Цирконология сиенитов Северного Тимана

Северный Тиман представляет собой горстообразный выступ тиманид в составе Тиманской гряды, где на сравнительно небольшой территории (рис. 1) выходят на поверхность магматические породы разного состава: долериты, габбро-долериты, граниты, сиениты, оливин-керсутитовые габбро, щелочные габброи-ды [7, 8, 10, 13, 14]. Все они прорывают метатерриген-ные отложения неопротерозойской барминской серии и перекрываются известняками лландоверийского яруса нижнего силура.

Сиениты распространены в районе мыса Большой Румяничный и слагают сопки Крайний Камешек и

Малый Камешек (рис. 1). Оценка времени их формирования современными методами является весьма актуальной задачей, поскольку длительное время суждения об их возрасте основывались на K–Ar опре д елениях [1, 7, 9, 15] и лишь с конца прошлого века стала накапливаться информация по твердофазным изотопно-геохронометрическим системам.

Вначале сиениты были охарактеризованы Rb–Sr возрастами по валовому изотопному составу, свидетельствующими об их формировании в венде (эдиакарии) [2]. Изохронный возраст сиенитов массива мыса Большой Румяничный составил 590 ± 5 млн лет (n = 6, ISr = 0.70431 ± 0.00027, СКВО = 0.19), а массива Крайний

Рис. 1. Схема геологического строения Северного Тимана по [11]:

1 — верхнедевонские базальты; 2 — среднедевонские песчаники и конгломераты; 3 — нижнедевонские алевролиты, песчаники, глины; 4 — нижнесилурийские известняки с прослоями алевролитов и песчаников; 5 — сланцы, кварциты, кварцитопесчаники барминской серии; 6 — граниты, 7 — сиениты, 8 — метагаббро-долериты и долериты, 9 — оливин-керсутитовые габбро, 10 — геологические границы: согласные и границы интрузивных тел (a), несогласные (b); 11 — главные разломы. Цифрами обозначены массивы: 1 — Большой Румяничный, 2 — Крайний Камешек, 3 — Малый Камешек, 4 — Большой Камешек, 5 — Сопки Каменные.

Опубликованные U—Pb и Pb—Pb возрасты цирконов (млн лет) подписаны рядом с массивами

Fig. 1. Schematic geological structure of the Northern Timan [11]:

• 1    — Upper Devonian basalt; 2 — Middle Devonian sandstone, conglomerate; 3 — Lower Devonian siltstone, sandstone, clay; 4 — Lower Silurian limestone with siltstone and sandstone interlayers; 5 — shale, quartzite, quartzite like sandstone of the Neoproterozoic Barmin Group; 6 — granite; 7 — syenite; 8 — metagabbro-dolerite, dolerite; 9 — olivine-kersutite gabbro; 10 — geological boundaries: a — between units with conformable bedding, and boundaries of intrusive bodies, b — unconformity; 11 — principal faults. Numbers refer to plutons: 1 — Cape Bolshoy Rumyanychny, 2 — Krayny Kameshek, 3 — Malyi Kameshek, 4 — Bolshoy Kameshek, 5 — Sopki Kamennyie. Published U—Pb and Pb—Pb zircon ages (Ma) are shown next to the plutons

  Камешек — 603 ± 6 млн лет (n = 6, I_Sr = 0.70447 ± 0.00016, СКВО = 0.98). Все приводимые в тексте погрешности соответствуют 2п. Последующие исследования были связаны с Pb–Pb датированием единичных зерен циркона из сиенитов массива Крайний Камешек (обр. 137) по отношению радиогенных изотопов свинца методом ступенчатого испарения свинца (Pb-evaporation). Средневзвешенный ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb возраст по 21 ступени в четырех зернах составил 613 ± 2 млн лет [3]. Он согласуется с Rb–S r в о зр а сто м , н о при Pb – Pb датировании отс ут ствует контроль конкордантности, поэтому для его обеспечения необходим U–Pb анализ цирконов. Первые результаты были получены по цирконам из сиенитов массива мыса Большой Румяничный методом масс-спектрометрии вторичных ионов ( SI MS ) н а и онном м и крозонде SHRIMP - II в т о л ь к о ч т о со зданно м Цен тр е изо топных исследований ВСЕГЕИ [23]. Конкордантный возраст по изотопным отношениям, измеренным в пяти зернах, составил 613 ± 7 млн лет (2п, СКВО = 3.4). В нашей работе приводятся первые геохимические и изотопные (SIMS) данные по цир к онам из сиен и то в массивов Крайний Камешек и Малый Камешек.

Методы исследований

Определение концентраций породообразующих оксидов в породе выполнено методом классического химического анализа в химико-аналитической лаборатории Института геологии Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктыв- кар). Содержания элементов-примесей установлены методом ICP-MS в ЦКП «Геоаналитик» Института геологии и геохимии УрО РАН (г. Екатеринбург) и в Центральной лаборатории ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург).

U– P b дат и рование ц ирконов мет о дом SIMS вы п ол нено на ионном микрозонде SHRIMP-RG в Центре микроанализа Стэнфордского университета и Геологической службы США согласно стандартным процедурам [19, 21]. Изображения цирконов получены там же на сканирующем электронном микроскопе JEOL LV 56 0 0, оснащенном катодолюминесцентным детектором. Обработка полученных аналитических данных произведена с использованием программы SQUID [24]. При построении графиков с конкордией в координатах ²⁰⁶Pb/²³⁸U — ²⁰⁷Pb/²³⁵U использована программа ISOPLOT/Eх [25].

Геологическое положение и петрографическая характеристика сиенитов

Массив Крайний Камешек. На сопке Крайний Камешек сиениты образуют небольшой массив площадью около 3—4 км² (рис. 2). Интрузивный контакт с метаморфическими сланцами наблюдается на востоке и северо-востоке. К западу от массива, по данным бурения, сиениты перекрыты нижнесилурийскими известняками. В центральной части массива среди сиенитов отмечаются крупный (200 х 150 м) ксенолит интенсивно сиенитизированных оливин-керсутитовых

Рис. 2. Схематическая геологическая карта массива Крайний Камешек по [2]:

1 — дайки сиенит-аплитов; 2 — биотитовые кварцевые сиениты; 3 — амфибол-биотитовые кварцевые сиениты; 4 — биотит-амфибол-кварцсодержащие щелочные сиениты; 5 — ксенолиты сиенитизированных оливин-керсутитовых габбро; 6 — ксенолиты кварцитов; 7 — дайки долеритов; 8 — сланцы и кварциты барминской серии; 9 — элементы залегания; 10 — контакты: а — установленные, b — предполагаемые; 11 — постепенные переходы: а — установленные, b — предполагаемые; 12 — места взятия образцов

Fig. 2. Schematic geological map of the Krayny Kameshek pluton [2]:

1 — syenite-aplite dikes; 2 — biotite quartz syenite; 3 — amphibole-biotite quartz syenite; 4 — biotite-amphibole-quartz-bearing alkaline syenite; 5 — xenoliths of syenitized olivine-kersutite gabbro; 6 — xenoliths of quartzites; 7 — dolerite dikes; 8 — schists and quartzites of the Barmin Group; 9 — strike and dip; 10 — contacts: a — established, b — assumed; 11 — gradual transitions: a — established, b — assumed; 12 — sampling sites габбро, рассекаемый жилоподобными телами сиенитов. Габбро на контактах с сиенитами биотитизирова-ны, полевошпатизированы, амфиболизированы.

Породы массива представлены в основном крупно- и среднезернистыми серыми и розовато-бурыми кварцевыми сиенитами, которые сменяются по направлению к контакту розовыми разновидностями. В зоне эндоконтакта со сланцами наблюдаются мелкозернистые окварцованные, флюоритизированные разности сиенитов. Породообразующие минералы представлены микроклином, биотитом, амфиболом, клинопироксеном и кварцем. Альбит, мусковит, эпидот, клиноцоизит, карбонат и кварц (частично) имеют вторичное происхождение.

Массив Малый Камешек площадью около 2 км2 имеет в плане изометричную форму (рис. 3). Cиениты слагают два дайкообразных, ориентированных в северо-западном направлении тела мощностью около 100 м каждое, прорывающих метабазиты и метаморфические сланцы. Контакт сиенитов с метаморфическими сланцами, наблюдаемый в северо-восточной части сопки, четкий, интрузивный. Центральная часть массива сложена интенсивно сиенитизированными метабази-тами, преобразованными в апобазитовые сиениты. Процессы сиенитизации метабазитов затушевывают первично интрузивный контакт между вмещающими породами основного состава и внедрившимися щелочными породами, придавая ему вид постепенного перехода. Впоследствии все породы испытали катаклаз и милонитизацию и подверглись процессам кремнекислотного и натриевого метасоматоза (окварцева-ние, карбонатизация, мусковитизация), конечные продукты которого представлены альбититами.

Сиениты — массивные, средне- и крупнозернистые породы светло-серого или розового цвета. В центральных частях тел развиты нефелиновые сиениты, в зоне эндоконтакта со сланцами — безнефелиновые разности. Апобазитовые сиениты более меланократовые и мелкозернистые. Это массивные темно-серые с розовым оттенком породы, имеющие мелкозернистую структуру. Нередко сиениты приобретают гнейсовидный облик за счет развития ориентированных агрегатов биотита. Субширотная гнейсовидность параллельна плоскостям кливажа и милонитизации.

Рис. 3. Схематическая геологическая карта массива Малый Камешек по [8]:

1 — четвертичные отложения; 2 — альбититы; 3 — бластомилониты по апобазитовым сиенитам; 4 — зоны милонитизации; 5 — зоны интенсивного кливажа и разгнейсования пород; 6 — дайки сиенит-аплитов; 7 — биотитовые щелочные сиениты; 8 — биотит-амфиболовые нефелиновые сиениты; 9 — бескварцевые апобазитовые сиениты; 10 — окварцованные апобазитовые сиениты и сиенитизированные метабазиты; 11 — сланцы и кварциты барминской серии; 12 — элементы залегания; 13 — геологические границы (а — установленные, b — предполагаемые); 14 — постепенные переходы; 15 — места взятия образцов

Fig. 3. Schematic geological map of the Malyi Kameshek pluton after [8]:

1 — Quaternary sediments; 2 — albitite; 3 — blastomylonite after apobasite syenite; 4 — zones of mylonitization; 5 — zones of intense cleavage and gneissing of rocks; 6 — dykes of syenite-aplite; 7 — biotite alkaline syenite; 8 — biotite-amphibole nepheline syenite; 9 — quartz-free apobasite syenites; 10 — silicified apobasite syenite and syenitized metabasite; 11 — schists and quartzites of the Barmin Group; 12 — strike and dip; 13 — geological boundaries (a — established, b — assumed); 14 — gradual transitions; 15 — sampling sites 19

Структура сиенитов аллотриоморфнозернистая, реже гипидиоморфнозернистая. Нефелиновые сиениты сложены нефелином, канкринитом, содалитом и темноцветными минералами, представленными биотитом, амфиболами (гастингситом и феррогастингситом, рибекитом), клинопироксенами (ферроавгитом, эгирином). Акцессорные — циркон, апатит, титанит, гранат. Рудные минералы представлены магнетитом, ильменитом и пиритом, имеющими вторичное происхождение. К вторичным минералам относятся также альбит, мусковит, эпидот, клиноцоизит, карбонат, кварц, флюорит и лейкоксеновый агрегат. В альбити-зированных разностях возрастает количество флюорита, появляются галенит, сфалерит, молибденит.

В центральной части массива сосредоточена основная часть альбититовых тел, которые залегают среди разгнейсованных апобазитовых сиенитов и приурочены к пересечениям зон кливажа и милонитизации. Отдельные тела альбититов наблюдаются в северо-восточной и северо-западной частях массива. Альбититы представляют собой массивные мелкозернистые, существенно альбитовые красно-розовые и желтовато-белые метасоматиты по бластомилонитам апобазитовых сиенитов.

Петрогеохимическая характеристика пород

Представительные анализы сиенитов приведены в табл. 1, составы пород показаны на рис. 4. Согласно петрохимической классификации плутонических пород породы массива Крайний Камешек относятся к сиенитам, щелочным сиенитам, кварцевым сиенитам и щелочным кварцевым сиенитам, а массива Малый Камешек — к сиенитам и щелочным (нефелиновым) сиенитам (рис. 4, a). Породы массива Крайний Камешек характеризуются содержанием (мас. %): SiO2 — 61—65, Al2O3 — 15—17, (Na2O+K2O) — 9—12 и имеют калиево-на-триевый тип щелочности (Na2O/K2O — 0.7—1.1). Сиениты и нефелиновые сиениты массива Малый Камешек содержат (мас. %): SiO2 — 57—59, Al2O3 — 18—19,

(Na2O+K2O) — 10—13 и по соотношению щелочей также являются калиево-натриевыми (Na2O/K2O — 0.8—1.1).

Породы массивов характеризуются достаточно высокими содержаниями редкоземельных элементов (РЗЭ) — 200—350 г/т и 137—367 г/т соответственно (табл. 2). Характерно преобладание легких РЗЭ над тяжелыми (рис. 4, b): LaN/YbN — 9—18 (Крайний Камешек), 8—28 (Малый Камешек). В породах слабо выражен или отсутствует дефицит европия: EuN/EuN* — 0.5—1.0 (Крайний Камешек), 0.5—1.1 (Малый Камешек).

Мультиэлементные диаграммы, построенные для составов пород, нормированных на примитивную мантию, демонстрируют обогащение крупноионными литофильными элементами по отношению к высокозарядным, с разнонаправленными аномалиями Rb, Th, U, Y, Nb, Y, Zr, Ta, минимумами Ti, P, Sr и м а ксим у мами Cs, K, Pb (рис. 4, c).

Результаты и их обсуждение

Возраст массива Крайний Камешек определен по цирконам из щелочного сиенита (обр. 148). Зерна циркона крупные (150—450 мкм) с коэффициентом удлинения Ку — 1.5—2, светло-розовато-бурые, полупрозрачные. В них много внутренних трещин, вблизи поверхности зерен наблюдаются крупные черные включения неправильной формы. Грани цирконов гладкие, блестящие или чуть шероховатые. На катодолюминесцентных изображениях (рис. 5) почти во всех зернах видна темная широкая центральная часть, обросшая более светлой каймой шириной в крупных зернах до 150 мкм. В центральных частях некоторых зерен видна неконтрастная, еле заметная осцилляционная зональность (зерна 4, 5, 8) или секториальная зональность (зерна 2, 6, 7), во внутренних частях остальных цирконов зональность отсутствует. Центральные части некоторых зерен (2, 5, 10, 11) не окатаны, имеют кристаллографические очертания и более темную окраску по своей периферии. В ядерных частях зерен 9 и 11 наблюдаются более светлые участки с кристаллографическими очертаниями (затравки?), содержащие

Таблица 1. Содержание петрогенных оксидов в сиенитах Северного Тимана, мас. %

Table 1. Content of petrogenic oxides in syenites of Northern Timan, wt. %

Компонент Component	Крайний Камешек / Krayny Kameshek					Малый Камешек / Malyi Kameshek
	141	137	140	144/1	148	155	160	164	165	166
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
SiO 2	61.30	65.40	64.71	62.10	61.61	58.60	58.59	57.04	59.12	57.78
TiO 2	1.03	0.61	0.67	0.76	0.52	0.62	0.95	0.54	0.25	0.25
Al2O3	15.49	15.57	15.72	16.09	17.25	18.25	17.89	19.17	19.59	19.52
Fe 2 O 3	1.82	1.38	1.49	1.90	1.96	4.28	1.63	3.08	1.11	3.33
FeO	4.83	3.06	3.54	4.03	2.95	1.36	4.56	2.96	2.96	1.24
MnO	0.07	0.10	0.10	0.10	0.13	0.13	0.07	0.14	0.14	0.13
MgO	1.56	0.53	0.49	1.07	0.50	0.83	1.80	1.47	1.12	0.56
CaO	2.33	1.45	1.82	2.28	1.75	1.64	3.10	3.18	1.48	2.14
Na2O	3.82	5.24	5.39	4.96	6.00	5.80	4.72	5.12	5.38	6.95
K 2 O	5.53	5.60	4.95	5.02	6.14	6.70	4.87	5.69	6.44	6.10
P 2 O 5	0.28	0.07	0.08	0.22	0.19	0.12	0.25	0.16	0.08	0.09
П.п.п / LOI	1.68	0.76	0.70	1.14	0.81	1.72	1.17	0.99	1.84	1.48
Сумма / Total	99.74	99.77	99.66	99.67	99.81	100.05	99.60	99.54	99.51	99.57

Примечание: 1 — амфибол-биотитовый кварцевый сиенит, 2—5 — биотит-амфиболовые кварцсодержащие щелочные сиениты, 6—10 — сиениты.

Note: 1 — amphibole-biotite quartz syenite, 2—5 — biotite-amphibole quartz-bearing alkaline syenite, 6—10 — syenite.

Рис. 4. Классификационная диаграмма (Na₂O+K₂O) — SiO₂ по [12] (a), хондрит-нормализованные спектры РЗЭ (b), спай-дерграмма распределения элементов-примесей, нормированных на ORG (c) для сиенитов Северного Тимана.

Массивы: 1 — Крайний Камешек, 2 — Малый Камешек. Поля на диаграмме (a): 1 — габбро-нориты, габбро, габбро-диориты; 2 — монцогаббро; 3 — диориты, 4 — монцодиориты; 5 — монцониты; 6 — кварцевые диориты; 7 — кварцевые монцодиориты; 8 — сиениты; 9 — щелочные сиениты; 10 — тоналиты; 11 — гранодиориты; 12 — кварцевые сиениты; 13 — щелочные кварцевые сиениты; 14 — граносиениты; 15 — щелочные граносиениты; 16 — трондьемиты; 17 — адамеллиты; 18 — субщелочные граниты; 19 — плагиограниты; 20 — граниты; 21 — щелочные граниты; 22 — плагиоклазовые лейкограниты; 23 — лейкограниты; 24 — аляскиты; 25 — щелочные аляскиты. Данные по составам хондрита и примитивной мантии взяты в работе [27]

Fig. 4. Classification diagrams for granitoids of the Northern Timan. (a) — (Na₂O+K₂O)–SiO₂ [12], (b) — chondrite-normalized REE chart, (c) — spider-diagram for trace elements normalized to ORG.

Numbers refer to plutons: 1 — Krayny Kameshek, 2 — Malyi Kameshek. Numbers refer to fields: 1 — gabbronorite, gabbro, gabbrodiorite; 2 — monzogabbro; 3 — diorite, 4 — monzodiorite; 5 — monzonite; 6 — quartz diorite; 7 — quartz monzodiorite; 8 — syenite; 9 — alkaline syenite; 10 — tonalite; 11 — granodiorite; 12 — quartz syenite; 13 — alkaline quartz syenite; 14 — granosyenite; 15 — alkaline granosye-nite; 16 — trondhjemite; 17 — adamellite; 18 — subalkaline granite; 19 — plagiogranite; 20 — granite; 21 — alkaline granite; 22 — plagioclase leucogranite; 23 — leucogranite; 24 — alaskite; 25 — alkaline alaskite. The data on the compositions of chondrite and primitive mantle are from [27]

черные в катодных лучах включения. Центральные части зерен 3, 4, 6, 7, 8 имеют неправильную форму и неровные границы, в них видна собственная осцилляци-онная зональность или же они незональны. Для внешних зон роста большинства цирконовых зерен характерна осцилляционная зональность.

Проанализировано 11 зерен, зерно 3 исследовано в центральной и периферической частях (табл. 3). Практически все возрасты характеризуются незначительной дискордантностью (D от –8 до 16). Индивидуальные 206Pb/238U возрасты для когерентной группы из 8 точек образуют интервал 595—626 млн лет, рассчитанный по ним конкордантный возраст составля- ет 602 ± 5 млн лет (рис. 6). Средневзвешенный 206Pb/238U возраст, равный 602 ± 9 млн лет (95%, СКВО = 6), устанавливается при расчете по всем 12 определениям. Полученный возраст близок к Rb—Sr и Pb—Pb датировкам и, вероятно, соответствует времени кристаллизации сиенитов массива Крайний Камешек.

Цирконы из нефелинового сиенита массива Малый Камешек (обр. 155) представлены очень мелкими зернами размером 50—100 мкм (Ку — 2—3), бипирами-дально-призматическими, светло-буровато-розовыми, мутными, полупрозрачными и непрозрачными, по-видимому, содержащими большое количество мельчайших включений. Грани цирконов шероховатые, 21

Таблица 2. Содержание элементов-примесей в сиенитах Северного Тимана, г/т

Table 2. Trace element contents in syenites of the Northern Timan, ppm

Массив / Massif	Крайний Камешек / Krayny Kameshek					Малый Камешек / Malyi Kameshek
Компонент Component	141	144/1	148	137	140	160	165	155	164	166
V	100.44	20.19	12.47	11.8	<2.5	1.88	32.64	<2.5	37.7	14.5
Cr	185.40	15.36	14.13	32.3	30.2	11.31	28.07	33.3	42.6	39.4
Co	23.22	4.22	3.34	3.89	2.79	1.20	5.17	5.31	10.7	5.04
Ni	71.78	7.79	7.07	13.1	14.2	6.39	14.67	17.5	20	16.9
Cu	28.73	6.88	5.83	20.3	25.3	4.07	8.98	19.3	34.7	18.3
Zn	20.70	22.00	24.96	50.5	50.5	21.49	23.03	49.1	91.8	60.2
Ga	6.70	9.96	11.12	24.4	23.6	9.30	11.04	18.8	21.5	21.1
Rb	33.55	78.46	56.37	227	189	30.94	80.26	163	178	202
Sr	291.65	86.01	49.87	69.6	137	20.05	136.10	233	349	253
Y	10.21	16.31	14.75	50.6	44.7	7.15	12.03	28.8	28.7	27.9
Zr	92.01	98.43	112.04	238	315	42.84	94.06	239	316	355
Nb	45.37	42.82	53.04	94.6	111	43.06	55.53	211	170	150
Mo	3.54	0.96	8.51	1.69	2.17	0.75	1.36	1.56	1.04	1
Sn	2.69	5.19	4.92	5.54	4.17	2.03	6.16	2.29	3.05	2.91
Cs	8.76	8.85	4.01	6.62	3.34	1.71	5.72	1.55	4.88	3.68
Ba	827.93	848.04	872.16	728	1110	468.37	983.04	1800	1200	587
La	48.26	49.22	51.65	81.3	69	25.48	51.50	66.2	96.2	90
Ce	79.36	97.64	96.46	155	134	51.80	90.87	125	174	144
Pr	9.96	12.84	11.83	15.8	13.3	7.20	11.17	14.2	16.2	14.5
Nd	38.06	50.29	43.10	56.2	49.1	28.95	40.30	50.5	51.6	43.1
Sm	6.89	10.04	8.03	11.2	8.95	5.57	7.26	7.71	7.48	7.18
Eu	2.17	1.90	1.52	1.52	2.1	1.36	1.81	2.46	1.57	1.03
Gd	6.13	9.37	7.57	9.2	8.06	5.29	6.62	6.04	6.58	5.9
Tb	0.74	1.22	1.04	1.38	1.32	0.70	0.85	0.93	1	0.88
Dy	4.54	7.48	6.81	9.12	8.03	4.39	5.43	5.18	4.75	4.35
Ho	0.85	1.48	1.42	1.68	1.42	0.87	1.10	0.93	1.07	0.98
Er	2.31	4.22	4.34	5.44	4.93	2.50	3.16	2.71	3.16	3.07
Tm	0.32	0.61	0.65	0.75	0.75	0.35	0.47	0.36	0.49	0.41
Yb	1.93	3.74	4.13	4.61	4.67	2.25	2.96	2.67	2.47	2.6
Lu	0.28	0.54	0.60	0.64	0.65	0.35	0.43	0.34	0.45	0.42
Hf	4.38	4.82	5.73	7.52	9.52	3.24	4.79	6.31	8.17	8.84
Ta	5.23	5.52	7.55	7.36	8.73	4.99	6.38	10.6	11.2	10
Pb	3.64	4.31	5.34	8.4	5.46	4.42	6.14	4.23	7.14	11.8
Th	3.46	6.71	5.25	19.4	24	1.75	9.06	9.20	16.4	17.5
U	0.88	1.78	1.60	3.84	4.93	0.55	1.65	2.47	2.49	3.88

Примечание. Обр. 140 и 155 проанализированы во ВСЕГЕИ, остальные — в Институте геологии и геохимии УрО РАН.

Samples 140 and 155 were analyzed at VSEGEI, other samples — at the Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.

Рис. 5. Катодолюминесцентное изображение цирконов из щелочного сиенита массива Крайний Камешек (обр. 148) с номерами датированных зерен и аналитических кратеров

Fig. 5. Cathodoluminescent images of zircon grains from alkaline syenite of the Krayny Kameshek pluton, sample 148. The figure shows grain numbers and analyzed spots св

СТ

s

редко встречаются кристаллы с блестящими гранями. На катодолюминесцентных изображениях (рис. 7) по внутреннему строению выделяется четыре типа зерен: 1) очень темные незональные — зерна 5, 7, 11; 2) зональные с более светлым ядром, в котором иногда видна своя грубая осцилляционная зональность, и очень темной каймой без видимой зональности — зерна 1, 2, 6, 8, 12; 3) зерно с темным ядром без зональности и темной каймой без зональности, разделенными светлой просечкой — зерно 4; 4) более светлые зерна без ядер, с четкой грубой контрастной осцилляционной зональностью, с черными включениями в центральной части зерен или же с более темным ядром с нарушенной зональностью — зерна 3, 9, 10.

Результаты датирования 12 зерен (табл. 3, рис. 8) показывают, что, несмотря на достаточно близкое рас-

Рис. 6. Диаграмма с конкордией для цирконов из щелочного сиенита массива Крайний Камешек (обр. 148). Рассчитанный конкордантный возраст 602 ± 5 млн лет (95 %, n = 8, СКВО = 7.6) обозначен жирным эллипсом. Здесь и на следующей диаграмме координаты аналитических точек — центры эллипсов погрешностей (2 σ )

Fig. 6. Concordia diagram for zircons from alkaline syenite of the Krayny Kameshek pluton, sample 148. The calculated concordant age of 602 ± 5 Ma (95 %, n = 8, MSWD = 7.6) is shown by the bold ellipse. In this and the next diagram, the analysis values are the centers of the error ellipses (2 σ )

Рис. 8. Диаграмма с конкордией для цирконов из нефелинового сиенита массива Малый Камешек (обр. 155). На вставке жирный эллипс соответствует рассчитанному кон-кордантному возрасту 627 ± 10 млн лет (2 σ , n = 3, СКВО = = 0.098). Внизу — средневзвешенный ²⁰⁶Pb/²³⁸U возраст 598 ± 17 млн лет (95%, n = 6, СКВО = 6.7); бары ошибок для 2 σ . Анализы, исключенные из расчета среднего возраста, показаны серым

Fig. 8. Concordia diagram for zircons from nepheline syenite of the Malyi Kameshek pluton, sample 155. The calculated concordant age of 627 ± 10 Ma (2 σ , n = 3, MSWD = 0.098) is shown by the bold ellipse in the insert. Below is the weighted average ²⁰⁶Pb / ²³⁸U age 598 ± 17 Ma (95%, n = 6, MSWD = 6.7); error bars for 2 σ . Analyses that were excluded from the mean age calculations are grey

Рис. 7. Катодолюминесцентное изображение цирконов из нефелинового сиенита массива Малый Камешек (обр. 155) с номерами датированных зерен и аналитических кратеров

Fig. 7. Cathodoluminescent images of zircon grains from nepheline syenite of the Malyi Kameshek pluton, sample 155. The figure shows grain numbers and analyzed spots

положение сиенитовых массивов, цирконы различаются по содержаниям U, Th, по их изотопным отношениям и по возрастам. В половине зерен возрастные значения по изотопным отношениям ²⁰⁶Pb/²³⁸U образуют интервал 642—575 млн лет, средневзвешенный возраст составляет 598 ± 17 млн лет (рис. 8, нижняя часть). Значительная дисперсия индивидуальных возрастов не позволяет рассчитать конкордантный возраст по всей совокупности этих точек. И лишь группируя их можно получить средний конкордантный возраст для зерен 11, 12 и 6 — 627 ± 10 млн лет (рис. 8, врезка). Он незначительно отличается от средневзвешенного ²⁰⁶Pb/²³⁸U возраста, который и принимается за время кристаллизации сиенитов массива Малый Камешек, поскольку в большей степени сопоставим с возрастом сиенитов массива Крайний Камешек и мыса Большой Румяничный. Цирконы с возрастами больше 900 млн лет, по всей видимости, унаследованы из вмещающих пород при формировании сиенитов. Обращает на себя внимание их корреляция с U—Pb (LA- I CP-MS) возрастами детритовых цирконов из вмещающих нео-протерозойских метатерригенных отложений бармин-ской серии [4—6].

Таким образом, Pb–Pb и U–Pb возрастные данные по цирконам из сиенитов Северного Тимана свидетельствуют об их образовании в эдиакарии в возрастном интервале 613—600 млн лет. В это же время происходило формирование других магматических пород, наблюдаемых на Северном Тимане (рис. 1). U—Pb (SIMS) возраст циркон о в из оливин-керсут и товых габбро, обнаженных в районе устья р. Румяничной, составляет 614 ± 2 млн лет [23], а из жильных гранитов на мысе Большой Румяничный — 614 ± 11 млн лет [16]. Практически такими же возрастами характеризуются цирконы из субщелочных гранитов массива Большой Камешек — 613 ± 6 млн лет [16], а также из ассоциируемых с ними габбро-долеритов — 617 ± 6 млн лет [23].

Проявления щелочного магматизма в северо-восточном обрамлении Восточно-Европейской платформы могли быть связаны с завершающими этапами распада Родинии при раскрытии океана Япетус в интервале 650—550 млн лет [18, 26], сопровождавшимися плюмовым магматизмом, продукты которого известны также в восточной части Лаврентии (дайки Лонг Рейндж с возрастом 615 ± 2 млн лет [22]) и на скандинавской стороне Балтики (дайки Эгерсунд с возрастом 616 ± 3 млн лет [17]). Предполагается, что эти дайки относятся к магматической провинции Центрального Япетуса (CIMP) [20, 28]. Эдиакарские интрузивные породы Северного Тимана могут также принадлежать этой магматической провинции [16]. Их расположение в области позднерифейской пассивной окраины Балтики, тесная ассоциация умеренно-щелочных и щелочных гранитов, сиенитов и щелочных габброидов свидетельствуют об анорогенной природе этих интрузивов и возможной связи с плюмовым магматизмом.

Авторы благодарны Э. Л. Миллер и М. А. Коблу (Стэнфордский университет, США) за содействие в определении возрастов цирконов.