Гранитоидный магматизм широко проявлен во всех внутриконтинентальных орогенных поясах, а также в пределах складчато-надвиговых поясов континентальных окраин. Гранитоиды формируются в значительных объемах в результате аккреционных или коллизионных процессов, образующих континентальные блоки [Windley, 1995; Kovalenko et al., 1996, 1999; Jahn, 2004; Jahn et al., 2000; Kröner et al., 2017; Wang et al., 2017; и мн. др.]. Кроме того, масштабное гранитообразование может быть связано с воздействием на сформированную континентальную кору внутриплитовых эндогенных процессов [Kovalenko et al., 1996, 1999; Yarmolyuk et al., 2012, 2013; и мн. др.]. Разнообразие геодинамических обстановок, в которых проявляется гранитоидный магматизм, широкие вариации геохимических и изотопных характеристик пород дают возможность использовать гранитоиды как ключ для расшифровки процессов формирования вещественного состава континентальной коры. Возрастное положение гранитоидных комплексов позволяет определить время существования геодинамических режимов, свойственных орогенному (коллизионному) и посторогенному этапам становления складчато-надвиговых поясов континентов.

Монголо-Охотский орогенный пояс (МООП), являющийся важной составной частью Центрально-Азиатского орогенного пояса [Parfenov et al., 1999, 2003], обрамляется с юго-востока и северо-запада (в современных координатах) ареалами батолитовых интрузий ундинского и олёкминского гранитоидных комплексов. Возраст гранитоидов ундинского комплекса определен как позднепермский – раннетриасовый, и его становление связывается с коллизионными процессами вдоль северной границы Аргунского супертеррейна МООП [Dril et al., 2017]. Возрастные рамки гранитоидов олёкминского комплекса являются предметом дискуссии [Geological Structure…, 1997; Kazimirovsky, 2004; Larin et al., 2015; Kovach et al., 2018]. Критически важным для определения возрастной позиции и объема этого комплекса является датирование его гранодиоритов, что составляет цель настоящей публикации.

Массивы олёкминского гранитоидного комплекса образуют магматический пояс, протянувшийся в пределах Западно-Станового террейна в северо-восточном направлении более чем на 700 км (рис. 1, а). Изначально выделенный комплекс включал в себя практически все палеозойские гранитоиды Западно-Становой структурно-формационной зоны Забайкалья [Kazitsin et al., 1967]. В ходе дальнейших исследований в стремлении учесть разнообразие пород и многофазность палеозойских массивов в составе собственно олёкминского комплекса были объединены относительно однородные по строению кварцеводиорит-гранодиорит-гранитные интрузии (ранняя фаза) и секущие их массивы гранит-лейкогранитного состава (поздняя фаза) [Geological Structure…, 1997; State Geological Map…, 2010]. Контакты гранитоидов с метаморфическими породами вмещающей рамы, как правило, имеют инъекционный характер и представлены зонами мигматитов разной ширины.

Этими же геолого-структурными исследованиями из первоначального объема олёкминского комплекса был выделен более древний – крестовский – комплекс [Geological Structure…, 1997]. К последнему отнесены наиболее пестрые по составу массивы, сложенные кварцевыми диоритами, гранодиоритами, тоналитами и плагиогранитами, часто гнейсовидными. Строение массивов зональное, с развитием более основных разностей пород в периферической части, где последние содержат большое количество ксенолитов и скиалитов пород вмещающей рамы [Geological Structure…, 1997; State Geological Map…, 2010]. Массивы олёкминского и крестовского комплексов тесно пространственно совмещены, а возрастные соотношения между ними обоснованы лишь структурными наблюдениями, которые не всегда очевидны из-за сходства вещественных типов и петрографических особенностей пород комплексов [Kazimirovsky et al., 2002]. Наиболее подробно структурные соотношения между гранитоидами разных фаз олёкминского комплекса, а также между породами обоих комплексов изучены в пределах Нерчинско-Куэнгского хребта к северу от бассейна р. Ингода (рис. 1, б) [Geological Structure…, 1997; Kazimirovsky, 2004], где и были выбраны объекты для геохронологических исследований.

По своему вещественному составу гранитоиды олёкминского комплекса разделяются на две серии, соответствующие в целом фазам внедрения магматитов [Kazimirovsky, 2004]. К первой из них относятся кварцеводиорит-гранодиорит-гранитные породы, отвечающие по щелочности нормальному известково-щелочному ряду на диаграмме (Na2O+K2O)–SiO2. Вторая серия представлена гранитами и лейкогранитами как нормальной щелочности, так и субщелочными. На классификационной диаграмме (Na2O+K2O–CaO)–SiO2 составы пород обеих серий – кварцевых диоритов, гранодиоритов, гранитов и лейкогранитов – располагаются на границе полей известковых и известково-щелочных пород. На диаграмме FeO*/(FeO+MgO)–SiO2 составы гранитоидов первой серии попадают в поле магнезиальных гранитов кордильерского типа, тогда как граниты и лейкограниты второй серии попадают в область составов фракционированных железистых разностей.

Как и гранитоиды олёкминского комплекса, серия пород крестовского комплекса на примере Ямнинского массива [Geological Structure…, 1997] обладает отчетливо выраженной натровой спецификой [Geological Structure…, 1997; State Geological Map…, 2010; Kazimirovsky, 2004].

Породы кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной серии олёкминского комплекса имеют дифференцированные нормированные спектры распределения редкоземельных элементов [Kazimirovsky, 2004] (рис. 2, а). В кварцевых диоритах и гранодиоритах величина La/Yb (N)=33.5–11.1 при Eu/Eu*=1.140.85, в гранитах степень фракционированности спектра REE уменьшается – La/Yb (N)=21.1–8.8 при снижении суммарного содержания лантаноидов. Величина Eu/Eu* лежит в тех же пределах и составляет 1.19–0.86. Для гранитов и лейкогранитов второй серии характерны менее дифференцированные нормированные спектры REE – La/Yb (N)=11.8–8.7 при значительных вариациях величины Eu/Eu*=1.23–0.57.

Мультикомпонентная диаграмма для гранитоидов олёкминского комплекса (рис. 2, б) показывает, что исследованные породы по сравнению со средним составом континентальной коры [Taylor, McLennan, 1988] обеднены K, Rb, Th, U, Nb. При этом наблюдается обогащение такими компонентами, как Ba, Sr, средние и тяжелые REE, Zr, Ti, Y, и, подчеркивается, что гранитоиды первой серии имеют более низкие величины K/Ba=40–15 по сравнению с таковыми в породах второй серии – K/Ba>50 [Kazimirovsky, 2004].

Таким образом, на основе имеющихся данных гранитоиды олёкминского и крестовского (Ямнинский массив) комплексов по своим петролого-геохимическим характеристикам могут быть отнесены к палингенному известково-щелочному геохимическому типу гранитоидов [Tauson, 1977]. При этом породы кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной и гранит-лейкогранитной серий олёкминского комплекса имеют некоторые вещественные отличия, заключающиеся в разнице магнезиальности/железистости пород, а также в величине K/Ba отношения.

Изотопно-геохронологические данные, полученные для гранитоидов олёкминского комплекса, немногочисленны и противоречивы. Rb-Sr геохронологическими исследованиями были определены позднепалеозойские значения возраста для гранодиоритов и гранитов как в западной части пояса – 343–318 млн лет, так и в его юго-восточной части – 319 млн лет [Kazimirovsky et al., 2002]. Этими же исследованиями для гранитоидов Алеурского хребта к северу от г. Сретенска определен возраст 475 млн лет, а для петротипического Крестовского кварцево-диорит-гранодиоритового массива (Амазарский хребет) – возраст 542 млн лет. Последние датировки служат, по существу, единственным изотопно-геохронологическим обоснованием выделения самостоятельного крестовского комплекса, более древнего, чем олёкминский. При этом сами авторы признают, что степень достоверности полученных Rb-Sr данных «не дает строгих оснований» для выделения самостоятельного кембрийско-ордовикского интрузивного комплекса [Kazimirovsky et al., 2002].

В то же время позднепалеозойские датировки были подтверждены и уточнены дальнейшими U-Pb геохронологическими исследованиями циркона, проводившимися классическим U-Pb (ID-TIMS) методом. Так, для гранодиоритов и гранитов северо-восточной части интрузивного ареала были установлены значения 355–358 млн лет [Larin et al., 2015; Kovach et al., 2018], что соответствует раннему карбону. Этими исследованиями в западной части ареала были выявлены граниты со среднетриасовым возрастом 237 млн лет. Кроме того, были получены U-Th-Pb LA-ICP-MS геохронологические данные по циркону, которые свидетельствуют о том, что в рамках традиционно выделяемого палеозойского олёкминского интрузивного комплекса присутствует значительный объем лейкократовых гранитоидов позднетриасового – раннеюрского возраста – 219–186 млн лет [Dril et al., 2020].

Тесная пространственная совмещенность интрузий олёкминского и крестовского комплексов, сходство вещественных типов пород затрудняют как разделение самих комплексов, так и выделение отдельных фаз в их составе на основе только структурно-вещественных критериев. Недостаточность геохронологических данных также не вносит существенную ясность в этот вопрос. Наиболее информативными для проведения дополнительных геохронологических исследований с целью уточнения возрастного положения обоих комплексов являются гранодиориты. Этот тип пород является характерным для первой фазы олёкминского комплекса и для серии пород крестовского комплекса. На этом основании в качестве объектов исследований были выбраны порфировидные биотит-амфиболовые гранодиориты Маректинско-Береинского массива олёкминского комплекса и аналогичные гранодиориты Ямнинского массива, который согласно [Geological Structure…, 1997] отнесен к крестовскому комплексу. Вещественно оба гранодиорита являются типичными представителями палингенного известково-щелочного геохимического типа гранитоидов (рис. 2). Точки отбора проб показаны на рис. 1, б.

Для U-Th-Pb (LA-ICP-MS) геохронологических исследований из каждой пробы гранодиоритов были отобраны представительные зерна циркона, изучение морфологических особенностей которых осуществлялось в режиме катодолюминесценции с помощью сканирующего электронного микроскопа JEOL FE-SEM JSM-7100F, оснащенного катодолюминесцентным детектором Centaurus Scintillator, в Институте наук о Земле (Академия Синика, Тайпей, Тайвань).

На рис. 3 и 4 показаны наиболее характерные катодолюминесцентные (CL) изображения цирконов исследованных гранодиоритов. Цирконы представлены кристаллографически правильно оформленными зернами с удлинением L=2–5 и с окраской от бледно-желтого до интенсивного медово-желтого цвета. Как правило, кристаллы обладают четко выраженным ядром, часто насыщенным микровключениями, и явно выраженной каймой с типичной осциллярной магматической зональностью. Именно эта кайма и исследовалась с помощью метода LA-ICP-MS.

U-Th-Pb LA-ICP-MS геохронологические исследования детритовых цирконов выполнены в Институте наук о Земле (Академия Синика, Тайпей, Тайвань) с использованием 193-нанометровой ArF эксимерной системы лазерной абляции Photon Machines Analyte G2 и квадрупольного масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой Agilent 7900. Диаметр пучка лазера составлял 30 мкм, длительность измерения 90 с (30 с – холостое загрязнение, 60 с – абляция). Калибровка производилась по стандартному циркону GJ-1 [Jackson et al., 2004]. Для контроля качества данных использовались стандартные цирконы Harvard 91500 и Plešocice. Для них в ходе исследований получены конкордантные оценки возраста 1063±3 и 339±4 млн лет, что находится в хорошем соответствии с данными, полученными методом ID-TIMS [Wiedenbeck et al., 1995; Sláma et al., 2008].

U-Th-Pb изотопные отношения были рассчитаны в программе GLITTER© [Van Achterbergh et al., 2001]. Поправки на обычный Pb рассчитаны по программе ComPbCorr [Anderson, 2002]. Расчет конкордантных возрастов производился в программе Isoplot v.4.15 [Ludwig, 2008].

Из пробы среднезернистого амфибол-биотитового порфировидного гранодиорита Маректинско-Береинского массива олёкминского комплекса (ЗСТ-15-17) было проанализировано 32 зерна циркона и получено 20 оценок возраста с дискордантностью ±5 %. Следует отметить, что все последние были получены для кайм с магматической осциллярной зональностью, тогда как даже частичное включение в анализируемый объем вещества ядер приводило к получению дискордантного результата. Это может свидетельствовать об унаследованной природе ядер цирконов. Аналитические данные приведены в Прил. 1, табл. 1.1. Оценки возраста этих цирконов по отношению 206Pb/238U изменяются от 353±8 до 384±9 млн лет (1σ) и имеют средневзвешенное значение, равное 371±4 млн лет (СКВО=1.3, вероятность=0.17). Это значение возраста совпадает с конкордантным возрастом 371±4 млн лет (СКВО=0.013, вероятность=0.91) (рис. 5). Принимая во внимание морфологические характеристики циркона, возраст кристаллизации гранитов ЗСТ-15-17 можно оценить как позднедевонский, ~370 млн лет.

Для пробы гранодиорита крестовского комплекса ЗСТ-66 было выполнено 12 анализов и получено 9 конкордантных определений возраста. Эти данные приведены в Прил. 1, табл. 1.2. Оценки возраста этого циркона по отношению 206Pb/238U изменяются от 357±8 до 371±8 млн лет (1σ) и имеют средневзвешенное значение, равное 364±5 млн лет (СКВО=0.58, вероятность=0.79), совпадающее с конкордантным возрастом 364±5 млн лет (СКВО=0.015, вероятность=0.90) (рис. 6). Полученные данные в первом приближении свидетельствуют о позднедевонском (364 млн лет) возрасте гранодиоритов Ямнинского массива.

Таким образом, возраст гранодиоритов исследованных массивов олёкминского и крестовского комплексов совпадает в пределах погрешности и близок к оценкам возраста, полученным U-Pb ID-TIMS методом, 358±2 млн лет [Larin et al., 2015] и 355±2 млн лет [Kovach et al., 2018].

На основе предшествующих геохронологических исследований, основанных на применении Rb-Sr метода, было сделано заключение о возможности существования в пределах Западно-Становой структурно-формационной зоны, или террейна, двух раннепалеозойских гранитоидных комплексов – кембрийского (крестовского) и ордовикского (олёкминского), представленных палингенной известково-щелочной кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной серией пород [Kazimirovsky, 2004]. Подобное возрастное деление предполагается и легендами геологических карт [Geological Structure…, 1997; State Geological Map…, 2010]. Высокая степень сходства геохимических характеристик гранитоидов обоих комплексов делает практически невозможным разделение последних по вещественному составу [Kazimirovsky et al., 2000; Kazimirovsky, 2004]. Для гранит-лейкогранитной серии пород олёкминского комплекса были получены позднепалеозойские (позднекарбоновые) датировки, на основании чего было предложено исключить гранитоиды этой серии из состава комплекса. В пользу этого заключения свидетельствовали и некоторые петролого-геохимические отличия этих пород от гранитоидов кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной серии.

Проведенные позднее U-Pb ID-TIMS и U-Pb LA-ICP-MS геохронологические исследования внесли существенные коррективы в оценки возрастного положения гранитоидов [Larin et al., 2015; Kovach et al., 2018; Dril et al., 2020]. Так, для гранодиоритов и гранитов северо-восточной части интрузивного ареала олёкминского и крестовского комплексов был установлен возраст 355–358 млн лет [Larin et al., 2015; Kovach et al., 2018], что соответствует раннему карбону. Этими исследованиями в западной части ареала были выявлены граниты со среднетриасовым возрастом 237 млн лет. Кроме того, были получены данные, которые свидетельствуют о том, что в рамках традиционно выделяемого палеозойского олёкминского интрузивного комплекса присутствует значительный объем лейкократовых гранитоидов позднетриасового (219 млн лет) и раннеюрского возраста (186 млн лет) [Dril et al., 2020]. Важно отметить, что U-Pb геохронологическими исследованиями по цирконам не были получены раннепалеозойские датировки, что поставило вопрос о самом существовании эпизодов раннепалеозойского гранитообразования в пределах Западно-Станового террейна.

Авторами получены новые U-Pb LA-ICP-MS датировки для цирконов из гранодиоритов Маректинско-Береинского массива олёкминского комплекса и гранодиоритов Ямнинского массива крестовского комплекса, составившие соответственно 371±4 млн лет и 364±5 млн лет. Эти даты совпадают с учетом ошибки определения возраста, и это совпадение ставит под сомнение отнесение кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной серии Ямнинского массива к образованиям крестовского комплекса согласно [Geological Structure…, 1997]. Вновь полученные геохронологические данные хорошо согласуются с датировками 355–358 млн лет [Larin et al., 2015; Kovach et al., 2018], что позволяет уверенно говорить не о раннепалеозойском [Kazimirovsky et al., 2002; Kazimirovsky, 2004], а о позднекарбоновом возрасте кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной серии пород олёкминского комплекса. Кроме того, возникает вопрос об обоснованности выделения самостоятельного крестовского комплекса как такового.

Раннеюрский возраст 186 млн лет, полученный для лейкократовых гранитов Нижнеингодинского батолита [Dril et al., 2020], подтверждает высказанное ранее предположение [Kazimirovsky et al., 2000] о более молодом возрасте пород гранит-лейкогранитной серии, которые предлагалось исключить из объема олёкминского комплекса. Триасовые датировки гранитоидов 237–219 млн лет [Larin et al., 2015; Dril et al., 2020] могут свидетельствовать о том, что в результате геолого-структурных исследований в состав олёкминского комплекса были включены массивы бичурского комплекса, для которого принят возраст 260–235 млн лет [Geological Structure…, 1997].

Массивы палингенных известково-щелочных гранитоидов олёкминского комплекса образуют магматический пояс, протянувшийся в пределах Западно-Станового террейна в северо-восточном направлении более чем на 700 км. Получены новые U-Pb LA-ICP-MS датировки для цирконов из гранодиоритов Маректинско-Береинского массива олёкминского комплекса и гранодиоритов Ямнинского массива крестовского комплекса, составившие соответственно 371±4 млн лет и 364±5 млн лет. Эти геохронологические данные хорошо согласуются с датировками 355–358 млн лет [Larin et al., 2015; Kovach et al., 2018], что позволяет уверенно говорить о позднекарбоновом возрасте кварцеводиорит-гранодиорит-гранитной серии пород олёкминского комплекса. Этот факт вступает в противоречие с существующими легендами геологических карт, охватывающих территорию Западно-Становой структурно-формационной зоны, или Западно-Станового террейна, на которых интрузивные образования олёкминского комплекса отнесены к раннему палеозою. Кроме того, новые геохронологические данные ставят под сомнение выделение самостоятельного раннепалеозойского крестовского гранитоидного комплекса.

Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку рукописи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

All authors made an equivalent contribution to this article, read and approved the final manuscript.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанного с этой рукописью.

The authors declare that they have no conflicts of interest relevant to this manuscript.