История древней континентальной коры в Северном Казахстане

Aug 25, 2017

В работе геологов из Австралии, России, Бельгии и Норвегии определен возраст цирконов из древних пород, образующих фундамент Кокчетавского массива, расположенного в Северном Казахстане.

Кокчетавский массив широко известен благодаря Кумды-Кульскому месторождению алмазов. Образование данного месторождения связывается с погружением (субдукцией) блоков континентальной земной коры до глубины, на которой происходит переход графита в алмаз, и последующим быстрым подъемом алмазосодержащих блоков. Этот процесс имеет место в зонах столкновения континентов. Кокчетавский массив, являвшийся в геологическом прошлом отдельным микроконтинентом, столкнулся с окраиной Сибирскогопалеоконтинента, около 500 миллионов лет назад.

Для уточнения геологической истории Кокчетавского массива было предпринято уран-свинцовое датирование циркона из гранито-гнейсов, образующих фундамент массива. Большинство зерен циркона имеет магматическое происхождение и образовалось в неопротерозое, в узком интервале времени 1,15-1,0 млрд лет назад. Этот период тектонической активности имеет глобальное распространение и связывается с объединением всех континентов в суперконтинент Родиния. Исследование лютеций-гафниевой изотопной системы цирконов позволило заключить, что неопротерозойскиегранитоиды были выплавлены из неоархейской земной коры с возрастом около 2,5 млрд лет.

Реже встречаются зерна, отличающиеся по внутреннему строению, а также по соотношению тория и урана от цирконов магматического происхождения. Эти зерна образовались не при застывании магматического расплава, а в результате метаморфизма и перекристаллизации горных пород. Возраст второй группы зерен, более молодой – он составляет 540-520 или 490-480 млн лет. Эти датировки соответствуют времени столкновения Кокчетавского массива с Сибирским палеоконтинентом, ранее определенным другими методами. Таким образом, процессы континентальной субдукции и присоединения Кокчетавского континентального массива к Сибирскомупалеоконтиненту привели к перекристаллизации части цирконов из древних пород массива.

Полученные данные могут быть использованы для реконструкции положения Кокчетавского массива в структуре суперконтинента Родиния. Кроме того, они свидетельствуют о широких возможностях датирования цирконов из многократно метаморфизованных пород с целью восстановления этапов геологической истории блоков древней континентальной коры.

S. Glorie, F.I. Zhimulev, M.M. Buslov, T. Andersen, D. Plavsa, A. Izmer, F. Vanhaecke, J. De Grave Formation of the Kokchetav subduction-collision zone (northern Kazakhstan): Insights from zircon U-Pb and Lu-Hf isotope systematics // Gondwana Research 27, 2015, 424 – 438.