Архейський зріз

Для вирішення проблеми походження архейської континентальної кори необхідно відповісти на два фундаментальних питання:

1) який и були тектонічна обстановка і механізми екстракції первинної кори з мантії і

2) через яких процесів ця примітивна кора була потім трансформована в відому нині континентальну кору.

Архейські зеленокам'яних пояса є найбільш ранніми і добре збереглися блоками архейської континентальної кори і, таким чином, являють собою найбільш перспективні об'єкти для вирішення зазначених завдань.

Розшифровка петрологічних процесів та історії формування архейської земної кори проведена на прикладі еволюції гнейс-зеленокам'яних областей (ГЗО). До теперішнього часу більшість дослідників розглядають ці області як єдиний тип мегаструктура з притаманним їм єдиним стилем тектонічного розвитку. Однак отримані нами дані свідчать про значущі відмінності в петрологічних процесах і послідовності формування ГЗО, що, ймовірно, вказує на різні тектонічні режими їх розвитку.

У Середньопридніпровському ГЗО (рис. 1) встановлена ​​комплементарність процесів формування антіклінорних граніто-гнейсових блоків і суміжних сінклінорних зеленокам'яних поясів, а також синхронність закладення останніх на всій території області. Близько 3,20 млрд. років тому відбувалося накопичення самій ранній складової гнейсових блоків - бімодальною базальт-дацитового товщі і базальт-коматіітових товщ низів розрізу зеленокам'яних поясів. 3,12-3,10 млрд. років тому в бімодальному товщі гнейсових блоків впроваджувалися невеликі інтрузії гранітоїдів, а в зеленокам'яних поясах відбувалося накопичення дацітріолітових товщ та впровадження комагматічних їм обрамляють гранітоїдних плутонію. Пізніше, 3,07-2,94 млрд. років тому, породи гнейсових блоків зазнали структурно-метаморфічну переробку і мігматізацію, а в суміжних зеленокам'яних поясах накопичувалися осадові товщі. Петрогенетичну реконструкції показують, що вихідні розплави для кислих порід гнейсових блоків і зеленокам'яних поясів утворювалися при частковому плавленні базітових субстрату, близького за ізотопно-геохімічним характеристиками до мантійне джерела базальт-коматіітових розплавів, на глибинах до 30 км і в інтервалі глибин 40-60 км.

Вікові співвідношення та петрогенетичну характеристики порід Середньопридніпровському ГЗО відповідають тектонічної моделі розвитку цієї мегаструктури на потужній (більше 30 км) базітових корі під впливом системи малоглубінних конвекційних чарунками, породжених підйомом мантійного плюму (механізм плюмтектонікі) (Самсонов та ін, 1995).

Інша картина розвитку відновлюється для Карельської ГЗО. Тут навхрест простягання регіональної структури зі сходу на захід встановлюється послідовне омолодження вулканітів зеленокам'яних поясів з 3,40 до 2,80 млрд. років. Накопичення супракрустальних товщ окремих зеленокам'яних поясів було порівняно швидким (менше 100 млн. років).

Джерелом базальт-коматіітових розплавів служила сильно деплетірованная мантія, в той час як кислі розплави генерувалися за рахунок змішаних мантійних і кислих корови джерел. Наявні дані припускають формування Карельської ГЗО в ході латеральної акреції різновікових зеленокам'яних поясів з їх гранітоїдними обрамленням, що має ряд аналогій з механізмом зростання сучасної континентальної кори в островодужних системах (механізм плейтектонікі).

Ми припускаємо, що при формуванні зеленокам'яних поясів Карельської граніт-зеленокам'яних області визначальну роль грали два процеси:

1) акреція океанічного плато, сформованого над великим мантійним плюмом, і

2) акреція океанічної острівної дуги в зоні субдукції, близької за типом до Маріанської.

Типовим представником фрагмента океанічного плато, обдуцірованного на блок ранньої континентальної кори, є Костомукшскій зеленокам'яних пояс (рис. 2). Встановлено, що він складається з двох тектонічно суміщених блоків: основного-ультраосновного і осадового.Sm-Nd ізотопний вік коматіітов і базальтів дорівнює 2843 ± 39 млн. років і близький до U-Pb віку цирконів з проривали пояс ріолітов 2795 ± 29 млн. років. Nd (T) = +3, збіднення сильно несумісними елементами Th, LREE, позитивні Nb - аномалії) та корінним чином відрізняються від океанічних і континентальних островодужних вулканітів.eКоматііти і базальти виявляють геохімічні особливості, близькі до таких в найбільш примітивних вулканіти сучасних океанічних плато (позитивні величини Розрахунки показали, що вивчені коматііти сформувалися з розплавів з температурою близько 1550 ° С, що відповідає температурі в області магмогенераціі близько 1770 ° С. Згідно з даними Маккензі і Бікл (1988), при плавленні мантії з такою високою температурою формується океанічна кора потужністю близько 50 км, яка через надмірну плавучості не може бути субдуцірована. Блок цієї кори, мабуть, при спробі субдукції був обдуцірован на давню континентальну конвергентну околицю і таким чином перетворився на новий фрагмент континентальної кори. Ми вважаємо, що Костомукшскій зеленокам'яних пояс був сформований в тектонічної обстановці, типової для архейських граніт-зеленокам'яних областей (Пухтель та ін, 1995).

Огляд даних по вивченим і іншим ГЗО показує, що можлива зміна плюмтектоніческого режиму розвитку раннеархейскіх областей (близько 3,5 млрд. років: блок Пілбара, Західна Австралія; Капваальскій кратон, Південна Африка) на плейтектоніческіе режими формування позднеархейскіх областей (3,0-2, 7 млрд. років: блок Іілгарн, Західна Австралія; Канадський кратон) відбувалася поступово протягом середнього архею.

Дата добавления: 2015-07-15