ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАННЕГО ДОКЕМБРИЯ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА: ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ИЗОТОПНОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ

• Main Author: Вревский, Александр
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет» 2013
• Subjects: ФЕННОСКАНДИНАВСКИЙ ЩИТ; АРХЕЙСКАЯ КОРА; ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ; ТЕКТОНИКА ПЛИТ ИЛИ ПЛЮМ-ТЕКТОНИКА; Fennoscandian
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/geodinamicheskie-modeli-rannego-dokembriya-fennoskandinavskogo-schita-petrologicheskie-i-izotopnogeohimicheskie-ogranicheniya-1; http://cyberleninka.ru/article_covers/15111361.png

Проблема происхождения и эволюции древней коры в целом традиционно рассматривается на примере гранит-зеленокаменных областей древних кратонов, где эти образования занимают более 80% площади. Большинство современных геодинамических моделей формирования архейской литосферы базируется на актуалистическом принципе, часто механистически перенесенном в область координат архейской геохимии и петрологии, и основанном на представлениях о прямой связи «индикаторных геохимических особенностей» магматических комплексов (коматиитов, базальтов, анортозитов и андезитоидов, ТТГ серий) только с определенными надсубдукционными геодинамическими режимами фанерозоя. При идентификации субдукционно-аккреционных конвергентных геодинамических режимов развития архейских зеленокаменных поясов ключевыми признаками являются вулканогенные ассоциации с андезитоидами (в том числе адакитами, бонинитами, баяитами), обладающие некоторыми «индикаторными геохимическими метками» (Ta/Nb, Nb/Y, Zr/Y, Mg и др.). На фоне еще крайне бедной изотопно-геохимической (Sm-Nd, Re-Os) систематики архейских андезитов Фенноскандинавского щита, жесткая геодинамическая привязка их геохимических параметров к субдукции и/или плавлению мантийного клина не может быть универсальной. Подобные геохимические особенности свойственны андезитам как из палеоархейских интракратонных структур Варавуна, кратон Пилбара, Пангола, Южная Африка, так и палеопротерозойских внутрикратонных рифтов (сумийские вулканогенные комплексы Фенноскандинавского щита). Более того, такие индикаторные «субдукционные» геохимические «метки», как отрицательные аномалии Nb и Ti, характерны для пермо-триасовых трапповых базальтов Сибири. В настоящее время не вызывает сомнения изотопно-геохимическая гетерогенность мантии в архее, в том числе и в отношении газово-флюидной фазы как наиболее некогерентной составляющей мантийного вещества. Свидетельствами относительно высокого содержания воды в плюмовых мантийных источниках являются присутствие магматического амфибола в архейских коматиитах и палеопротерозойских пикритах, газово-водных микровключений в базальтах Исландии и меймечитах Сибирской трапповой провинции. Более того, открытие присутствия ионов ОН¯ и молекул кристаллогидратной Н2О в «нормативно безводных» мантийных минералах (оливины, пироксены) может свидетельствовать о гидратированном характере мантийного источника архейских вулканических комплексов. К настоящему времени накоплен большой объем новой информации об изотопном составе Nd в породах ТТГ серии, в том числе и для Фенноскандинавского щита. Анализ распределения модельных возрастов TNdDM позволяет отметить следующие особенности. Значительный интервал между временем кристаллизации пород ТТГ ассоциаций и их Sm-Nd модельным возрастом подразумевает выплавление значительной части ТТГ из источника с длительной изотопной предысторией. Не претендуя на универсальность предложенных геодинамических механизмов образования континентальной коры в архее, автор рассчитывает, что изложенные в статье факты и идеи будут приняты во внимание исследователями этой крайне сложной проблемы для разработки новых и корректировки существующих геодинамических моделей развития Земли в архее. Вероятно, для архейской стадии развития Земли не следует и противопоставлять механизмы плюми плейт-тектоники в формировании ювенильной континентальной коры, поскольку они являются своего рода «инь» и «янь» архейской геодинамики. It should be emphasized that the origin and evolution of the ancient crust as a whole are traditionally exemplified in the granite — greenstone domains of the ancient cratons. Most modern geodynamic models of formation of Archean lithosphere are based on the actualistic principle applied to geochemistry and petrology and based on the assumption that the “indicating geochemical characteristics” of igneous complexes (komatiites, basalts, anorthosites, andesitoids and TTG) are directly related only to certain geodynamic regimes. The key signs used to identify subduction-accretion convergent geodynamic evolution regimes of Archean greenstone belts are volcanogenic associations with andesitoids (including adakites, boninites and bahiaites) that have some “indicating geochemical labels” (Ta/Nb, Nb/Y, Zr/Y, Mg etc.). Considering that the isotopic-geochemical (Sm-Nd, Re-Os) systematics of Archean andesites of the Fennoscandian shield is still very poor, their geochemical parameters cannot always be strictly attributed geodynamically to gently dipping hot subduction and/or mantle wedge melting. Such geochemical characteristics are exhibited by andesites from both Paleoand Neoarchean intracratonic structures (Warawoona, Pilbara Craton; Pangola super group, S. Africa) and Paleoproterozoic intracratonic reefs (Sumian volcanogenic complexes, Fennoscandian Shield). Moreover, such indicating “subduction “labels” as negative Nb and Ti anomalies are characteristics of Siberian Permian trap basalts. It is now clear that the Archean mantle was isotopically and geochemically heterogeneous, as was a gas-fluid phase, the most uncoherent constituent of mantle matter. Evidence for relatively large quantities of water in plume mantle sources is provided by the occurrence of igneous amphibole in Archean komatiites and Paleoproterozoic picrites, gas-water microinclusions in Icelandic basalts and meimechites from the Siberian trap province. Furthermore, modern evidences for the presence of structurally combined water and volatiles in stoichiometrically anhydrous minerals (olivines, pyroxenes) of mantle rocks also suggest a “wet”, rather than “dry” mantle source for Archean volcanic complexes. A great body of new information on the Nd isotopic composition of rocks pertaining to TTG series has been gained, including on the Fennoscandian Shield. The Nd isotopic composition of TTG rocks shows that the time interval between the formation of crustal TTG source separated from the mantle material and the moment of generation of tonalite melts is larger than that allowable for melting in the subduction related setting. This implies that the primary TTG melts were derived from much older lower crustal sources than assumed by many authors. Without pretending to universality of the proposed geodynamic mechanisms of the formation of Archean continental crust, the author assumes that the facts and ideas discussed in this paper will be taken into account in constructing geodynamic models describing the Earth’s evolution in the Archean Probably, for the Archean, there is no reason to controvert plateand plum-tectonics, because these two geodynamics are to a certain extent “yin” and “yan” in the Archean juvenile continental crust formation.