.

Полевые исследования по теме проведены на территории Северной, Центральной и Восточной Ка релии, на западе Архангельской обл. и юго-западе Мурманской обл.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Предложена новая интерпретация геологического строения ЮВ части Фенноскандинавского щита в виде варианта карты масштаба 1:500 000 с учетом последних геохронологических данных и усовершен ствованной стратиграфической схемы нижнего докембрия региона. Показана ведущая роль сумийского (2.5–2.4 млрд лет) магматизма, представленного последовательным спектром генетически связанных ком плексов (вулканический, субвулканический, плутонический и дайковый) на площади более 75000 км2.

Предложена новая классификационная схема для вулканитов ультраосновного ряда трех се мейств: коматиитового, меймечит – пикритового и марианит-бонинитового. В новом варианте клас сификации выделено 7 обоснованных групп высокомагнезиальных (более 18% MgO) вулканитов: в семействе коматиитовом – две группы (коматиитовые перидотит – дуниты и коматииты), в мейме чит-пикритовом – четыре группы (меймечит, пикрит, ферропикрит и низкотитанистый пикрит) и в марианит-бонинитовом – одну группу (марианит). Даны предложения с соответствующими обосно ваниями в Межведомственный Петрографический комитет России о внесении изменений в «Петро графический кодекс России», касающиеся классификации мафит-ультрамафитовых высокомагнези альных вулканитов нормальной щелочности.

Предложена модель эволюции палеорифта Ветреный Пояс, на основе геолого петрологического изучения мафит – ультрамафитовых комплексов КМП сумийского возраста (2.5– 2.4 млрд лет ) и анализа 5 сейсмогеологических разрезов. Предложена новая интерпретация строения литосферы ЮВ Фенноскандии, где на глубине 30–40 км выделен корово-мантийный слой (Vp = 7.1–7.7 км/сек), который может рассматриваться в качестве вещественного реликта палеопротерозойского мантийного плюма Виндибелт, ответственного за формирование вулкано плутонических ассоциаций. Геохимический анализ состава хромшпинелидов из мафит ультрамафитовых массивов позволяет оценить особенности генерации и дифференциации первичных расплавов, определить глубину их формирования и состав мантийного источника.

Анализ распределения редкоземельных элементов в породах сумийской магматической провинции (субпровинция Ветреный Пояс), в том числе дайковых фазах, показал, что эффузивные ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНСТИТУТА ГЕОЛОГИИ КарНЦ РАН 2009– и интрузивные комплексы имеют близкую геохимическую характеристику (по редким и редкоземельным элементам), что согласуется с моделью их формирования из крупного магматического плюма Виндибелт локализованного в ЮВ части Фенноскандинавского щита.

Получены изотопные уран-свинцовые возрасты цирконов (SHRIMP-II, ВСЕГЕИ) из пикроба зальтовой дайки людиковийской магматической провинции (1954±34 млн лет) и бадделеита из двух габброноритовых даек сумийского комплекса (2508±1, 2510±1.5 млн лет) (В сотрудничестве с Уни верситетом Торонто, Канада).

На основе новейших геолого-геофизических данных и усовершенствованной региональной стратиграфической схемы составлена новая «Обзорная геологическая карта Онежской структуры со снятым неопротерозойско – фанерозойским чехлом» масштаба 1:750 000 (редактор В.С. Куликов) (рис.1). Карта и разрезы отражают пространственное положение магматитов 4-х крупных магматических провинций палеопротерозоя. В геологическом строении Онежской структуры выделено четыре структурных этажа: 1 – архейский фундамент, 2 – сумийско-сариолийский «рифтовый пояс», 3 – ятулийско-вепсийский протоплатформенный чехол с двумя подэтажами (ятулийско-калевийский Северо-Онежский синклинорий и вепсийская Южно-Онежская мульда), 4 – вендско-фанерозойский платформенный чехол. В период свекофеннской складчатости и деформаций (1.85–1.75 млрд лет) территория Онежской структуры подверглась существенной структурной и вещественной перестройке.

Предложено относить магматические образования вепсийского комплекса с возрастом около 1770 млн лет к рангу крупных магматических провинций палеопротерозоя наряду с ранее выделен ными сумийской, ятулийской и людиковийской. Петротипом комплекса может являться Ропручей ский габбро-долеритовый силл Южно-Онежской мульды. Объем провинции требует дополнитель ного изучения.

Модификации ярлонгита (C4Cr1.5Fe6Ni;

C23Cr(Fe,Mn)5Ni;

C26Cr(Fe,Mn)5Ni;

C7CrFe5Ni;

C5Cr(Fe,Mn)5Ni;

C7Cr(Fe,Mn)5Ni;

C25CrFe5Ni;

C9Cr(Fe,Mn)5Ni;

C7Cr(Fe,Mn)5Ni и др.) установлены в шунгитах Онежской структуры (рис. 2 ).

Рис. 2. Зерна ярлонгита в шунгитах Онежской структуры При детальном изучении осадочных пород, вмещающих мафиты людиковийской магматиче ской провинции, в пределах Онежской структуры, установлено присутствие хорошо сохранивших ся акритарх и других видов микрофоссилий, возможно существовавших в морском бассейне пост людиковийскийского возраста.

В шунгитовых породах Заонежья установлены три разновидности кварца: 1) наиболее позд ний хорошо раскристаллизованный (переотложенный-?) с ограненными «головками»;

2) «глобуляр ный» со структурой радиолярий;

3) «базальный», тесно ассоциированный с углеродом. Вторая раз новидность кварца представлена отдельными хорошо идентифицируемыми «глобулами» размером в среднем 20 мkm, имеющими сложное строение и состав. Предполагается, что краевая зона глобул сложена (SiO2– (SiOН)4) или растворимым кремнеземом (в среднем, атом. %) (С – 34.97;

O – 49.46;

ОБЗОРНАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ОНЕЖСКОЙ СТРУКТУРЫ (со снятым неопротерозойско-фанерозойским чехлом) Редактор В.С. Куликов Составили: В.С. Куликов, М.Г. Леонов, Н.В. Шаров, А.И. Голубев, А.А. Макарьев, П.В. Медведев, А.К. Полин, Д.В. Рычанчик (с использованием материалов ПГО «Севзапгеология», Полярной МГРЭ и Института геологии КарНЦ РАН). 2011 г.

Рис. 1.2. Обзорная геологическая карта Онежской структуры и геологические разрезы Строение, состав, условия формирования, эволюция литосферы Фенноскандинавского щита и глобальные корреляции докембрия Si – 15.57) (или SiO3), тогда как ядро – концентрически зональным кварцем (атом. %): Si – 68,5, О – 31.5 (или SiO2). Внутренняя структура глобулы может быть сопоставлена со структурой радиоля рий, которые при жизни имели иглы. Подсчет фрагментов, создающих оболочку глобулы, свиде тельствует об их стабильном числе ~ 20. Предполагается, что размерность глобул, их строение, ха рактер отложения может свидетельствовать о присутствии в Заонежье горизонта «прарадиоляри тов» дисуссионного возраста. Подобные радиолярии фанерозоя во внутренних капилярах вмещали капли нефти, что позволяет обсудить возможность заполнения описываемых форм продуктами древних газогидратов, связанных с формированием вепсийского (?) плюма.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе выполнения темы проведено комплексное изучение четырех крупных ультрамафит мафитовых магматических провинций Восточной части Фенноскандинавского щита: сумийской (2.5–2.4 млрд лет), ятулийской (2.2–2.1 млрд лет), людиковийской (2.0–1.98 млрд лет), вепсийской (~1.8 млрд лет), представленных разнофациальными комплексами: вулканическими, субвулканиче скими, плутоническими и дайковыми. В пределах КМП проведено предварительное районирование с выделением субпровинций, отличающихся спецификой формирования и минерагеническим по тенциалом.

Показано, что КМП играли важную роль в формировании палеопротерозойской литосферы, образуя до 15% разреза верхней коры в Восточной части Фенноскандинавского щита, а по геофизи ческим данным значительный объем андерплейтингового слоя переменной мощности на границе кора – мантия связанного с КМП.

Изучен вещественный состав магматических пород КМП и ассоциирующихся с ними образо ваний, выявлены новые для региона минералы и минеральные ассоциации, а также органические остатки дискуссионного возраста.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Kulikov V.S., Bychkova Ya.V., Kulikova V.V., Ernst R.. The Vetreny Poyas (Windy Belt) subprovince of southeastern Fennoscandia:An essential component of the ca. 2.5–2.4 Ga Sumian large igneous provinces // Precambrian Research, V.183. N 3, (2010). P. 589–601.

Шаров Н.В., Куликов В.С., Куликова В.В., Исанина Э.В., Крупнова Н.А. Сейсмогеологическая характе ристика земной коры юго-восточной части Фенноскандинавского щита (Россия) // Геофизический журнал № 3, 2010. с. 3–17.

Куликова В.В. Палеопротерозойские вулканы Центральной Карелии и модели их образования (новый взгляд) // Литосфера. 2010, № 3, с. 118–127.

Куликов В.С., Куликова В.В., Бычкова Я.В. Ветреный Пояс: тектоно- и петротип палеопротерозоя юго восточной Фенноскандии //Всероссийская научная конференция с международным участием «Геология Каре лии от архея до наших дней». Петрозаводск: Карельский научный центр РАН: 2011. с. 91–103.

Онежская палеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Л.В. Глушанин, Н.В. Шаров, В.В. Щипцов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011, 431 с.

II – Научное направление исследований Института геологии КарНЦ РАН:

МИНЕРАГЕНИЯ КАРЕЛИИ, КОМПЛЕКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ:

ШУНГИТЫ, ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ Разделы Программы фундаментальных научных исследований государст венных академий наук на 2008–2012 годы. VII. Науки о Земле:

58. Геология месторождений полезных ископаемых, научные основы фор мирования минерально-сырьевой базы.

60. Комплексное освоение недр и подземного пространства Земли, разра ботка новых методов освоения природных и техногенных месторожде ний.

66. Разработка методов, технологий, технических и аналитических средств исследований поверхности и недр Земли, гидросферы и атмосфе ры, геоинформатика.

Тема № МИНЕРАЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КАРЕЛИИ: МИНЕРАЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ, ТИПОМОРФИЗМ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ Номер государственной регистрации – РК 01200 Научный руководитель: вед.н.с., к.г-м.н Л.В. Кулешевич Исполнители: асп. А.В. Дмитриева, м.н.с. М.А. Елисеев, н.с. О.Б Лавров, ст. лаб.-иссл. Н.Ю. Ларькина, вед.геолог В.Г. Пудовкин, к.г.м.н., с.н.с. М.Б. Раевская (до 2011 г.) ВВЕДЕНИЕ Изучение минералогии докембрийских рудных объектов Карелии имеет важное значение для получения новых данных по эволюции процессов рудообразования в докембрии. Часть работ по программе посвящена пополнению и изучению коллекции музея ГД ИГ КарНЦ, главной задачей проекта стало накопление и хранение достижений в области изучения геологии, минералов и полез ных ископаемых докембрийских месторождений Карелии и их освоения.

Цели проекта: 1. Исследование минералогии докембрийских золоторудных и золотосо держащих месторождений и проявлений Карелии;

2. Разработка современной концепции раз вития музея и направлений «Минералы Карелии» и «Рудные и горные промыслы Карелии».

Основные задачи проекта: 1. Изучение минерального состава золоторудных и золотосо держащих рудных объектов Карелии и условий их формирования. Установление типоморф ных особенностей руд и минералов и закономерностей их локализации. Анализ и сопоставле ние полученных данных по минералогии с докембрийскими месторождениями;

2. Изучение комплексных руд Костомукшской структуры;

3. Представление результатов работ в музейно экспозиционной форме.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Разработана генетическая и рудно-формационная систематика золоторудных проявлений Ка релии. Выделены 5 основных групп (табл.) золоторудных/золотосодержащих объектов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





<

 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.