Новые 40Ar/39Ar-данные долеритов Канино-Тиманской провинции внутриплитного магматизма (п-ов Канин)

жению 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 прода-тирован плагиоклаз базальтов Верхневорыквинского покрова Ar40/Ar39-методом [10], результат датирования указывает на возраст 389 ± 6 млн лет. Долериты кани-но-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 ис-

Рис. 1. Геологическая карта-схема полуострова Канин (по [1—3]):

• 1    — девонские базальты, 2 — граниты, 3 — дайки девонских долеритов, 4 — пегматиты, 5 — метадиабазы и амфиболиты, 6 — стратиграфические несогласия, 7 — разломы, 8 — участок района работ, 9 — горелорецкая свита (RF₃gr), 10 — падлейская свита, верхняя подсвита (RF₃pd₂), 11 — падлейская свита, нижняя подсвита (RF₃pd₁), 12 — мадахинская свита, верхняя подсвита (RF₃md₃), 13 — мадахинская свита, средняя подсвита (RF₃md₂), 14 — точки отбора проб.

Отложения: Q — четвертичные, J — юрские; J₂₊₃ — средне- и верхнеюрские; T₁ — нижнетриасовые; P₂t — верхнепермские, татарский ярус; P₁a — нижнепермские, ассельский ярус; C — каменноугольные; D₃f — верхнедевонские, франский ярус; D₂ — среднедевонские; S₂ — верхнесилурийские; S₁ — нижнесилурийские; PR₂ — верхнедокембрийские; PR₂ mk — микулкинская серия: гнейсовидные алевропсаммиты и кристаллические сланцы, скарноиды; PR₂ tr — тархановская серия: PR₂ tr₁ — нижняя подсвита, кварцито-сланцевая, PR₂ tr₂ — средняя подсвита, сланцевая, PR₂ tr₃ — верхняя подсвита, сланцево-кварцитовая; PR₂ tb — табуевская серия: PR₂ tb₁ — свита ручья Болванского: песчаники, алевролиты и глинистые сланцы, PR₂ tb₂ — янейская свита, PR₂ tb₃ — гнильская свита: глинистые сланцы и филлиты, карбонатно-терригенные породы

• Fig. 1. Geological map-scheme of the Kanin Peninsula (according to [1—3]):

• 1    — Devonian basalts, 2 –granites, 3 — Devonian dolerite dikes, 4 — pegmatites, 5 — metadiabases and amphibolites, 6 — stratigraphic unconformities, 7 — faults, 8 — area of material selection, 9 — Gorelaya Rechka Formation (RF₃gr), 10 — Upper part of the Padley Formation (RF₃pd₂), 11 — Lower part of the Padley Formation (RF₃pd₁), 12 — Upper part of the Madakhа Formation (RF₃md₃), 13 — Middle part of the Madakha Formation (RF₃md₂), 14 — sampling points.

Deposits: Q — Quaternary, J — Jurassic; J2+3 — Middle and Upper Jurassic; T1 — Lower Triassic; P2t — Upper Permian, Tatarian Series (approximately comparable); P1a — Lower Permian, Asselian stage; C — coal; D3f — Upper Devonian, Frasnian stage; D2 — Middle Devonian; S2 — Upper Silurian; S1 — Lower Silurian; PR2 — Upper Precambrian: PR2mk — Mikulkin Superormation: gneiss-like silty-psammites and crystalline schists, skarnoids; PR2tr — Tarkhan Superformation: PR2tr1 — Lower Formation, quartz-ite-shist, PR2tr2 — Middle Formation, shist, PR2tr3 — Upper Formation, shalequartzite; PR2tb — Tabuev Superormation: PR2tb1 — Bolvansky Creek Formation: sandstones, siltstones and clayey shales, PR2tb2– Yanei Formation, PR2tb3 — Gnil’ Formation: clayey shales and phyllites, carbonate-terrigenous rocks следования выполнялись в прозрачно-полированных шлифах и шашках в ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Для определения состава минералов использовался ми-крозондовый 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, пойки-лоофитовую 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, кри- сталлами 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 тита-номагнетита 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 юговосточной части п-ова Канин концентрации TiO2

Рис. 2. а — график отношений K₂O/Na₂O — SiO₂, b — график отношений K₂O — SiO₂ для девонских пород п-ова Канин [5]: 1 —породы юго-восточной части, 2 — породы центральной части

Fig. 2. а — diagram of K₂O/Na₂O — SiO₂ ratios, b — diagram of K₂O — SiO₂ ratios for Devonian rocks of the Kanin Peninsula [5]: 1 — rocks of the southeastern part, 2 — rocks of the central part

Низко -глиноземистые Low-aluminous ОС

Умеренно глиноземистые Moderate-aluminous О *^

Высокоглиноземистые High-aluminous Mt

Весьма высокоглиноземистые Very high-aluminous

0.50                      1.00                      1.50                      2.00                      2.50

аГ

Рис. 3. Диаграмма для определения глиноземистости долеритов Канино-Тиманского региона. Условные обозначения см. на рис. 2. Примечание: al' = Al₂O₃/(FeO + Fe₂O₃ + MgO) [6]

Fig. 3. Diagram for determining the alumina content of dolerites in the Kanino-Timan region. Legend in Fig. 2. Note: al' = Al₂O₃/(FeO + Fe₂O₃ + MgO) [6]

Низкотитанистые / Low-titaniferous		Высокотитанистые / High-titaniferous
весьма низкотитанистые very low-titaniferous	умеренно низкотитанистые moderate low-titaniferous	умеренно высокотитанистые moderate high-titaniferous	весьма высокотитанистые very high-titaniferous
	♦ ♦ w	M ♦
		W W

0.0               0.5               1.0

1.5               2.0               2.5               3.0

TiO2, мае. % / TiO2, wt. %

Рис. 4. Диаграмма для определения титанистости долеритов Канино-Тиманского региона.

Условные обозначения см. на рис. 2

Fig. 4. Diagram for determining the titanium content of dolerites of the Kanino-Timan region.

Legend in Fig. 2

Рис. 5. Тройная дискриминационная диаграмма AFM [13].

Условные обозначения см. на рис. 2

Fig. 5. Triple discrimination diagram AFM [13].

Legend in Fig. 2

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 6

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-датированияи выводы

По данным петрографии и геохимии, породы ка-нино-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 до-леритов 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

Рис. 6. а — график распределения REE, нормированных к составу хондрита Cl (по [12]) для девонских долеритов, b — спектры распределения элементов-примесей, нормированных к составу базальтов СОХ [14] для девонских долеритов. Условные обозначения см. на рис. 2

Fig. 6. a — REE distribution plot normalized to the composition of chondrite Cl (according to: [12]) for Devonian dolerites, b — trace element distribution spectra normalized to the composition of MOR basalts [14] for Devonian dolerites. Legend in Fig. 2

Доля выделенного 39Ar, % / Part of separated 39Ar, %

Рис. 7. Результаты ⁴⁰Ar/³⁹Ar-датирования мономинеральных фракций плагиоклаза из долеритов центральной части полуострова Канин

Возраст плато = 419 ± 8 млн лет / Plateau age = 419 ± 8 Ma, CKBO = 0.3, включает 95.9 % 39Ar / MSWD = 0.3, including 95.9 %

Fig. 7. Results of ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of plagioclase monomineral fractions from dolerites of the central part of the Kanin Peninsula

Таблица 1. Результаты ⁴⁰Ar/³⁹Ar-датирования

Table 1. ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating results

T, ° C

t, мин/ min

40 Ar, STP

40 Ar/ 39 Ar

± 1 σ

38 Ar/ 39 Ar

± 1 σ

37 Ar/ 39 Ar

± 1 σ

36 Ar/ 39 Ar

± 1 σ

Ca/K

∑ 39Ar, %

Возраст, млн лет ± 1 σ Age, Ma ± 1 σ

± 1 σ

Образец 1678-1 плагиоклаз, навеска 99.57 мг, J = 0.005755 ± 0.000086 * ; возраст промежуточного плато (950—1240 °С) = = 419 ± 8 млн лет, включает 95.9 % выделенного ³⁹Ar; интегральный возраст = 420 ± 11 млн лет

Sample 1678-1 plagioclase, weight 99.57 mg, J = 0.005755 ± 0.000086*; age of the intermediate plateau (950—1240 °C) = = 419 ± 8 Ma, includes 95.9 % of isolated 39Ar; integral age = 420 ± 11 Ma

550	10	3.7*e–9	60.2	10.2	2.151	0.366	489.9	87.7	0.0117	0.1690	1763.6	1.6	510.0	398.0
675	10	6.1*e–9	66.6	3.6	1.306	0.073	256.0	15.8	0.0550	0.0547	921.6	4.1	459.2	131.9
950	10	75.2*e–9	54.5	0.2	0.084	0.002	15.1	1.0	0.0299	0.0028	54.4	41.2	420.7	8.8
1120	10	51.0*e–9	52.7	0.3	0.136	0.001	23.7	1.4	0.0208	0.0050	85.4	67.1	427.9	13.6
1100	10	34.4*e–9	49.7	0.3	0.130	0.001	21.1	1.5	0.0191	0.0053	76.1	85.7	407.5	14.2
1240	10	27.2*e–9	51.2	0.6	0.235	0.010	54.0	2.4	0.0250	0.0111	194.4	100.0	405.6	28.0

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 до-леритового 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.

Изотопное датирование выполнено в рамках Государственного задания ИГМ СО РАН.