Венд‐раннекембрийские граниты Крутореченского комплекса (Присалатимская зона, Северный Урал): возраст протолита, геодинамические условия образования и преобразования

Строение зоны Главного Уральского разлома (ГУР) – шовной (сутурной) области на стыке Урала и Восточно‐Европейской платформы – до сих пор изучено довольно слабо, поскольку она является сложно построенным тектоническим меланжем. Нами получены новые данные о составе и возрасте гранитов крутореченского комплекса (КГК), слагающих интенсивно тектонизированное и будинированное удлиненное тело среди метатерригенных и метавулканогенных пород в западной части зоны ГУР. По химическому составу граниты сходны с венд‐кембрийскими коллизионными гранитоидами Ишеримского и Ляпинского блоков. Методом LA‐ICP‐MS получен U‐Pb возраст цирконов из гранитов КГК. В цирконах присутствуют древние ксеногенные ядра (1221–1034 млн лет) и молодые каймы (400±6 млн лет). Среднерифейские датировки в цирконах, заимствованных из протолита, позволяют предполагать, что блок, сложенный гранитами КГК, относящийся к Присалатимской зоне и расположенный западнее ГУР, может быть фрагментом ВЕП, поскольку в комплексах ордовикско‐девонской Тагильской палеоостровной дуги, находящейся восточнее, наиболее часто встречающийся возраст субстрата преимущественно вендский. Возраст кристаллизации гранитов КГК (537±2 млн лет) – это практически первая (венд) раннекембрийская датировка для гранитов в контурах зоны ГУР. Данный возраст и петрогеохимические особенности указывают на генерацию гранитов КГК в ходе тектоно‐магматических событий завершающего этапа Тиманской коллизии подобно гранитам западного склона Северного Урала (Мойвинский, Посьмакский, Велсовский массивы), возможно, при участии плюма. Впоследствии граниты КГК были вовлечены в палеозойские аккреционно‐коллизионные процессы, создавшие современный облик зоны ГУР (тектонический меланж). Результаты важны для уточнения строения зоны сочленения Урала с ВЕП, применяются для целей геологического картирования и металлогенических оценок.

Главный Уральский разлом, аккреция, гранит, циркон, венд, кембрий, тиманская коллизия

1. Буянтуев М.Д., Хубанов В.Б., Врублевская Т.Т. U-Pb LA-ICP-MS датирование цирконов из субвулканитов бимодальной дайковой серии Западного Забайкалья: методика, свидетельства позднепалеозойского растяжения земной коры // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 2. С. 369–384. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-2-0246.

2. Довжикова Е.Г., Ремизов Д.Н., Пиис В.Л. Геодинамическая позиция магматических пород фундамента Печорской плиты в свете новых данных // Материалы II Всероссийского петрографического совещания. Т. IV. Сыктывкар, 2000. С. 49–52.

3. Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A., 2004. The application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U–Pb zircon geochronology. Chemical Geology 211 (1–2), 47–69. https://doi.org/ 10.1016/j.chemgeo.2004.06.017.

4. Kholodnov V.V., Shardakova G.Yu., Fershtater G.B., Shagalov E.S., 2018. The Riphean magmatism preceding the opening of Uralian paleoocean: geochemistry, isotopes, age, and geodynamic implications. Geodynamics & Tectonophysics 9 (2), 365–389. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-2-0351.

5. Khubanov V.B., Buyantuev M.D., Tsygankov A.A., 2016. U-Pb dating of zircons from PZ3–MZ igneous complexes of Transbaikalia by sector-field mass spectrometry with laser sampling: technique and comparison with SHRIMP. Russian Geology and Geophysics 57 (1), 190–205. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.01.013.

6. Коровко А.В., Бородина Н.С., Вишнякова М.Д., Десятниченко Л.И., Шардакова Г.Ю. Геолого-петрографические и геохимические особенности гранитов крутореченского комплекса (Присалатимская зона, Северный Урал) // Ежегодник-2016. Труды Института геологии и геохимии УрО РАН. Вып 164. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2017. С. 120–124.

7. Kuznetsov N.B., Belousova E.A., Alekseev A.S., Romanyuk T.V., 2014. New data on detrital zircons from the sandstones of the lower Cambrian Brusov Formation (White Sea region, East-European craton): Unravelling the timing of the onset of the Arctida–Baltica collision. International Geology Review 56 (16), 1945–1963. https://doi.org/10.1080/ 00206814.2014.977968.

8. Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Удоратина О.В., Герцева М.В., Андреичев В.Л., Дорохов Н.С. Доуральская тектоническая эволюция северо-восточного и восточного обрамления ВосточноЕвропейской платформы. Часть 1. Протоуралиды, тиманиды и доордовикские гранитоидные вулканоплутонические ассоциации севера Урала и Тимано-Печорского региона // Литосфера. 2006. № 4. С. 3–22.

9. Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Удоратина О.В., Герцева М.В., Андреичев В.Л., Дорохов Н.С. Доуральская тектоническая эволюция северо-восточного и восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Часть 2. Позднедокембрийско-кембрийская коллизия Балтики и Арктиды // Литосфера. 2007. № 1. С. 32–45.

10. Kuznetsov N.B., Soboleva A.A., Udoratina O.V., Hertseva M.V., Andreichev V.L., 2007b. Pre-Ordovician tectonic evolution and volcano-plutonic associations of the Timanides and northern Pre-Uralides, northeast part of the East European craton. Gondwana Research 12 (3), 305–323. https://doi.org/10.1016/j.gr.2006.10.021.

11. Maslov A.V., Petrov G.A., Ronkin Y.L., 2018. Early stages of the evolution of uralides as evidenced from the U-Pb Systematics of detrital zircons from rift complexes. Stratigraphy and Geological Correlation 26 (2), 121–138. https:// doi.org/10.1134/S0869593818020065.

12. Pearce J.A., Harris N.B., Tindle A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology 25 (4), 956–983. https://doi.org/10.1093/petrology/25.4.956.

13. Pearce J.A., Norry M.J., 1979. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y, and Nb variations in volcanic rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology 69 (1), 33–47. https://doi.org/10.1007/BF00375192.

14. Petrov G.A., Ronkin Y.L., Gerdes A., Maslov A.V., 2015. First results of U–Pb dating of detrital zircons from metasandstones of the Isherim anticlinorium (North Urals). Doklady Earth Sciences 464 (2), 1010–1014. https://doi.org/10.1134/S1028334X15100165.

15. Petrov G.A., Ronkin Y.L., Tristan N.I., Gerdes A., Maslov A.V., 2014. New data on composition and age of granites from the Isherim anticlinorium and boundary of the Timanides in the North Urals. Doklady Earth Sciences 459 (2), 1514–1518. https://doi.org/10.1134/S1028334X14120290.

16. Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: Даурия, 2010. 280 с.

17. Пучков В.Н. Плюм-зависимый гранит-риолитовый магматизм // Литосфера. 2018. Т. 18. № 5. С. 692–705. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-5-692-705.

18. Puchkov V., Ernst R.E., Hamilton M.A., Söderlund U., Sergeeva N., 2016. A Devonian >2000-km-long dolerite dyke swarm-belt and associated basalts along the Urals-Novozemelian fold-belt: part of an East-European (Baltica) LIP tracing the Tuzo Superswell. GFF 138 (1), 6–16. https://doi.org/10.1080/11035897.2015.1118406.

19. Puchkov V.N., Rosen O.M., Zhuravlev D.Z., Bibikova E.V., 2006. Contamination of Silurian volcanic rocks in the Tagil synform by Precambrian zircon. Doklady Earth Sciences 411 (2), 1381–1384. https://doi.org/10.1134/S1028334X06090108.

20. Rudnick R.L., Gao S., 2003. Composition of the continental crust. In: R.L. Rudnick (Ed.), Treatise on geochemistry. Vol. 3. Elsevier, Amsterdam, р. 1–64. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/03016-4.

21. Samygin S.G., Belova A.A., Ryazantsev A.V., Fedotova A.A., 2010. Fragments of the Vendian convergent borderland in the South Urals. Doklady Earth Sciences 432 (2), 726–731. https://doi.org/10.1134/S1028334X10060036.

22. Shand S.J., 1943. The Eruptive Rocks. John Wiley, New York, 444 p. Shardakova G.Y., 2016. Geochemistry and isotopic ages of granitoids of the Bashkirian Mega-Anticlinorium: Evidence for several pulses of tectono-magmatic activity at the junction zone between the Uralian orogen and East European platform. Geochemistry International 54 (7), 594–608. https://doi.org/10.1134/S0016702916070089.

23. Sláma J., Košler J., Condon D.J., Crowley J.L., Gerdes A., Hanchar J.M., Horstwood M.S.A., Morris G.A., Nasdala L., Norberg N., Schaltegger U., Schoene B., Tubrett M.N., Whitehouse M.J, 2008. Plešovice zircon – A new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis. Chemical Geology 249 (1–2), 1–35. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.11.005.

24. Соболев И.Д., Соболева А.А., Удоратина О.В., Канева Т.А., Куликова К.В., Викентьев И.В., Хубанов В.Б., Буянтуев М.Д., Хоуриган Дж.К. Первые результаты U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов из палеозойских островодужных обломочных пород Полярного Урала // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический. 2017. Т. 92. Вып. 4. C. 3–26.

25. Soboleva A.A., Karchevskii A.F., Efanova L.I., Kuznetsov N.B., Grove M., Sobolev I.D., Maurin M.V., 2012. Evidence for Late Riphean granite formation in the Polar Urals. Doklady Earth Sciences 442 (2), 181–187. https://doi.org/10.1134/ S1028334X12020080.

26. Государственная геологическая карта. Масштаб 1:200000. Лист Р-40-XXXVI. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006.

27. Sun S.S., 1982. Chemical composition and origin of the Earth's primitive mantle. Geochimica et Cosmochimica Acta 46 (2), 179–192. https://doi.org/10.1016/0016-7037(82)90245-9.

28. 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. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.

29. Udoratina O.V., Soboleva A.A., Kuzenkov N.A., Rodionov N.V., Presnyakov S.L., 2006. Age of granitoids in the Man’khambo and Il’yaiz plutons, the northern Urals: U-Pb data. Doklady Earth Sciences 407 (1), 284–289. https://doi.org/10.1134/S1028334X06020309.

30. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W., 1987. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology 95 (4), 407–419. https://doi.org/10.1007/BF00402202.

31. Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., van Quadt A., Roddick J.C., Spiegel W., 1995. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses. Geostandards Newsletter 19 (1), 1–23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x.

32. Жданов А.В. Легенда Уральской серии листов Госгеолкарты-1000/3 (актуализированная версия). СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 380 с.