Россия
Россия
Россия
Россия
Канино-Тиманский регион расположен на северо-востоке европейской части России и представляет собой западный край Тимано-Печорской плиты. В пределах данного региона в девонское время проходили процессы рифтогенеза, обусловленного влиянием мантийного плюма. В результате данных процессов сформировался канино-тиманский долеритовый комплекс, включающий в себя дайки долеритов и покровы базальтов. Возраст долеритов на территории полуострова Канин был получен в 70-х годах прошлого века с помощью K-Ar-метода. Полученные данные располагаются в широком диапазоне — от 378 до 288 млн лет. С целью уточнения времени формирования долеритового комплекса было проведено датирование плагиоклаза данных пород 40Ar/39Ar-методом. В результате исследований установлено, что долериты полуострова Канин характеризуются возрастом 419 ± 8 млн лет, тогда как по данным предшественников возраст базальтов Верхневорыквинского покрова на Среднем Тимане составляет 389 ± 6 млн лет. В результате исследований получены новые данные о возрасте канино-тиманского долеритового комплекса, которые позволили сделать вывод о том, что магматическая деятельность, приведшая к формированию исследуемого комплекса в Канино-Тиманском регионе, началась раньше на п-ове Канин, а затем уже на Тимане.
долериты, полуостров Канин, 40Ar/39Ar-возраст, мантийный плюм, Тиман
В девонское время на территории Канино-Тиманского региона проходили процессы рифтогенеза, обусловленного влиянием мантийного плюма [8]. В результате данных процессов сформировался канино-тиманский долеритовый комплекс, который включает в себя дайки долеритов и покровы базальтов. Породы комплекса установлены на всей территории исследуемого региона. На п-ове Канин больше распространены дайки долеритов и в меньшей степени покровы базальтов. В пределах Тиманского кряжа отмечаются большие площади базальтов, дайки долеритов встречаются реже. Возраст пород комплекса по положению базальтов в вулканогенно-осадочных породах нижнефранского отдела считается позднедевонским [1, 2, 4]. По данным некоторых исследователей, возраст отложений, вмещающих базальты, рассматривается как среднедевонский [7]. На Среднем Тимане был продатирован плагиоклаз базальтов Верхневорыквинского покрова Ar40/Ar39-методом [10], результат датирования указывает на возраст 389 ± 6 млн лет. Долериты канино-тиманского комплекса также датировались K-Ar-методом в прошлом веке. В результате исследований были получены противоречивые данные абсолютного возраста от 378 до 288 млн лет. Установление возраста долеритов может прояснить ситуацию со спорным возрастом канино-тиманского комплекса, подтвердить одновозрастность пород в пределах региона и соответственно их принадлежность к единому комплексу, а также позволит понять ход эволюции магматизма Канино-Тиманского региона в девонское время.
Методика исследований
Пробы были отобраны на п-ове Канин в ходе геолого-съемочных работ в составе Канинской партии ВСЕГЕИ. Минералогические и петрографические исследования выполнялись в прозрачно-полированных шлифах и шашках в ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Для определения состава минералов использовался микрозондовый анализ, который проводился на спектральном электронном микроскопе Tecsan Vega 3 LMH с эдс X-MAX 50 mm Oxford Instruments (аналитики Е. М. Тропников, А. С. Шуйский). Содержания основных петрогенных элементов определялись рентгенофлуоресцентным анализом и классическим химическим методом; для определения концентрации элементов-примесей в породах использовался метод масс-спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой Agilent 7700 (ISP-MS) (аналитик Г. В. Игнатьев). Исследования проведены в ЦКП «Геонаука» ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар). Датирование пород осуществлялось 40Ar/39Ar-методом ступенчатого прогрева по плагиоклазу в Институте геологии и минералогии им. В. С. Соболева (Новосибирск, аналитик А. В. Травин).
Геология и петрография
На п-ове Канин исследуемый комплекс представлен дайками долеритов и покровами базальтов. Дайки долеритов секут рифейские сланцы и имеют преимущественно субмеридиональное простирание. Мощность от 2—10 до 50 м, протяженность от нескольких до первых десятков километров. Породы распространены в юго-восточной и центральной частях полуострова. Дайки установлены на реках Горелая, Тальбей, Падлей, Менсейяха, Мурсеяха (центральная часть полуострова) и в бассейне рек Б. Ойва и Немазямаяха (юго-восток полуострова). Покровы базальтов отмечаются на побережье Чешской губы. Породы комплекса имеют темно-серый, голубовато- или зеленовато-серый цвет.
Долериты имеют массивную, реже миндалекаменную, текстуру и офитовую, реже порфировую, пойкилоофитовую микроструктуру. Миндалины небольшого размера, до 1 мм, имеют зональность. Они выполнены сидеритом, кальцитом и кварцем. Порфировые вкрапленники встречаются очень редко (размер до 1.8 мм) и представлены лейстами плагиоклаза (битовнит). Основная масса представлена зональными ксеноморфными, реже гипидиоморфными, кристаллами клинопироксена (размер 0.25—1.5 мм) и лейстами зонального плагиоклаза (размер 0.5—1.5 мм). По химическому составу плагиоклазы долеритов соответствуют лабрадору An50-69, в единичных случаях битовниту An70-72, по краям — низкокальциевому лабрадору An50-60 либо андезину An33-49. Клинопироксены в центре зерна соответствуют преимущественно авгиту и магнезиальному пижониту, в единичных случаях — промежуточному пижониту и субкальциевому авгиту, по краям зерен — авгиту, ферроавгиту, реже субкальциевому ферроавгиту и железистому пижониту.
Рудные минералы представлены преимущественно гомогенными или скелетными кристаллами титаномагнетита со структурой распада или без нее (размер 0.5 мм, реже 1 мм). Реже встречается халькопирит, пирит, ильменит и галенит. Акцессорные минералы представлены апатитом и КПШ. Апатит встречается в виде скелетных изометричных или игольчатых кристаллов (размер 0.01—0.03 мм). КПШ формирует единичные зерна (размер до 0.1 мм). Межзерновое пространство выполнено стеклом, которое чаще всего замещено палагонитом [9].
Геохимия
Диапазон содержаний SiO2 в породах п-ова Канин варьирует от 47.2 до 52.4 мас. %. Изученные долериты относятся преимущественно к породам нормальной щелочности (K2O + Na2O = 1.96—4.11 мас. %).
Породы комплекса в большинстве случаев соответствуют магматическим образованиям натриевой серии (рис. 2, а), к калиево-натриевому типу относятся некоторые магматиты п-ова Канин (Na2O/K2O = 1.68—3.81) [5]. По содержанию K2O породы являются преимущественно умеренно калиевыми (рис. 2, б).
Долериты юго-восточной части п-ова Канин являются преимущественно низкоглиноземистыми al' = 0.67—0.75, кроме одного образца al' = 0.79. В центральной части п-ова Канин отмечаются умеренно глиноземистые al' = 0.89—0.98 и высокоглиноземистые al' = 1.01—1.06 породы (рис. 3) [6]. В долеритах из юго-восточной части п-ова Канин концентрации TiO2 составляют 2.0—2.2 мас. %, из центральной части полуострова — TiO2 = 1.20—1.80 мас. % (рис. 4).
На диаграмме AFM составы девонских долеритов п-ова Канин попадают на толеитовый тренд (рис. 5).
Содержания редкоземельных элементов (РЗЭ) в породах канино-тиманского комплекса на полуострове Канин варьируют от 62.8 до 81.3 г/т (рис. 6). Наименьшие концентрации установлены в долеритах центральной части п-ова Канин (36.5—56.8 г/т). Наибольшее содержание выявлено в долеритах центральной части п-ова Канин (81.3 г/т).
Результаты 40Ar/39Ar-датирования
и выводы
По данным петрографии и геохимии, породы канино-тиманского комплекса как на п-ове Канин, так и на Тиманском кряже сходны [11]. Различие наблюдается в степени дифференциации.
На данный момент определен возраст только базальтов Среднего Тимана (Верхневорыквинский покров). Результаты 40Ar/39Ar-датирования по плагиоклазу свидетельствуют о возрасте 389 ± 6 млн лет [10]. Для уточнения возраста долеритов п-ова Канин было проведено 40Ar/39Ar-датирование (ИГМ СО РАН, Новосибирск). Датирование проводилось методом ступенчатого нагрева монофракции плагиоклаза из долеритов пробы 1678/1 (р. Тальбей, п-ов Канин).
В спектре плагиоклаза (рис. 7) (табл. 1) выделяется кондиционное плато, характеризующееся значением возраста 419 ± 8 млн лет, СКВО = 0.3, включающее 95.9 % выделенного 39Ar. Учитывая малоглубинные условия формирования пород и, соответственно, их быстрое охлаждение, можно считать полученную датировку оценкой времени их формирования.
Таким образом, в результате исследований установлено, что долериты полуострова Канин характеризуются возрастом 419 ± 8 млн лет, тогда как для базальтов Верхневорыквинского покрова был определен возраст 389 ± 6 млн лет [10]. На основании полученных изотопных данных можно предположить, что магматическая деятельность, приведшая к формированию канино-тиманского комплекса в Канино-Тиманском регионе, началась раньше на п-ове Канин, а затем уже на Тимане. В результате исследований были получены новые данные о возрасте канино-тиманского долеритового комплекса. Таким образом, мы можем предположить, что канино-тиманский комплекс начал свое формирование в раннем девоне, а наиболее интенсивное его проявление приходится на средне- и позднедевонское время.
1. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Северо-Карско-Баренцевоморская. Лист R-37, 38 - м. Святой Нос, м. Канин Нос. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2008. 251 с. + 11 вкл. (Минприроды России, Роснедра, ФГУП «ВСЕГЕИ», ВНИИОкеангеология, ОАО «МАГЭ»).
2. Журавлев В. А., Куприн В. Ф., Лукьянова Л. И., Парамонова М. С. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Мезенская. Лист Q-38 - Мезень. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2012. 311 с. + 3 вкл.
3. Оловянишников В. Г. Геологическое развитие Северного Тимана и п-ова Канин. Сыктывкар: Геопринт, 2004. 80 с. Ил. 52, табл. 116.
4. Пармузин Н. М., Мазуркевич К. Н., Семенова Л. Р., Коссовая О. Л. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Мезенская. Лист Q-39 - Нарьян-Мар. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2015. 393 с. + 32 вкл.
5. Петрографический кодекс России: Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования / Под ред. О. А. Богатикова, О. В. Петрова, А. Ф. Морозова; отв. ред. Л. В. Шарпенок. 3-е изд., испр. и доп. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 200 с.
6. Практическая петрология: методические рекомендации по изучению магматических образований применительно к задачам госгеолкарт. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2017. 168 с.
7. Проблемы геологии и минералогии / Отв. ред. А. М. Пыстин. Сыктывкар: Геопринт, 2006. 448 с. ISBN 5-98491-018-7.
8. Степаненко В. И. Канино-Тимано-Печорская провинция позднедевонского внутриплитного магматизма (положение и размеры) // Доклады академии наук. 2016. Т. 467. № 5. С. 572-575.
9. Шмакова А. М., Куликова К. В. Петрография и минералогия позднедевонских долеритов центральной и юго-восточной частей полуострова Канин // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2020. № 6 (46). С. 40-48. DOI 10.19110/ 1994-5655-2020-6-40-48
10. Удоратина О. В., Андреичев В. Л., Травин А. В., Саватенков В. М. Базальты Среднего Тимана: Rb-Sr, Sm-Nd, и Ar-Ar-данные // Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России: Материалы XVI Геологического съезда Республики Коми. Т. II. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2014. 384 с.
11. Шмакова А. М., Куликова К. В. Геохимическая характеристика позднедевонских базальтоидов полуострова Канин и Среднего Тимана // Известия Коми научного центра УрО РАН. Серия «Науки о Земле». № 3(49). Сыктывкар, 2021. С. 22-31. DOI:https://doi.org/10.19110/1994-5655-2021-3-22-31
12. Boynton W. V. Geochemistry of Rare Earth Elements Meteorite Studies // Rare Earth Element Geochemistry. Amsterdam, 1984. P. 63-114.
13. Irvine T. N., Baragar W. R. A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Canad. J. Earth Sci. 1971. Vol. 8. P. 523-548.
14. Pearce J. A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries / Ed. R.S.Thorpe // Andesites. Wiley, Chichester, 1982. P. 525-548.
