2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.25515/pmi.2018.1.13 pmi-11907 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11907 Геология Geology Age and metamorphic conditions of the granulites from Capral-Jegessky synclinoria, Anabar shield Возраст и параметры метаморфизма гранулитов Капральско-Джегесского синклинория Анабарского щита Sergeeva L. Yu. Сергеева Л. Ю. Sergeeva L. Yu. Ludmila_Sergeeva@vsegei.ru Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского (Санкт-Петербург, Россия) A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute (Saint-Petersburg, Russia) Berezin A. V. Березин А. В. Berezin A. V. berez-n-geo@yandex.ru Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук (Санкт-Петербург, Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology RAS (Saint-Petersburg, Russia) Gusev N. I. Гусев Н. И. Gusev N. I. Nikolay_Gusev@vsegei.ru Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского (Санкт-Петербург, Россия) A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute (Saint-Petersburg, Russia) Skublov S. G. Скублов С. Г. Skublov S. G. skublov@yandex.ru Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук (Санкт-Петербург, Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology RAS (Saint-Petersburg, Russia) Melnik A. E. Мельник А. Е. Melnik A. E. aleks@melnik.me Институт геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук (Санкт-Петербург, Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology RAS (Saint-Petersburg, Russia) 22 02 2018 2018 229 13 21 02 09 2017 22 11 2017 22 02 2018 © 2018 Л. Ю. Сергеева, А. В. Березин, Н. И. Гусев, С. Г. Скублов, А. Е. Мельник © 2018 L. Yu. Sergeeva, A. V. Berezin, N. I. Gusev, S. G. Skublov, A. E. Melnik 2018 Л. Ю. Сергеева, А. В. Березин, Н. И. Гусев, С. Г. Скублов, А. Е. Мельник L. Yu. Sergeeva, A. V. Berezin, N. I. Gusev, S. G. Skublov, A. E. Melnik Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11907

В работе приводятся результаты комплексного изотопно-геохимического и термобарометрического исследования плагиокристаллосланцев верхнеанабарской серии Анабарского щита. Гранулитовые комплексы древних платформ являются важнейшим объектом исследований для решения фундаментальной проблемы происхождения и состава земной коры. Особый интерес представляют ранние этапы ее становления, которым соответствуют глубоко метаморфизованные породы фундамента платформ, доступные для изучения в пределах щитов. Исследование возраста и параметров метаморфизма гранулитов на примере верхнеанабарской серии позволяет уточнить этапы становления древней коры Анабарского щита. Проведены изотопно-геохимическое (U-Pb, циркон и Sm-Nd, гранат-амфибол-WR) и термобарометрическое (Theriak-Domino) исследования плагиокристаллосланцев. В результате установлены два этапа палеопротерозойского метаморфизма на территории Анабарского щита с возрастом около 1997 и 1919 млн лет. Параметры пика гранулитового метаморфизма определены как 775 ± 35 °С и 7,5 ± 0,7 кбар, параметры регрессивного этапа – 700 °C и 7 кбар. Можно предположить последовательность метаморфических преобразований породы: высокотермальный метаморфизм гранулитовой фации (T ≤ 810 °C) и последующее субизобарическое (около 7 кбар) остывание до 700 °C с повышением активности воды и формированием Grt-Amp парагенезиса, отвечающего области перехода из гранулитовой в амфиболитовую фацию. Данные по распределению REE и редких элементов в цирконе и породообразующих минералах, полученные с помощью ионного микрозонда, в значительной мере способствуют интерпретации результатов изотопно-геохимического исследования.

The paper presents the results of the isotope, geochemical and thermobarometric study of plagio-crystalline schist containing in the Upper Anabar series of the Anabar Shield. Granulite complexes of the paleoplatforms are the most important issue in addressing the fundamental problem of the Earth's crust origin and its composition. The early stages of crust formation which correspond to the deeply metamorphosed rocks of the platform basements, available for study within the shields, are of particular interest. The study of the age and metamorphic conditions of granulites by the case of the Upper Ananbar series allows specifying the stages the Anabar Shield's ancient crust formation. Isotope-geochemical (U-Pb geochronology for zircon and Sm-Nd for garnet-amphibole-WR) and thermoba-rometric (Theriak-Domino) studies of plagio-crystalline schist allowed to identify two Paleoproterozoic metamorphism stages within the territory of the Anabar Shield with an age of about 1997 and 1919 million years. The peak conditions of granulite metamorphism are determined as 775±35 С and 7.5±0.7 kbar, the parameters of the regressive stage are 700 C and 7 kbar. The sequence of the rocks metamorphic transformations can be assumed: high-thermal metamorphism of the granulite facies (T ≤ 810 C) and subsequent sub-isobaric (about 7 kbar) cooling to 700 C with a water activity increase and formation of Grt-Amp paragenesis corresponding to the transition from the granulite to amphibolite facies. Data on the REE and other trace elements distribution in zircon and rock-forming minerals obtained by the ion microprobe analysis contribute significantly to the isotope-geochemical data interpretation.

 Ключевые слова гранулиты геохимия U-Pb возраст Анабарский щит Keywords granulites geochemistry U-Pb age Anabar Shield Авторы благодарят О.Л.Галанкину, Е.С.Богомолова (ИГГДРАН),С.Г.Симакина, Е.В.Потапова (ЯФФТИАН) и коллег из ЦИИВСЕГЕИ за проведение аналитических работ. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (гранты17-35-50002,16-35-60092,18-35-00229) The authors are grateful to O.L.Galankina, E.S.Bogomolov (IPGG RAS),S.G.Simakin, E.V.Potapov (IPT RAS) and colleagues of the VSEGEI Institute for analytical studies. The study was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research (grants 17-35-50002, 16-35-60092, 18-35-00229). Авченко О.В. Петрогенетическая информативность гранатов метаморфических пород. М.: Наука, 1982. 100 с. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Анабарская. Листы R-49-XIX, XX. Объяснительная записка / Под ред. А.А.Потуроева. М., 1984. 82 с. Новые данные о возрасте (U-Pb, Sm-Nd) и P-T параметрах эклогитизации даек Fe-габбро района с. Гридино (Беломорский подвижный пояс) / А.В.Березин, В.В.Травин, Ю.Б.Марин, С.Г.Скублов, Е.С.Богомолов // Доклады Академии наук. 2012. Т. 444. № 6. С. 644-649. Соболев А.В. Мантийные лерцолиты офиолитового комплекса Троодос, о-в Кипр: геохи-мия клинопироксена / А.В.Соболев, В.Г.Батанова // Петрология. 1995. Т. 3. № 5. С. 487-495. Федотова А.А. Геохимия циркона (данные ионного микрозонда) как индикатор генезиса минерала при геохронологических исследованиях / А.А.Федотова, Е.В.Бибикова, С.Г.Симакин // Геохимия. 2008. № 9. С. 980-997. Anczkiewicz R. Improving precision of Sm-Nd garnet dating by H2SO4 leaching: a simple solu-tion to the phosphate inclusion problem. Geochronology: Linking the isotopic record with petrology and textures / R.Anczkiewicz, M.F.Thirlwall // Journal of Geological Society London. Special Pub-lications. 2003. Vol. 220. P. 83-91. Berman R.G. Thermobarometry using multi-equilibrium calculations: a new technique, with pe-trological applications // Canadian Mineralogist. 1991. Vol. 29. P. 833-855. De Capitani C. The computation of equilibrium assemblage diagrams with Theriak/Domino software / C.De Capitani, K.Petrakakis // American Mineralogist. 2010. Vol. 95. P. 1006-1016. Hinton R.W. The chemistry of zircon: Variations within and between large crystals from syenite and alkali basalt xenoliths / R.W.Hinton, B.G.J.Upton // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. Vol. 55. P. 3287-3302. Hoskin P.W.O. Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2005. Vol. 69. P. 637-648. Ludwig K.R. ISOPLOT/Ex – A geochronological toolkit for Microsoft Excel, Version 2.05. Berkeley Geochronology Center Special Publication. 1999. № 1a. 47 p. McDonough W.F. The composition of the Earth / W.F.McDonough, S.S.Sun // Chemical Ge-ology. 1995. Vol. 120. P. 223-253. Oh C.W. A petrogenetic grid for eclogite and related facies under high-pressure metamorphism / C.W.Oh, J.G.Liou // Island Arc. 1998. Vol. 7. P.36-51. On the occurrence, trace element geochemistry, and crystallization history of zircon from in situ ocean lithosphere / C.B.Grimes, B.E.John, M.J.Cheadle et al. // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2009. Vol. 158. P. 757-783. Scherer E.E. Lu-Hf garnet geochronology: closure temperature relative to the Sm-Nd system and the effects of trace mineral inclusions / E.E.Scherer, K.L.Cameron, J.Blichert-Toft // Geochimi-ca et Cosmochimica Acta. 2000. Vol. 64. P. 3413-3432. Watson E.B. Crystallization thermometers for zircon and rutile / E.B.Watson, D.A.Wark, J.Thomas // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2006. Vol. 151. P. 413-433. Wei C. Calculated phase relations in high-pressure metapelites in the system NKFMASH (Na2O-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) // Journal of Petrology. 2004. Vol. 45. P. 183-202. Whitney D.L. Abbreviations for names of rock-forming minerals / D.L.Whitney, B.W.Evans // American Mineralogist. 2010. Vol. 95. P. 185-187.