The new data to the question of the age of associations Kaakhem magmatic area (Eastern Tuva).pdf Введение Каахемский магматический ареал площадью более 30 000 км2 представляет собой совокупность разнообразных магматических образований, сформированных за длительный период с венда по пермь (563-293 млн лет). Более 80% площади ареала занимают гранитоидные ассоциации в интервале 500450 млн лет, которые составляют собственно Ка-ахемский батолит, сформированный на аккреционно-коллизионном и постколлизионном этапах коро-образования в Центральной Азии. В последнее время появляется все больше данных, свидетельствующих, что масштабное гранито-образование обусловлено предварительным или сопутствующим базитовым магматизмом, вызванным внутриплитной активностью. На примере батолитов раннепалеозойских Алтае-Саянской складчатой области (АССО) [Руднев и др., 2006; 2013; 2015] показано, что эти грандиозные по своим масштабам геологические образования имеют сложное строение и сформированы сопряженными во времени и пространстве гранитоидными и габброидными ассоциациями. Крупнейшим среди раннепалеозойских батолитов АССО является Каахемский батолит, охватывающий весь бассейн р. Каа-Хем (М. Енисей) до восточной границы с Монголией. Ввиду труднодоступности центральных и восточных частей батолита предыдущими исследователями были изучены только западные участки - чуть более 30% площади. Автору удалось поработать восточнее 96° долготы и получить новые результаты. © Сугоракова А.М., Хертек А.К., 2017 DOI: 10.17223/25421379/4/7 В табл. 1 отражены все известные к настоящему времени геохронологические и Sm-Nd изотопные данные для Каахемского магматического ареала. Островодужный этап гранитоидного магматизма предварялся и сопровождался базальт-андезит-риолитовым вулканизмом. Аккреционно-коллизионный гранитоидный магматизм начинается внедрением габброидных массивов повышенной щелочности с внутриплитными характеристиками, отражающими существование Алтае-Саянской горячей точки мантии (мантийного плюма). В интервале с 512 до 474 млн лет нам известны 3 уровня проявления габброидного и 6 - гранитоидного магматизма, что говорит о практически непрерывном процессе гранитообразования. Преобладающая часть этих гранитоидов расположена на западе ареала. После перерыва в 20 млн лет, в интервале 455445 млн лет, наступает следующий, основной этап гранитообразования - постколлизионный, также предваряемый формированием габброидов с внут-риплитными метками [Монгуш, Сугоракова, 2013]. Гранитоиды этого этапа - гнейсовидные меланогранитоиды позднетаннуольские [Руднев и др., 2006] и двуполевошпатовые гранитоиды сархойские [Руднев и др., 2006], занимают пространства в сотни километров и слагают основную часть Каахемского ареала. Различия в их химическом составе при синхронности формирования отражают особенности состава субстрата, из которых выплавлялись гранитоидные магмы. Для этого этапа также характерно проявление синхронного вулканизма с игнимбритовым типом извержений [Сугоракова, Монгуш, 2008, 2012; Сугоракова, 2014, 2016]. Т а б л и ц а 1 Результаты геохронологических и изотопных исследований пород Каахемского магматического ареала T a b l e 1 Results of the geochronological and isotopic studies of rocks of Kaakhem magmatic area Массив, географическая _привязка_ Возраст, млн лет Источник информации Комплекс (ассоциация) Метод gNd(T) Островодужный магматизм U-Pb U-Pb Ar-Ar Диорит-тоналит-плагиограниты Тоналит-плагиограниты Руднев и др., 2006 Гусев, Суфиев, 2017 Руднев и др., 2006 563±4 556±3 536±4 Коптинский Буренский +6,5 Зубовский Тужема Бахаревский порог Теректыг-Чедерский Кара-Осский Тапсинский Мажалыкский, оз. Чагытай Раннетаннуольский, р. Бай-Сют Чарашский, р. Бай-Сют +6,4 Аккреционно-коллизионный магматизм+ Алтае-Саянская горячая точка мантии Монцогаббро-монцонит-граносиениты 512±2 520±3 Ar-Ar U-Pb +2,6 +3,1 Руднев и др., 2006 Гусев, Суфиев, 2017 Габбро-нориты биотитовые 500±10 U-Pb +6,2 Сугоракова, 2015 Гнейсо-мигматиты меланократовые 504±4 U-Pb Сугоракова, 2015 Тоналит-плагиограниты 499±5 510-492±6 U-Pb U-Pb +6,2 +5,7...+6,4 Руднев и др., 2015 Гусев, Суфиев, 2017 Диорит-тоналиты 490±3 U-Pb +4,1 Руднев и др., 2015 Диорит-тоналит-плагиограниты 486±4 U-Pb +5,3 Руднев и др., 2015 Перидотит-пироксенит-габбронориты 484±2 478±2 U-Pb Ar-Ar +4,8...+5,7 Сальникова и др., 2003; Бородина и др., 2004 Диорит-тоналит-плагиограниты 479±2 U-Pb +4,1 Руднев и др., 2015 Тоналит-плагиограниты 474±4 U-Pb +3,9 Руднев и др., 2006 Постколлизионный магматизм + Алтае-Саянская горячая точка мантии Шуйский Габбро-габбронориты 449+4,2 U-Pb +2,7 Монгуш, Сугоракова, 2013 Позднетаннуольский, Ужеп-Чадал Кварцевые диориты-тоналиты 456±5 U-Pb Сугоракова, 2015 Позднетаннуольский, с. Эржей Диорит-тоналит-плагиограниты 451±5,7 U-Pb +3,4 Козаков и др., 1998 Бреньский, с. Сизим Байбалыкский Сарыгчазинский Гранодиориты-граниты двуполевошпатовые 450±5 455±5 453±3 U-Pb U-Pb U-Pb +1,7...+0,4 +4,8 +3,0 Руднев и др., 2006 Сугоракова, 2014 Козаков и др., 2003 Сугоракова, 2015 Белбейская мульда Игнимбриты 446±6 U-Pb +2,8...+4,1 Сугоракова, 2014, 2016 Внутриплитный магматизм Чадалский Оливиновые габбро, габ-бронориты биотитовые Минглинг со щелочными гранитоидами +4,2 Сугоракова, 2008; Сугоракова и др., 2011 Шивейский Щелочные граниты-кварцевые сиениты 297,1+3,8 293,3+3,8 U-Pb +3,4 Сугоракова и др., 2011 Примечание. Полужирным выделены массивы габброидов. Note. Bold marked are massifs of gabbroids. В последнее время получены новые результаты петрогеохимических, геохронологических и изотопных исследований пород центральной и восточной части Каахемского магматического ареала. Выявлены несколько типов габброидов и гранитоидов с очень сложными геологическими взаимоотношениями. Установлено, что в аккреционно-коллизионной и постколлизионной стадиях формирования ареала каждый этап гранитоидного магматизма предварялся базитовыми расплавами с образованием бимодальных ассоциаций - габбронориты биотитовые и гней-сомигматиты, габбронориты и кварцевые диориты [Монгуш, Сугоракова, 2013], габбронориты и щелочные гранитоиды [Сугоракова, 2008, Сугоракова и др., 2011]. Бимодальные ассоциации сопровождаются специфичными явлениями, позволяющими их опознать: проявлениями минглинга и миксинга, комбинированными дайками, однородными базито-выми включениями в гранитоидах. Описанные явления установлены на породах аккреционно-коллизионных ассоциаций возрастов 510-475 млн лет, постколлизионных ассоциаций 450 и внутриплитно-го магматизма 300 млн лет. Таким образом, формирование масштабного гранитообразования в коллизионных зонах происходило с участием базитовых расплавов мантийного происхождения при внутри-плитных магматических процессах. Методика исследований Исследования проводились в центральном и восточных районах Каахемского магматического ареала по береговым почти вертикальным обнажениям на моторных лодках и катере на воздушной подушке. Изучались гранитоиды, габброиды и дайковые комплексы, а также породы предполагаемого субстрата гранитоидов на протяжении 150 км вдоль реки М. Енисей. U-Pb датирование цирконов осуществлялось на ионном микрозонде SHRIMP-II в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского. Построение графиков с конкордией проводилось на основе данных (табл. 2-4) с использованием программы ISOPLOT/EX [Williams et al, 1998; Ludwig, 1999]. Определение изотопного состава и Nd, а также содержаний Sm и Nd в изученных образцах проводилось в ИГЕМ РАН с применением стандартных [Журавлев и др., 1983, 1987] методик изотопного разбавления (трассеры Sm+ 50Nd и 85Rb+84Sr). Измерения проведены на масс-спектрометре Sector-54. Точность определения изотопных отношений менее 0,2% для 147Sm/144Nd, 0,002% - 143Nd/144Nd. Средневзвешенное значение: 143Nd/144Nd La Jolla 0,511840+8 (2оср, n = 14). Определение мультиэлементного состава пород методом ICP MS проводилось в Томском государственном университете, а петрохимические исследования методом РФА - в Институте геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (Иркутск). Полученные результаты Участок Тужема. Тужеминский габброидный массив расположен в 85 км восточнее вверх по р. М. Енисей и занимает площадь около 50 кв. км. Массив представлен мелко-, средне- и крупнозернистыми габбро, габбро-диоритами и диоритами с выплавками аплитов, пегматитов. Пегматиты и аплиты мощностью от первых сантиметров до 2-3 м выполняют первичные контракционные трещины и полости. Взаимоотношения меланократовых и более лей-кократовых разностей представляют собой беспорядочное линзование габбро и диоритов без постепенных переходов, без видимых контактовых изменений. Размеры линз от нескольких сантиметров до многих метров и даже километров. В общей массе породы довольно лейкократовые, большая часть образцов, отобранных как диориты, по результатам химических анализов попали в поле габбро с содержанием SiO2 не выше 47%. Часто для габброидов характерна гнейсовидность, пятнистость по сгущению темноцветных минералов. По минеральному составу выделяются: биотито-вые габбро, биотитовые габбронориты, нориты, био-тит-амфиболовые габброиды и диориты. Габбро и нориты также содержат роговую обманку, иногда замещающую пироксен. Присутствует апатит в большом количестве, встречаются сфен, циркон, магнетит. Химический состав габброидов достаточно выдержан: SiO2 - 46-49%, TiO2 - 1,6-2,3, M2O3 - 14,6-16,8, БеОобщ. - 11,3-16,7, MgO - 3,7-7, CaO - 7,9-9,6, Na2O - 2,3-3,7, K2O - 0,5-0,95, P2O5 - 0,4-1,2%. Диориты имеют присущие им составы нормальных диоритов. Содержания мультиэлементных компонентов, нормированные к примитивной мантии, имеют сложные спектры - отчетливые максимумы Ba, Pb и минимумы Rb, Nb-Ta, Zr-Hf, Ti. Сумма РЗЭ габброидов Тужеминского массива составляет 107-206 г/т. Спектр их распределения характеризуется достаточно высокой дифференцированностью - соотношение (La/Yb)n колеблется в пределах 4-10, среднее - 6. Спектры габброидов полностью перекрывают спектр OIB. Исследованиями в ГИ КНЦ РАН (Т. Б. Баянова) установлено, что среди цирконов из пробы биотитовых габброноритов выделяются 3 морфотипа кристаллов с возрастами 1430±5, 1215±1 и 500±5 млн лет. По результатам Sm-Nd изотопных исследований установлено, что eNd(T) = +6,2. Участок Большой Май-Балыктыг-Хем-Тужема. Двуполевошпатовые граниты биотит-роговообман-ковые между притоками р. М. Енисей Большой Май и Балыктыг-Хем (более 55 км, Балыктыгхемский массив) и Тужема-Сарыг-Чазы (более 20 км) представлены матрацевидными обнажениями. Граниты средне-крупнозернистые, светлые, биотит-рогово-обманковые гнейсоватые и массивные. Химический состав соответствует нормальному граниту - SiO2 -67-72%, сумма щелочей - 7-8% с некоторым преобладанием Na2O. Характеристики содержаний РЗЭ в гранитах схожи с содержаниями РЗЭ в габброидах Тужеминского массива, отличие лишь в присутствии слабого Eu-минимума. Особенностью этих гранитов является присутствие многочисленных базитовых включений округлой формы в массивных породах и линзовидной формы в гнейсоватых разностях. Размеры включений от нескольких до 20-30 см. Распределение этих включений неравномерно: могут образовывать сгущения, где на 1 м2 приходится до 6-8 штук, или на километры быть равномерно рассеяны через 1-2-5 м. Иногда на протяжении нескольких километров они не попадаются. Такого рода мафические включения представляют собой одно из наиболее ярких свидетельств сосуществования и взаимодействия мантийных базитовых и коро-вых салических расплавов - минглинговых и мик-синговых процессов [Скляров, Федоровский, 2006]. По цирконам из пробы гнейсовидных биотитовых гранитов МЕ479-1 (между притоками Тужема и Са-рыг-Чазы) получен U-Pb конкордантный возраст 453±3 млн лет (SHRIMP-II, ВСЕГЕИ) (табл. 2, рис. 1). Для этой же пробы получены следующие изотопные данные: 147Sm/144Nd - 0,09292 млн лет, 143Nd/144Nd -0,512484, eNd (T) - +3, TDM - 843 млн лет. Надо отметить, что все полученные данные по Sm-Nd изотопным исследованиям пород Каахемско-го магматического ареала дают исключительно положительные eNd (T). Участок Ужеп-Большой Май. Меланогранитои-ды, преимущественно тоналиты и кварцевые диориты, распространены западнее притока р. М. Енисей Большой Май. Опробованы гнейсовидные кварцевые диориты среднезернистые биотит-амфиболовые, типичные породы для таннуольского комплекса в междуречье Ужеп-Чадал. Их возраст определен нами U-Pb методом по циркону (SHRIMP II, ВСЕГЕИ). Полученный возраст 456±5 млн лет (табл. 3, рис. 2) соответствует постколлизионному этапу магматизма Каахемского ареала. Метаморфические блоки. В центральной и восточной частях Каахемского магматического ареала присутствуют останцы докембрийских блоков -Ыдыкский блок (10 х 15 км), Агойская глыба (40 х 50 км), сложенные гнейсами и кристаллическими сланцами с мигматитами и гнейсогранитами с незначительным присутствием амфиболитов, мраморов, кварцитов. Они внешне сопоставимы с метаморфическими комплексами Западного Сангилена Тувино-Монгольского микроконтинента. Т а б л и ц а 2 Результаты U-Pb исследований зерен цирконов из двуполевошпатовых гранитов Каахемского батолита (междуречье Тужема-Сарыг-Чазы) T a b l e 2 The results of U-Pb studies of zircon grains from two-feldspar granites Kaakhem batholith (interfluve Tuzhema-Saryg-Chazy) Образец, точки % 206Pbc PPm U ppm Th 232Th 238U PPm 206Pb* (1) 206Pb 238U Возраст (1) 207Pb 206Pb Возраст % Dis-cor-dant (1) 238U ±% (1) 207Pb* ±% (1) 207Pb* ±% (1) 206Pb* ±% Ко-эф. кор-рел. 206Pb* 206Pb* 235U 238U ME479-1 8,1 0,62 68 39 0,60 3,85 408,4±6,2 473±160 16 15,29 1,6 0,0565 7,4 0,51 7,6 0,0654 1,6 0,209 ME479-1 1,1 0,71 252 264 1,09 15,9 452,7±5 337±130 -26 13,74 1,1 0,0532 5,6 0,534 5,8 0,07276 1,1 0,197 ME479-1 2,1 0,76 196 251 1,32 12,4 455,5±5,7 544±150 19 13,65 1,3 0,0584 6,6 0,589 6,8 0,07322 1,3 0,193 ME479-1 3,1 0,99 577 402 0,72 36,4 452,2±4,3 526±82 16 13,76 0,99 0,0579 3,7 0,58 3,9 0,07266 0,99 0,258 ME479-1 4,1 1,63 1188 842 0,73 75,3 451,6±4 503±60 11 13,77 0,93 0,0573 2,7 0,573 2,9 0,07257 0,93 0,321 ME479-1 5,1 0,48 559 270 0,50 35,1 452,9±4,2 405±57 -11 13,74 0,97 0,0548 2,5 0,55 2,7 0,07278 0,97 0,355 ME479-1 6,1 0,28 539 262 0,50 33,6 450,9±4,3 362±68 -20 13,8 0,98 0,0538 3 0,537 3,2 0,07245 0,98 0,310 ME479-1 7,1 0,34 66 75 1,17 4,17 452,5±6,5 337±140 -26 13,75 1,5 0,0532 6 0,533 6,2 0,0727 1,5 0,240 ME479-1 9,1 0,32 464 230 0,51 29,1 453,4±4,3 420±56 -7 13,72 0,98 0,0552 2,5 0,554 2,7 0,07287 0,98 0,364 ME479-1 10,1 0,23 289 209 0,75 18,1 451,4±4,6 443±77 -2 13,79 1 0,0558 3,5 0,558 3,6 0,07253 1 0,288 ME479-1 11,1 0,04 664 468 0,73 41 447±4,1 433±37 -3 13,93 0,95 0,05551 1,7 0,549 1,9 0,0718 0,95 0,494 ME479-1 12,1 0,10 1060 864 0,84 67,2 458,2±4,1 468±38 2 13,57 0,92 0,05639 1,7 0,573 1,9 0,07367 0,92 0,476 ME479-1 13,1 13,35 167 81 0,51 12,2 452,3±8,6 1058±340 134 13,54 2 0,075 17 0,75 17 0,0727 2 0,114 Примечание. PbC и Pb* обыкновенный и радиогенный свинец соответственно. Поправка на присутствие обыкновенного свинца введена по измеренному 204Pb. Note. PbC and Pb* accordingly, ordinary and radiogenic lead. The correction for the presence of ordinary lead was introduced from the measured 204Pb. 0,12 N=12, Concordia Age=453t 3 Ma (2 , decay-const. errs included) MSWD (of concordance) = 0,45, Probability (of concordance)=0,50 0,10 30,08 14 15 238u/06Pb data-point error ellipses are 2 Щ 13 16 0,06 0,04 12 Рис. 1. U-Pb изотопная диаграмма с конкордией для цирконов из двуполевошпатовых гранитов (р. М. Енисей между притоками Тужема и Сарыг-Чазы) Fig. 1. U-Pb isotope diagram with a concordium for zircons from two-feldspar granites granites (the river M. Yenisei between affluents Tuzhema and Saryg-Chazy) Т а б л и ц а 3 Результаты U-Pb исследований зерен цирконов из кварцевых диоритов Каахемского батолита (междуречье Ужеп-Чадал) T a b l e 3 The results of U-Pb studies of zircon grains from quartz diorites of the Kaakhem Batholith (interfluve of Uzhep-Chadal) Образец, точки % 206Pbc PPm U PPm Th 232Th 238U PPm 206Pb* (2) 206Pb 238U Возраст (1) 207Pb 206Pb Возраст % Dis-cor-dant Total 238U 206Pb ±% Total 207Pb 206Pb ±% 490 1,1 1,77 315 178 0,58 20 451,4± 6,1 830±160 81 13,54 1,2 0,0703 7,1 490 2,1 5,65 128 112 0,90 8,71 464±12 1574±310 223 12,64 1,5 0,102 15 490 3,1 3,69 122 109 0,92 8,14 463,5± 6,5 1195±71 150 12,92 1,4 0,0862 2,4 490 4,1 5,38 123 93 0,79 8,26 461±11 1356±360 183 12,76 1,4 0,1 16 490 5,1 2,66 329 152 0,48 21,2 453,4± 7,1 1121±210 141 13,36 1,2 0,0776 11 490 6,1 2,99 239 110 0,47 15,4 451,9± 7 1036±190 124 13,36 1,3 0,0802 8,4 490 7,1 5,63 117 95 0,84 7,78 455±11 1549±320 224 12,9 1,4 0,102 16 490 8,1 7,56 91 55 0,62 6,18 453±13 1715±320 256 12,69 1,6 0,117 15 490 9,1 8,76 84 46 0,57 5,63 441±14 1988±300 315 12,87 1,7 0,127 16 490 10,1 4,92 150 130 0,89 9,85 451,4± 9,3 -60±1000 -113 13,11 1,4 0,096 13 490 9,1RE 8,89 89 44 0,51 6,29 464±14 -420±2700 -192 12,2 1,5 0,128 15 Примечание. PbC и Pb* обыкновенный и радиогенный свинец соответственно. Поправка на присутствие обыкновенного свинца введена по измеренному 204Pb (1) и предполагаемому конкордантному возрасту 206Pb/238U - 207Pb/235U (2). Note. PbC and Pb* accordingly, ordinary and radiogenic lead. The correction for the presence of ordinary lead was introduced from the measured 204Pb (1) and anticipated concordant age 206Pb/238U - 207Pb/235U (2). В районе Ыдыкского блока нами изучались явления ультраметаморфического преобразования вещества (гранитизация) в следующей последовательности: субстрат (гнейсы, сланцы) - мигматиты - теневые мигматиты - гнейсо-гранитоиды - автохтонные и аллохтонные гранитоиды. Кроме того, ареал формировался на юго-восточном продолжении Ка-ахемской рифтогенной зоны, которая в венде-раннем кембрии развивалась в обстановке растяжения между континентальным склоном Тувино-Монгольского микроконтинента и уже существующей и развивающейся в это время Таннуольско-Хамсаринской остро-водужной системой [Сугоракова, Бутанаев, 2014]. Поскольку коллизия каледонских структур и микроконтинента происходила позже, необходимо также оценить вклад каледонид в состав и строение магматических комплексов ареала и собственно батолита в том числе. Это также позволит объяснить, почему одновозрастные гранитоиды Каахемского батолита отличаются по химическому и минеральному составу. Рис. 2. U-Pb изотопная диаграмма с конкордией для цирконов из кварцевых диоритов (р. М. Енисей между притоками Ужеп и Чадал) Fig. 2. U-Pb isotope diagram with a concordium for zircons from quartz diorites (the river M. Yenisei between affluents Uzhep and Chadal) Т а б л и ц а 4 Результаты U-Pb исследований зерен цирконов из гнейсомигматитов Каахемского батолита (район порога Бахаревский) T a b l e 4 The results of U-Pb studies of zircon grains from gneissomigmatites of the Kaakhem Batholith (near Bakharevsky rapid) Образец, точки % 206Pbc ppm U ppm Th 232Th 238U ppm 206Pb* (2) 206Pb 238U Age (1) 207Pb 206Pb Age % Dis-cor-dant (1) 238U 206Pb* ±% (1) 207Pb* 206Pb* ±% (1) 207Pb 235U ±% (1) 206Pb* 238U ±% err corr 491 13,1 1,00 642 132 0,21 81 875±9,7 914±26 4 6,867 1,1 0,06952 1,3 1,395 1,7 0,1456 1,1 0,668 491 1,1 5,89 304 27 0,09 23 512,6±6,5 543±260 6 12,07 1,5 0,0584 12 0,667 12 0,0828 1,5 0,129 491 2,1 1,01 771 367 0,49 55,1 509,4±6 465±150 -9 12,18 1,2 0,0563 7 0,637 7,1 0,0821 1,2 0,174 491 3,1 7,79 103 42 0,42 7,62 494,2±7,8 -230±1000 -147 12,78 2,6 0,042 40 0,45 40 0,0782 2,6 0,064 491 4,1 9,69 305 7 0,02 23,7 504,8±6,6 -750±1900 -253 12,62 3,1 0,034 68 0,38 68 0,0792 3,1 0,045 491 5,1 2,00 360 52 0,15 26 510±6,7 750±140 46 12,05 1,3 0,0642 6,4 0,735 6,6 0,083 1,3 0,191 491 6,1 2,22 390 5 0,01 28,2 510,1±6,7 599±160 17 12,11 1,3 0,0599 7,3 0,682 7,4 0,0826 1,3 0,172 491 7,1 2,95 265 5 0,02 19,1 504±8,3 705±310 39 12,21 1,3 0,0629 15 0,71 15 0,0819 1,3 0,089 491 8,1 4,10 176 188 1,11 12,9 507±12 619±410 21 12,17 1,9 0,06 19 0,68 19 0,0822 1,9 0,102 491 9,1 #### 221 9 0,04 17,1 495±10 770±480 54 12,41 1,6 0,065 23 0,72 23 0,0806 1,6 0,069 491 10,1 1,70 1217 55 0,05 88,7 516,7±5,8 327±150 -36 12,05 1,2 0,0529 6,7 0,606 6,8 0,08298 1,2 0,175 491 11,1 1,35 706 395 0,58 49,4 497,9± 6,1 356±220 -28 12,51 1,3 0,0537 9,8 0,591 9,9 0,08 1,3 0,128 491 12,1 0,99 712 6 0,01 49,7 499,3±6 301±300 -39 12,49 1,4 0,0523 13 0,578 13 0,0801 1,4 0,103 491 14,1 0,73 1770 116 0,07 124 501,7±5,5 458±87 -9 12,37 1,1 0,0561 3,9 0,626 4,1 0,08082 1,1 0,278 491 15,1 3,54 258 9 0,04 18,4 496,7±8,5 250±450 -49 12,58 1,4 0,0512 19 0,56 19 0,0795 1,4 0,073 491 16,1 4,24 254 9 0,04 18,2 494,6±8,7 -505±820 -205 12,84 1,6 0,038 31 0,41 31 0,0779 1,6 0,052 Примечание. PbC и Pb* обыкновенный и радиогенный свинец соответственно. Поправка на присутствие обыкновенного свинца введена по измеренному 204Pb (1) и предполагаемому конкондартному возрасту 206Pb/238U - 207Pb/235U (2). Note. PbC and Pb* accordingly, ordinary and radiogenic lead. The correction for the presence of ordinary lead was introduced from the measured 204Pb (1) and anticipated concordant age 206Pb/238U - 207Pb/235U (2). Рис. 3. U-Pb изотопная диаграмма с конкордией для цирконов из гнейсомигматитов (р. М. Енисей, район порога Бахаревский) Fig. 3. U-Pb isotope diagram with a concordium for zircons from gneissomigmatites (river M. Yenisei, near Bakharevsky rapid) В 2015 г. проведено опробование пород предположительного субстрата Каахемского ареала - Агой-ской глыбы, Ыдыкского блока и вулкангенно-терригенного разреза Каахемской офиолитовой зоны. В настоящее время проводятся изотопно-геохимические исследования этих проб. По цирконам из меланократовых гнейсомигматитов Агойской глыбы получен U-Pb конкордантный возраст 504±4 млн лет (метод, SHRIMP-II, ВСЕГЕИ) (см. табл. 4, рис. 3). Участок Балыктыг-Хем-Янзели. Расположен между Агойской глыбой метаморфических пород и Балыктыгхемским гранитным массивом. Участок сложен переплетением пачек метаморфических пород, даек базитов и аплитов и комбинированных даек. Комбинированные дайки присутствуют как среди метаморфических толщ, так и в гранитах. На территории Агойской глыбы рои комбинированных даек протягиваются на километры. Иногда такие рои комбинированных даек напоминают апикальные части гранитного массива, проникающего в более ранний базитовый массив наподобие сети. Такую вероятность также нельзя отбрасывать. Также обнаружены рои комбинированных даек базит-аплитового состава ниже устья р. Балыктыг-Хем. На островах р. М. Енисей среди двуполевошпа-товых гранитов наблюдается магматическое тело, состоящее из 6 вертикальных базитовых даек, перемежающихся с мелкозернистыми гранитами. Это тело на севере обрывается в реку, а на юге контактирует со среднезернистыми двуполевошпатовыми гранитами. Мощность базитовых участков до 1 м, кислых участков - от первых сантиметров до 0,5 м. Контакты крайне извилистые, фестончатые. Это тело также можно толковать как тело, сложенное контрастной магматической смесью - будинированные тела базитов в гранитной матрице. Доля гранитов не превышает 30% от общего объема. Обсуждение результатов и заключение Геодинамическая природа. Как видно из табл. 1, в составе Каахемского магматического ареала в интервале от позднего венда - раннего кембрия до ранней перми принимают участие гетерогенные по вещественному составу и геодинамической природе магматические образования. Наиболее ранние ассоциации (563-535 млн лет) островодужного толеито-вого ряда имеют признаки, характерные для надсуб-дукционных источников, которые типичны для пла-гиогранитоидов поздневендских офиолитов и венд-раннекембрийских аккреционно-островодужных сооружений Центральной Азии, формирующихся за счет метабазитовых субстратов, близких к N-MORB-типу [Руднев и др., 2006, 2015]. На рубеже кембрия и ордовика произошла кардинальная перестройка магматических систем, которая сначала выразилась в появлении гранитоидов монцонитоидного ряда (зубовский комплекс, массив Тужема с плюмовыми метками). Это привело к первому эпизоду масштабного магмообразования, сопровождавшегося выплавлением пикритоидных магм, приведших к формированию многочисленных расслоенных габброидных массивов (мажалыкский комплекс) и андезитоидных и K-андезитоидных магм, отражающих последовательное разрастание очага и вовлечение в плавление крупных объемов юве-нильной раннекаледонской коры (484-473 млн лет). Хотя к этому времени коллизионный метаморфизм в Тувино-Монгольском массиве уже завершился, геодинамическая природа гранитоидов этого этапа дискуссионна, но в любом случае необходимо предполагать существование крупного мантийного источника, инициировавшего масштабное переплавление нижней коры. Следующий (наиболее масштабный) эпизод гра-нитообразования охватил интервал от 455 до 445 млн лет после перерыва в 20 млн лет. Он также начался с пикритоидных расплавов (Шуйский массив), но главным образом выразился в повторном выплавлении крупных объемов андезитоидных и К-андезитоидных магм, «спаявших» более ранние реликты, останцы и массивы в Каахемском магматическом ареале и придавших ему облик единого мегаба-толита на современном эрозионном срезе. Пульса-ционный характер магматизма, отразившийся в повторении ряда «пикритоиды - андезитоиды - К-андезитоиды», предполагает единый механизм бато-литообразования. По мнению авторов, этот механизм обусловлен одновременным действием двух факторов: 1) длительным существованием мантийного очага, подпитывающего головой плюма (модель андерплейтинга), 2) неоднократным вскрытием кровли этого очага в результате возобновления активности трансформных сдвигов вдоль окраины Сибирского континента (Западно-Кордильерская геодинамическая обстановка). Еще один внутриплитный этап гранитообразова-ния связан с мантийным плюмом, существовавшим около 300 млн лет назад. Формировались массивы бимодальной ассоциации «габброиды и щелочные гранитоиды». В их числе изученные нами ранее массивы - Шивейский щелочногранитоидный и габбро-идный Чадалский [Сугоракова, 2008; Сугоракова и др., 2011] (см. табл. 1). Эти ассоциации, хоть и расположены на территории Каахемского ареала, являются частью позднепа-леозойской Восточно-Саянской щелочногранитоид-ной провинции. Магмообразующие источники. По Nd изотопным характеристикам гранитоиды, участвующие в формировании Каахемского ареала, могут быть разделены на четыре группы, фиксирующие смену магмообразую-щих источников. К первой группе относятся толеито-вые плагиогранитоиды островодужного этапа, характеризующиеся высокими отношениями 147Sm/144Nd (0,21-0,23) и имеющие sNd(T) = +6,5.. .+6,4, близкие к деплетированной мантии [Руднев и др., 2006]. Основным источником для их формирования, вероятнее всего, служили породы океанического основания островной дуги, сложенные преимущественно базальтами N-MORB-типа. Ко второй группе относятся известково-щелочные плагиогранитоиды, характеризующиеся sNd(T) = +3,9...+5,7 и T№(DM-2st) = = 0,9-0,92 млрд лет. Такие модельные возрасты типичны для гранитоидов ранних каледонид Центральной Азии и отражают формирование гранито-идных магм за счет ювенильной континентальной коры позднерифейского возраста. К третьей группе относятся интрузивные образования зубовского, сархойского (двуполевошпатовые гранитоиды) и щелочные гранитоиды, характеризующиеся минимальными среди пород Каахемского батолита значениями sNd(T) = +0,4...+4,8 и предельными модельными возрастами протолитов TNd(DM-2st) = 0,961,06 млрд лет. Такие изотопные характеристики могут быть следствием участия в генерации грани-тоидов наряду с породами позднерифейской коры, дорифейских коровых субстратов, аналогичных слагающим основание Тувино-Монгольского микроконтинента, на что указывает наличие древней компоненты в изученных цирконах пород данных комплексов. С другой стороны, учитывая повышенную щелочность пород (в первую очередь, зубовского комплекса и щелочных гранитоидов), эти изотопные характеристики объясняются следствием вклада в генерацию гранитоидных магм плюмо-вого источника.

Скачать электронную версию публикации