РАННЕПАЛЕОЗОЙСКИЙ БАЗИТОВЫЙ МАГМАТИЗМ НА СЕВЕРО‐ВОСТОКЕ СИБИРСКОГО КРАТОНА

Раннекембрийская тектономагматическая активизация проявлена на северо‐восточной пассивной окраине Сибирского кратона в пределах Оленекского поднятия, а также в Хараулахском сегменте форланда Верхоянского складчато‐надвигового пояса, надвинутого на кратон в мезозое. Магматические образования на Оленекском поднятии выражены в виде базитовых трубок взрыва, небольших покровов базальтов, а также даек и силлов долеритов, прорывающих и перекрывающих верхневендские карбонатные отложения. На базальных песчаниках в основании разреза нижнекембрийских отложений участками присутствуют стратиформные тела эксплозивных брекчий. Возраст эксплозивных брекчий Оленекского поднятия, определенный U‐Pb методом по цирконам [Bowring et al., 1993], имеет значение 543.9±0.24 млн лет и коррелируется с возрастом гальки калиевых риолитов (534.6±0.5 млн лет) из базальных нижнекембрийских конгломератов в разрезе Хараулахского поднятия. Геодинамическая эволюция северо‐восточной окраины Сибирского кратона в конце венда и начале кембрия отражена не только в магматизме, но и в мощностях и фациальных характеристиках коррелятных отложений региональных пассивных морских бассейнов [Pelechaty et al., 1996]. В конце венда обращенные к северу и востоку внешние части окраины кратона испытали прогрессивное воздымание, приведшее к осушению и образованию палеокарста. С поднятием связано образование кремнекластических шельфовых осадков в южной окраине бассейна, а также эксплозивный и интрузивный базитовый магматизм на Оленекском поднятии и бимодальный риолит‐базитовый магматизм на Хараулахском поднятии. Наблюдаемые венд‐кембрийские стратиграфические соотношения и проявления базитового магматизма свидетельствуют о том, что литосфера северо‐восточной окраины кратона вовлекалась в растяжение. Отнесенные к рифтовым вулканогенно‐осадочные ассоциации являются маломощными и представляют южную, наиболее удаленную, часть плеча рифта, который развивался (в современных координатах) по северному краю Сибирского кратона. Вещественная специфика нижнекембрийских базитов и их мантийных источников, наличие бимодального риолит‐базальтового магматизма в совокупности с историей венд‐кембрийского осадконакопления являются достаточным основанием, позволяющим рассматривать раннекембрийский рифтогенез и сопряженный с ним магматизм как следствие плюм‐литосферного взаимодействия на северо‐востоке Сибирского кратона. В соответствии с палеореконструкциями [Sears, 2012; Khudoley et al., 2013] можно предполагать, что основные рифтогенные события были порождены литосферным расколом, прошедшим через зону сочленения Сибирского и Северо‐Американского кратонов, существовавшую в раннем кембрии. Предполагается, что раскол сопровождался образованием крупной магматической провинции, реликты которой сохранились в бассейновых комплексах канадских Кордильер Северной Америки, а также в пределах Оленекского и Хараулахского поднятий. Возможно, раннепалеозойский рифтогенез и магматизм отражают завершающую фазу распада фрагментов суперконтинента Родиния.

Сибирский кратон, базитовый магматизм, рифтогенез, плюм, геохимия, Sr‐Nd изотопный состав базитов

1. Alekseev S.V., 2000. Cryogenesis of Groundwaters and Rocks (Case of the Daldyno-Alakit Region of West Yakutia). Nauka, Novosibirsk, 119 p. (in Russian) [Алексеев С.В. Криогенез подземных вод и горных пород (на примере Далдыно-Алакитского района Западной Якутии). Новосибирск: Наука, 2000, 119 с.].

2. Bowring S.A., Grotzinger J.P., Isachsen C.E., Knoll A.H., Pelechaty Sh.M., Kolosov P., 1993. Calibrating rates of Early Cambrian evolution. Science 261 (5126), 1293–1298. http://dx.doi.org/10.1126/science.11539488.

3. Brakhfogel F.F., 1984. Geological Aspects of Kimberlite Magmatism of the Northeastern Siberian Platform. Yakutsk Branch of the USSR Acad. Sci., Yakutsk, 128 p. (in Russian) [Брахфогель Ф.Ф. Геологические аспекты кимберлитового магматизма северо-востока Сибирской платформы. Якутск: Якутский филиал СО РАН СССР, 1984. 128 с.].

4. Deer W.A., Howie R.A., Zussman J., 1966. An Introduction to the Rock-Forming Minerals, vol. 4. Mir, Moscow, 476 p. (in Russian) [Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. М.: Мир, 1966. Т. 4. 476 с.].

5. Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Ivanov A.V., Ernst R., Mazukabzov A.M., Pisarevsky S.A., Ukhova N.A., 2010a. Phanerozoic mafic magmatism in the southern Siberian craton: geodynamic implications. Russian Geology and Geophysics 51 (9), 952–964. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2010.08.005.

6. Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Mazukabzov A.M., Stanevich A.M., Sklyarov E.V., Ponomarchuk V.A., 2007. Signature of Precambrian extension events in the southern Siberian craton. Russian Geology and Geophysics 48 (1), 17–31. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2006.12.001.

7. Gladkochub D.P., Pisarevsky S.A., Donskaya T.V., Ernst R.E., Wingate M.T.D., Söderlund U., Mazukabsov A.M., Sklyarov E.V., Hamilton M.A., Hanes J.A., 2010b. Proterozoic magmatism in Siberian craton: An overviev and implications for paleocontinental reconstruction. Precambrian Researches 183 (3), 660–668. http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2010.02.023.

8. Hughes C.J., 1988. Petrology of Igneous Rocks. Nedra, Moscow, 320 p. (in Russian) [Хьюджес Ч. Петрология изверженных пород. М.: Недра, 1988. 320 с.].

9. Khudoley A.K., Prokopiev A.V., Chamberlain K.R., Ernst R.E., Jowitt S.M., Malyshev S.V., Zaitsev A.I., Kropachev A.P., Koroleva O.V., 2013. Early Paleozoic mafic magmatic events on the eastern margin of the Siberian Craton. Lithos 174, 45–56. http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2012.08.008.

10. Kiselev A.I., Ernst R.E., Yarmolyuk V.V., Egorov K.N., 2012a. Radiated rifts and dyke swarms of the middle Paleozoic Yakutsk plume of eastern Siberian craton. Journal of Asian Earth Sciences 45, 1–16. http://dx.doi.org/10.1016/j.jseaes.2011.09.004.

11. Kiselev A.I., Yarmolyuk V.V., Egorov K.N., 2009. Potassium basalts and picrobasalts from the devonian kimberlite fields of Western Yakutia, Russia, and their relations to kimberlite magmatism. Geology of Ore Deposits 51 (1), 33–50. http://dx.doi.org/10.1134/S1075701509010036.

12. Kiselev A.I., Yarmolyuk V.V., Ivanov A.V., Egorov K.N., 2014. Middle Paleozoic basaltic and kimberlitic magmatism in the northwestern shoulder of the Vilyui Rift, Siberia: relations in space and time. Russian Geology and Geophysics 55 (2), 144–152. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2014.01.003.

13. Kiselev A.I., Yarmolyuk V.V., Kolodeznikov I.I., Struchkov K.K., Egorov K.N., 2012b. The northeastern boundary of the Siberian Craton and its formation peculiarities (derived from occurrences of Early Cambrian and Devonian intraplate magmatism). Doklady Earth Sciences 447 (1), 1252–1258. http://dx.doi.org/10.1134/S1028334X12110098.

14. Kiselev A.I., Yegorov K.N., Chernyshov R.A., Chashchukhin A.V., Yanygin Yu.T., 2004. The nature of basic explosive breccias within the Nakyn kimberlitic field (Yakutian diamondiferous province). Tikhookeanskaya Geologiya (Russian Journal of Pacific Geology) 23 (1), 97–104 (in Russian) [Киселев А.И., Егоров К.Н., Чернышов Р.А., Чащухин А.В., Яныгин Ю.Т. Проявления флюидно-взрывной дезинтеграции базитов в Накынском кимберлитовом поле (Якутская алмазоносная провинция) // Тихоокеанская геология. 2004. Т. 23. № 1. С. 97–104].

15. Kuzmichev A.B., Sklyarov E.V., Barash I.G., 2005. Pillow basalts and blueschists on Bol’shoi Lyakhovsky Island (the New Siberian Islands) – fragments of the South Anyui oceanic lithosphere. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 46 (12), 1367–1381.

16. Leonov B.N., Gogina N.I., 1968. Early Paleozoic volcanism of the northeastern Siberian platform. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (4), 94–102 (in Russian) [Леонов Б.Н., Гогина Н.И. Раннепалеозойский вулканизм на северо-востоке Сибирской платформы // Советская геология. 1968. № 4. C. 94–102].

17. Oleinikov B.V., Mashchak M.S., Kolodeznikov I.I., Kopylova A.G., Savinov V.T., Tomshin M.D., Tulasynov B.N., 1983. Petrology and Geochemistry of the Late Precambrian Intrusive Basites of the Siberian Platform. Nauka, Novosibirsk, 207 p. (in Russian) [Олейников Б.В., Мащак М.С., Колодезников И.И., Копылова А.Г., Савинов В.Т., Томшин М.Д., Туласынов Б.Н. Петрология и геохимия позднедокембрийских интрузивных базитов Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1983. 207 с.].

18. Pearce J.A., 1983. The role of subcontinental lithosphere in magma genesis at distructive plate margins. In: C.J. Hawkesworth, H.J. Norry (Eds.), Continental basalt and mantle xenolith. Nantwich, Shiwa, p. 230–249.

19. Pelechaty S.M., Grotzinger J.P., Kashirtsev V.A., Zhernovsky V.P., 1996. Chemostratigraphic and sequence stratigraphic constraints on Vendian-Cambrian basin dynamics, Northeast Siberian craton. The Journal of Geology 104 (5), 543–563.

20. Rogov V.I., Karlova G.A., Marusin V.V., Kochnev B.B., Nagovitsin K.E., Grazhdankin D.V., 2015. Duration of the first biozone in the Siberian hypostratotype of the Vendian. Russian Geology and Geophysics 56 (4), 573–583. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2015.03.016.

21. Rosen O.M., Manakov A.V., Zinchuk N.N., 2006. Siberian Craton: Formation and Diamond-Bearing Capacity. Nauchny Mir, Moscow, 212 p. (in Russian) [Розен О.М., Манаков А.В., Зинчук Н.Н. Сибирский кратон: формирование, алмазоносность. М.: Научный мир, 2006. 212 с.].

22. Sears J.W., 2012. Transforming Siberia along the Laurussian margin. Geology 40 (6), 535–538. http://dx.doi.org/10.1130/G32952.1.

23. Shpunt B.R., Shamshina E.A., 1989. Late Vendian potassium alkaline volcanic rocks of the Olenek Uplift (northeastern Siberian platform). Doklady AN SSSR 307 (3), 678–682 (in Russian) [Шпунт Б.Р., Шамшина Э.А. Поздневендские калиевые щелочные вулканиты Оленекского поднятия (северо-восток Сибирской платформы) // Доклады АН СССР. 1989. Т. 307. № 3. С. 678–682].

24. Shpunt B.R., Shapovalova I.G., Shamshina E.A., 1982. The Northern Siberian Platform in Late Precambrian. Nauka, Novosibirsk, 226 p. (in Russian) [Шпунт Б.Р., Шаповалова И.Г., Шамшина Э.А. Поздний докембрий севера Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1982. 226 с.].

25. Sun S.S., McDonough W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: A.D. Saunders, M.J. Norry (Eds.), Magmatism in the ocean basins. Geological Society, London, Special Publications, vol. 42, p. 313–345. http://dx.doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.

26. Tomlinson K.Y., Condie K.C., 2001. Archean mantle plumes: evidence from greenstone belt geochemistry. In: R.E. Ernst, K.L. Buchan (Eds.), Mantle plumes: their identification through time. Geological Society of America Special Papers, vol. 352, p. 341–357. http://dx.doi.org/10.1130/0-8137-2352-3.341.

27. Vladykin N.V., Kotov A.B., Borisenko A.S., Yarmolyuk V.V., Pokhilenko N.P., Sal’nikova E.B., Travin A.V., Yakovleva S.Z., 2014. Age boundaries of formation of the Tomtor alkaline-ultramafic pluton: U-Pb and 40Ar/39Ar geochronological studies. Doklady Earth Sciences 454 (1), 7–11. http://dx.doi.org/10.1134/S1028334X14010140.

28. White W.M., Duncan R.A., 1996. Geochemistry and geochronology of the Society Island: new evidences for deep mantle recycling. In: A. Basu, S.R. Hart (Eds.), Earth Processes: Reading the Isotopic Code. AGU Geophysical Monograph Series, vol. 95, p. 183–206. http://dx.doi.org/10.1029/GM095p0183.

29. Winchester J.A., Floyd P.A., 1977. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical geology 20, 325–343. http://dx.doi.org/10.1016/0009-2541(77)90057-2.

30. Wingate M.T.D., Pisarevsky S.A., Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Konstantinov K.M., Mazukabsov A.M., Stanevich A.M., 2009. Geochronology and paleomagnetism of mafic igneous rock in the Olenek uplift, northern Siberia: Implications for Mesoproterozoic supercontinents and paleogeography. Precambrian Research 170 (3–4), 256–266. http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2009.01.004.

31. Zhuravlev V.S., Sorokov D.S., 1954. The lithostratigraphic unit of the Cambrian deposits of the Olenek arched uplift. In: NIIGA Information Bulletin 43. Leningrad, p. 18–25 (in Russian) [Журавлев В.С., Сороков Д.С. Литологостратиграфическое подразделение кембрийских отложений Оленекского сводового поднятия // Информационный бюллетень НИИГА. Т. 43. Л., 1954. С. 18–25].