ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТКИ СОВМЕСТНОЙ СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕХЛА И ФУНДАМЕНТА (СВЕКОФЕННИДЫ СЕВЕРНОГО ПРИЛАДОЖЬЯ, РОССИЯ)

Детальные исследования глубокометаморфизованных раннедокембрийских пород Северного Приладожья позволили выделить три этапа деформаций эпохи свекофеннского тектогенеза, в ходе которых произошли существенные структурно-вещественные преобразования системы «чехол (палеопротерозой) – фундамент (архей)». Помимо проведенного структурно-парагенетического анализа, позволившего выделять «сквозные» структурные парагенезы в обоих этажах, дополнительные возможности открываются при выделении вписанных в них гранитоидных жильных образований c выявленной положительной Eu-аномалией. Разности, имеющие эту аномалию, всегда обогащены барием и не показывают прямую корреляцию величины Eu-аномалии с (La/Yb)_n, Ca и Sr. Это противоречит представлениям о причинах появления положительной Eu-аномалии за счет замещения двухвалентного стронция Eu⁺⁺ и позволяет предположить, что формирование подобных пород происходило под влиянием глубинных восстановленных флюидов. Установлено, что гранитоиды с положительной Eu-аномалией формировались на первом и заключительном этапах эволюции структуры, когда преобладали хрупкие деформации и происходил прорыв глубинных восстановленных флюидов. На втором этапе, с доминирующим проявлением пластических деформаций, когда могла происходить «закупорка» таких флюидов внутри системы, формировались гранитоиды с низкими концентрациями бария и отрицательной Eu-аномалией.

1. Art J.G., Barker F., Peterman Z.E., Friedman I., 1978. Geochemistry of Gabbro-Diorite-Tonalite-Trondhjemite Suite of Southwest Finland and Its Implications for the Origin of Tonalitic and Trondhjemitic Magmas. Journal of Petrology 19 (2), 289–316. https://doi.org/10.1093/petrology/19.2.289.

2. Балашов Ю.А., Цой К.С. Роль окислительно-восстановительных условий в накоплении Eu2+, Yb2+, Sm2+ в нефтях // Доклады АН СССР. 1989. Т. 309. № 5. С. 1189–1192.

3. Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Конопелько Д.Л., Левченков О.А., Седова И.С., Шульдинер В.И. Геология и петрология свекофеннид Приладожья. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. 200 с.

4. Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Шульдинер В.И. Мейерский надвиг – главный элемент строения сутуры на границе Карельского кратона и свекофеннского комплекса в Приладожье, Балтийский щит // Доклады АН. 1996. Т. 348. № 3. С. 353–356.

5. Балтыбаев Ш.К., Левченков О.А., Левский Л.К. Свекофеннский пояс Фенноскандии: пространственно-временная корреляция раннепротерозойских эндогенных процессов. СПб.: Наука, 2009. 328 с.

6. Батурин Г.Н. Фосфатонакопление в океане. М.: Наука, 2004. 460 с.

7. Baturin G.N., Lucas J., Prevot-Lucas L., 2001. The Europium Anomaly in Oceanic Phosphorites. Doklady Earth Sciences 379A (6), 701–704.

8. Беус А.А. Геохимия литосферы. М.: Наука, 1981. 335 с.

9. Bowes D.R., Halden N.M., Koistinen T.J., Parc A.F., 1984. Structural Features of Basement and Cover Rocks in the Eastern Svecokarelides, Finland. In: A. Kroner, R. Greiling (Eds), Precambrian Tectonics Illustrated. Schweizerbart Science Publishers, Stuttgart, Germany, p. 147–171.

10. Danielson A., Moller P., Dulski P., 1992. The Europium Anomales in Banded Iron Formation and the Thermal History of Oceanic Crust. Chemical Geology 97 (1–2), 89–100. https://doi.org/10.1016/0009-2541(92)90137-T.

11. Эрланг А. Связь между содержаниями калия и рубидия в земных породах // Распространенность элементов в земной коре. М.: Мир, 1972. С. 70–88.

12. Eskola P.E., 1948. The Problem of Mantled Gneiss Domes. Quarterly Journal of the Geological Society 104, 461–476. https://doi.org/10.1144/GSL.JGS.1948.104.01-04.21.

13. Фадин Я.Ю., Панова Е.Г., Олейникова Г.А., Воронин Д.О. Геохимические особенности черных сланцев месторождений района Нарке (Швеция) // Вестник СПбГУ. 2016. Т. 7. № 2. С. 27–36. https://doi.org/10.21638/11701/spbu07.2016.203.

14. Glebovitskii V.A., Baltybaev Sh.K., Levchenkov O.A., Berezhnaya N.G., Levskii L.K., 2002. Age, Duration, and PT Parameters of the Multistage Metamorphism of Svecofennides of the Ladoga Region, Baultic Shield: Evidence from Thermobarometry and U-Pb Geochronology. Doklady Earth Sciences 385 (5), 483–487.

15. Glukhovskii M.Z., Moralev V.M., 1997. The Ba Signature of the Ancient Continental Crust: Tectonic Implications. Geotectonics 5, 345–358.

16. Guichard F., Church T.M., Treuil M., Jaffrezic H., 1979. Rare Earth Elements in Barites: Distribution and Effects on Aqueous Partitioning. Geochimica et Cosmochimica Acta 43 (7), 983–997. https://doi.org/10.1016/0016-7037(79)90088-7.

17. Ivanov S.N., Rusin A.I., 1997. Continental Rift Metamorphism. Geotectonics 1, 3–15.

18. Joosua L., Leplanda A., Kreitsmanna T., Üprausd K., Robertse N., Paistea P., Martine A., Kirsimäe K., 2016. Petrography and the REE‐Composition of Apatite in the Paleoproterozoic Pilgujärvi Sedimentary Formation, Pechenga Greenstone Belt, Russia. Geochimica et Cosmochimica Acta 186, 135–153. https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.04.043.

19. Костицын Ю.А. Накопление редких элементов в гранитах // Природа. 2000. № 1. С. 21–31.

20. Кулаковский А.Л., Морозов Ю.А., Смульская А.И. Тектонический стресс как дополнительный термодинамический фактор метаморфизма // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 1. С. 44–68.

21. Кунина Н.М., Минц М.В. Поведение редкоземельных элементов в процессе гранитизации // Бюллетень МОИП. Отдел Геологический. 1993. Т. 68. № 4. С. 86–94.

22. Луканин О.А., Дернов-Пегарев В.Ф. Основные факторы, определяющие появление европиевой аномалии во флюидах, образующихся при дегазации гранитных магм, вызванной снижением давления // Вестник Отделения наук о Земле РАН. 2009. № 1 (27). Available from: https://onznews.wdcb.ru/publications/asempg/magm-24.pdf (Last Accessed April 5, 2021).

23. Makeyev A.B., Skublov S.G., 2016. Y–REE-Rich Zircons of the Timan Region: Geochemistry and Economic Significance. Geochemistry International 54, 788–794. https://doi.org/10.1134/S0016702916080073.

24. Makrygina V.A., Petrova Z.I., 1996. Geochemistry of Migmatites and Granitoids of Priol'khon'e and Ol'khon Island, Baikal Region. Geochemistry International 34 (7), 574–585.

25. Martin H., 1999. Adakitic Magmas: Modern Analogues of Archaen Granitoids. Lithos 46 (3), 411–429. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(98)00076-0.

26. Mazumdar A., Banerjee D.M., Schidlovski M., Balaram V., 1999. Rare-Earth Elements and Stable Isotope Geochemistry of Early Cambrian Chert-Phosphorite Assemblages from the Lower Tal Formation of the Krol Belt Lesser Himalaya, India. Chemical Geology 156 (1–4), 175–297. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(98)00187-9.

27. Менерт К. Мигматиты и происхождение гранитов. М.: Мир, 1971. 328 с.

28. Miller C.F., Mittlefehdt D.W., 1982. Depletion of Light Rare-Earth Elements in Felsic Magmas. Geology 10 (3), 129–133. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1982)10<129:DOLREI>2.0.CO;2.

29. Минц М.В., Глазнев В.Н., Конилов А.Н., Кунина Н.М., Никитичев А.П., Раевский А.Б., Седых Ю.Н., Ступак В.М., Фонарев В.И. Ранний докембрий северо-востока Балтийского щита: палеогеодинамика, строение и эволюция континентальной коры// Труды ГИН РАН. М.: Научный мир, 1996. Вып. 503. 278 с.

30. Morozov Yu.A., 1999. The Role of Transpression in the Structural Evolution of the Svecokarelides in the Baltic Shield. Geotectonics 33 (4), 302–313.

31. Morozov Yu.A., 2002. Structure-Formation Function of Transpression and Transtension. Geotectonics 36 (6), 431–450.

32. Морозов Ю.А., Баянова Т.Б., Матвеев М.А., Кулаковский А.Л., Смульская А.И. Возрастные метки ранне- и позднетектонических событий свекофеннского тектогенеза на ЮВ Балтийского щита (северный домен Приладожья) // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии: Материалы L Тектонического совещания (30 января – 3 февраля 2018 г.). М.: ГЕОС, 2018. Т. 2. С. 34–39.

33. Морозов Ю.А., Гафт Д.Е. О природе гранитогнейсовых куполов Северного Приладожья // Структура и петрология докембрийских комплексов / Ред. В.В. Эз. М.: ИФЗ АН СССР, 1985. С. 3–120.

34. Морозов Ю.А., Сомин М.Л. Структурные и термические следствия взаимодействия чехла и фундамента в подвижных поясах // Структурные парагенезы и их ансамбли / Ред. А.В. Лукьянов. М.: ГЕОС, 1997. С. 122–124.

35. Morozov Yu.A., Somin M.L., Travin V.V., 2000. The Behavior of Granitoid Basement Involved in the Formation of the Svecokarelian Foldbelt, Northern Ladoga Region. Doklady Earth Sciences 370 (1), 58–62.

36. Morozov Yu.A., Yudin D.S., Travin A.V., Matveev M.A., Kulakovskiy A.L., Smulskaya A.I., 2020. The First Discovery of Pseudotachylytes in the Paleoproterozoic Ladoga Zonal Metamorphosed Complex of Fennoscandia and Their 40Ar/39Ar Dating. Doklady Earth Sciences 493, 485–489. https://doi.org/10.1134/S1028334X20070119.

37. Myskova T.A., Mil’kevich R.I., L'vov P.A., 2012. U-Pb Geochronology of Zircons from Metasediments of the Ladoga Group (North Ladoga Region, Baltic Shield). Stratigraphy and Geological Correlation 20, 166–178. https://doi.org/10.1134/S0869593812020062.

38. Нагайцев Ю.В. Петрология метаморфических пород ладожского и беломорского комплексов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 160 с.

39. Nironen M., 1997. The Svekofennian Orogen: A Tectonic Model. Precambrian Research 86 (1–2), 21–44. https://doi.org/10.1016/S0301-9268(97)00039-9.

40. Norman M.D., Leeman W.P., Mertman S.A., 1992. Granites and Rhyolites from Northwestern U.S.A.: Temporal Variation in Magmatic Processes and Relations to Tectonic Setting. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 83 (1–2), 71–81. https://doi.org/10.1017/S0263593300007768.

41. Okina O., Lyapunov S., Avdosyeva M., Ermolaev B., Golubchikov V., Gorbunov A., Sheshukov V., 2016. An Investigation of the Reliability of HF Acid Mixtures in the Bomb Digestion of Silicate Rocks for the Determination of Trace Elements by ICP-MS. Geostandards and Geoanalytical Research 40 (4), 583–597. https://doi.org/10.1111/ggr.12124.

42. Park A.F., Bowes D.R., 1983. Basement-Cover Relationships during Polyphase Deformation in the Svecokarelides of the Kaavi District, Eastern Finland. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 74 (2), 95–118. https://doi.org/10.1017/S0263593300010191.

43. Park A.F., Bowes D.R., Halden N.M., Koistinen T.J., 1984. Tectonic Evolution at an Early Proterozoic Continental Margin: The Svecokarelides of Eastern Finland. Journal of Geodynamics 1 (3–5), 359–386. https://doi.org/10.1016/0264-3707(84)90016-4.

44. Petrova Z.I., Makrygina V.A., Bobrov V.A., 1999. Rare-Earth Elements as Indicators of the Geodynamic Evolution in the Continental Block of the Ol’khon Island and Adjacent Areas, Western Baikal Region. Geochemistry International 37 (12), 1158–1168.

45. Rudnick R.L., 1992. Restites, Eu Anomalies and Lower Continental Crust. Geochimica et Cosmochimica Acta 56 (3), 963–970. https://doi.org/10.1016/0016-7037(92)90040-P.

46. Салоп Л.И. Гнейсо-гранулитовый комплекс – фундамент карелид в Приладожье и свекофеннид на юге Финляндии // Бюллетень МОИП. Отдел Геологический. 1979. Т. 54. № 5. С. 3–17.

47. Sedova I.S., Samorukova L.M., Glebovitsky V.A., Krylov D.P., 2004. Geochemistry of Granitoids of the Svecofennian Tectonometamorphic Cycle in the Northern Ladoga Region. Petrology 12 (4), 348–366.

48. Ладожская протерозойская структура (геология, глубинное строение и минерагения) / Ред. Н.В. Шаров. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2020. 435 с.

49. Щербакова Т.Ф. Амфиболиты Беломорского комплекса и их гранитизация. М.: Наука, 1988. 149 с.

50. Sheppard S., Griffin T.J., Tyler I.M., Page R.W., 2001. Highand Low-K Granites and Adakites at a Paleoproterozoic Plate Boundary in Nortwern Australia. Journal of the Geological Society 158 (3), 547–560. https://doi.org/10.1144/jgs.158.3.547.

51. Шульдинер В.И., Козырева И.В., Балтыбаев Ш.К., Поваркова А.В., Хрестенков С.А. Плутоно-метаморфическая эволюция Западного Приладожья: новая модель // Региональная геология и металлогения. 1995. № 4. С. 52–62.

52. Судовиков Н.Г., Глебовицкий В.А., Сергеев А.С., Петров В.П., Харитонов А.Л. Геологическое развитие глубинных зон подвижных поясов (Северное Приладожье). Л.: Наука, 1970. 227 с.

53. Sylvester P.J., 1998. Post-Collisional Strongly Peraluminous Granites. Lithos 45 (1–4), 29–44. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(98)00024-3.

54. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.

55. Terekhov E.N., Baluev A.S., 2011. Post-Folding Magmatism (1.85–1.7 Ga) in the Eastern Part of the Baltic Shield: Correlation of Its Structural Position and Evolution of Surrounding Complexes. Stratigraphy and Geological Correlation 19, 600–617. https://doi.org/10.1134/S0869593811060074.

56. Терехов Е.Н., Левицкий В.И. Гранулиты Лапландского пояса: редкоземельные элементы и проблемы петрогенезиса // Известия вузов. Геология и разведка. 1993. № 5. С. 3–17.

57. Terekhov E.N., Shcherbakova T.F., 2006. Genesis of Positive Eu Anomalies in Acid Rocks from the Eastern Baltic Shield. Geochemistry International 44, 439–455. https://doi.org/10.1134/S0016702906050028.

58. Terekhov E.N., Shcherbakova T.F., Konilov A.N., 2016. Olivine-Bearing Rocks of the Lapland Granulite Belt (Baltic Shield). Geochemistry International 54, 964–978. https://doi.org/10.1134/S001670291609010X.

59. Великославинский Д.А. Сравнительная характеристика регионального метаморфизма умеренных и низких давлений. Л.: Наука, 1972. 190 с.

60. Watson J., Dunning F.W., 1979. Basement-Cover Relations in the British Caledonides. In: A.L. Harris, C.H. Holland, B.E. Leake (Eds), The Caledonides of the British Isles – Reviewed. Geological Society of London, p. 67–91.

61. Williamson B.J., Downes H., Trirlwall F.M., 1992. The Relationship between Crustal Magmatic Underplating and Granite Genesis: An Example from the Velay Granite Complex, Massif Central, France. In: The Origin of Granites and Related Rocks. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 83 (1–2), 235–245. https://doi.org/10.1017/S0263593300007926.