Гранит-зеленокаменный террейн Биректе тектонически перекрыт Хапчанским складчатым поясом на западе и Эекитским поясом на востоке (в современной структуре). Пояс Хапчан содержит гранулитовые метаграувакки (гранатовые гнейсы), метакарбонаты с модельным Sm-Nd возрастом 2.3-2.4 млрд, лет (метаграувакки), что определяет возраст размывавшегося фундамента (Биректинского террейна) не древнее, чем граница архей-протерозой. В то же время Sm-Nd минеральная изохрона определяет возраст гранулитового метаморфизма метаграувакк в 1.9 млрд. лет [11]. Эекитский пояс сложен фельзическими вулканитами, терригенными и углеродистыми сланцами, метаморфизованными в зеленосланцевой фации и прорванными гранитами 1.8 млрд, лет назад.
Sm-Nd изотопная систематика Анабарского щита показывает, что вещество гранулит-гнейсовых террейнов отделялось от деплетированной мантии в различное время; это значит, что террейны представляли независимые сиалические блоки, или микроконтиненты.
В целом в Далдынском террейне представлены древнейшие породы Анабарского щита с возрастом около 3.2 млрд, лет или несколько древнее. Исходная ассоциация метавулканитов и метаосадков в первом приближении может быть интерпретирована как островодужный ансамбль.
Преобладающие в Далдынском террейне плагиогнейсы (включая эндербиты) имели андезитовый до риодацитового протолит. Низкие содержания калия близки к соответствующим величинам архейских ТТГ серий. Плагиогнейсы имеют сходные Nd-модельные и U-Pb цирконовые датировки, что исключает коровую контаминацию при их образовании. Первичные, средние до фельзических, расплавы могли возникать либо в результате фракционной кристаллизации более основной магмы, либо при парциальном плавлении мафического источника. В последнем случае расплав скорее существовал в равновесии с амфиболом, чем с гранатом, то есть отделялся на глубинах менее 30 км, поскольку гнейсы недостаточно истощены HREE и Y [10].
Большинство плагиогнейсов предельно истощены, что может быть обусловлено удалением при метаморфизме или выплавлением из источника, изначально деплетированного этими элементами [12].
Рис. 3. Мультиэлементные диаграммы содержаний, нормированных по примитивной мантии, для плагиогнейсов и эндербитов (А) и (В) для метамафитов (В) Далдынского террейна. Б - нормированные к хондриту содержания REE в далдынских плагиогнейсах и эндербитах
3. Магматизм
Магматические породы широко распространены, главным образом, в центральной части территории листа R-49 - в Анабарском выступе фундамента Сибирской платформы [5]. Магматические события наиболее интенсивно проявились в архее и раннем протерозое. В триасе в связи с деятельностью Сибирского суперплюма на рассматриваемой территории происходило интенсивное проявление обширного и весьма разнообразного основного магматизма, представленного молодинским и катангским долеритовыми, эбехаинским трахидолеритовым комплексами и оленек-велингнинским комплексом габбро-долеритов и долеритов. В триасе и юре формировались разнообразные по составу интрузивные образования щелочно-ультраосновного магматизма, представленного куонамским кимберлит-карбонатитовым, талахтахским щелочно-базальтоидным и билляхским кимберлитовым комплексами.
Ранняя сиалическая кора докембрийских кратонов обычно представлена магматическими породами - преимущественно плагиогнейсами и плагиогранитоидами, которые по составу отвечают породам тоналит-трондьемитгранодиоритовых (ТТГ) ассоциаций [14]. Формирование пород ТТГ-комплексов может происходить как за счет плавления мафических (ювенильных мантийных), так и диорит-тоналитовых (коровых рециклинговых) субстратов.
На Анабарском щите наиболее древние ксенолиты пород с Nd-модельным возрастом протолитов 3,65-3,67 млрд лет и цирконом с возрастом 3570 млн лет присутствуют в далдынской серии. Раннеархейский магматизм реконструируется также в связи с формированием магматических протолитов далдынской серии: возраст циркона 3 347 ± 21 млн лет из мигматизированного мафитового гранулита далынской серии на устье р. Сербиян интерпретируется как возраст эндербитизации гранулитов [15, с.40]. Примерно в этом же месте установлены раннеархейские гиперстеновые плагиогнейсы трондъемитового состава, которые имеют геохимические характеристики, свойственные архейским гранитоидам TTГ-серии в виде резко выраженной положительной аномалией Eu и сильной деплетированности тяжелыми РЗЭ. Для ядер циркона из этих плагиогнейсов получен конкордантный возраст 3 292 ± 9 млн лет. При расчете на возраст 3 300 млн лет породы характеризуются положительной величиной еNd(T) +1,8 и Ndмодельными возрастами протолита TNd(DM) 3,36 млрд лет, TNd(DM-2st) 3,39 млрд лет. Одно ядро, вероятно унаследованного циркона, имеет возраст 3 414 млн лет [14, с.40].
Следует отметить, что раннеархейские магматические образования не закартированы на Анабарском щите в виде реальных геологических тел. Они фиксируются лишь по ксеногенным ядрам в цирконе и Nd-модельным возрастам протолита гранулитов. Очевидно, на Анабарском щите, как и в Шарыжалгайском выступе, при формировании магматических протолитов гранулитовых толщ происходил рециклинг раннеархейских образований. Как самостоятельные геологические тела на Анабарском щите закартированы позднеархейские магматические образования (анабарский комплекс эндербитмигматит-чарнокитовый и далдынский комплекс перидотит-пироксенитовый).
Позднеархейский магматизм
Анабарский плутонический комплекс эндербит-чарнокитмигматитовый 4 объединяет гранитоиды, образовавшиеся в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Основной объем комплекса занимают эндербиты, которые обнаруживают тесную пространственную и генетическую связь с породами далдынской и верхнеанабарской серий. С плагиогранитами ассоциируют лейкократовые крупнозернистые плагиопегматиты, слагающие гнезда в плагиогранитах. Эндербиты анабарского комплекса характеризуются слабо отрицательными величинами еNd(T) -0,2 и -0,6 и Nd - модельным возрастом протолита 3,12-3,20 млрд лет. По опубликованным данным термоизохронного радиологического датирования возраст анабарского комплекса находится в диапазоне 2770- 2280 млн лет [17, с. 448]. Nd-модельный возраст эндербитоидов в Далдынской СФЗ определен в интервале 3160-2280 млн лет [15]. Калиевый гранитоидный магматизм проявляется позже эндербитового, его возраст варьирует от 2764 ± 6 млн лет в чарнокитах и 2767 ± 27 млн лет в апочарнокитовых аляскитовых гранитогнейсах до 2705 ± 12 млн лет в пегматоидных чарнокитах и 2702 ± 9 млн лет в гнейсовидных монцодиоритах (санукитоидах) [5, с. 176].
Раннепротерозойский магматизм
Харапский плутонический комплекс друзитовых габброноритов развит в пределах всех структурно-формационных подзон Далдынской СФЗ. Интрузивные породы комплекса считаются наиболее древними неметаморфизованными магматическими образованиями раннего протерозоя Анабарского щита. Впервые они были отмечены в районе устья р. Харап в 1932 г. [17, с. 32]. Интрузивы этого комплекса нередко относились к анортозитам амбардах-коялахского комплекса или даже к перидотитам далдынского комплекса позднего архея. Петротип - Харапский массив расположен на Харап-Кенгединском водоразделе [5].
Рифейский магматизм
Глобальные проявления рифтогенеза в рифее сопровождались широким развитием базитового магматизма. Наиболее полно рифейский магматизм проявлен в пределах сводового поднятия кристаллического фундамента Анабарского щита. В восточной части Анабарского щита выделен Восточно-Анабарский пояс даек [10, с. 89], с преимущественным развитем раннерифейских даек кендейского и чиэресского комплеков. Вдоль его южного склона развиты дайки раннерифейских кенгединского, токурского и среднерифейского будьурхайского комплексов, слагающих полосу широтного простирания, известную под названием «Кенядский пояс даек» [10]. Севернее указанной полосы дайки этого возрастного интервала встречаются весьма редко, а с юга граница их распространения ограничивается выходами пород старореченской свиты венда. Азимуты падения даек меняются от 330-360° до 0-30°, углы падения - от 60 до 90°. Время формирования даек подтверждено большим количеством K-Ar определений возраста, в меньшей степени U-Pb и Sm-Nd датировок и геологическими данными, позволившими выделить четыре цикла тектономагматической активизации, иногда приуроченных к стратиграфическим перерывам [9]. Этапы магматической активизации подтверждаются Nd-модельными возрастами базальтоидных расплавов TNd(DM) и TNd(DM-2St), фиксирующими время отделения вещества от мантии (прил. 3)
Юрский магматизм
Талахтахский гипабиссальный комплекс щелочных базальтоидов представлен трубками взрыва, реже дайками, жилами и штокообразными телами. Название комплекса приводится по наименованию одноименной трубки взрыва, обнаруженной в 1960 г. С.Ф. Духаниным на левом берегу р. Бол. Куонамка в 200 м ниже устья р. Талахтах [9]. В. В. Ковальский описал ее как эксплозивное трубчатое тело, выполненное эруптивными брекчиями щелочных базальтоидов, В.И. Ваганов и А.А. Константиновский [1978] - как ультракалиевые трахиты, С.А. Вишневский - как лампроиты, а Е.П.- как импактные брекчии и импактиты. Установлено более десятка тел этого комплекса. Трубки имеют небольшие размеры (до первых сотен метров в поперечнике) и овальные формы со сложными очертаниями границ. Они заполнены агломератовой брекчией, сцементированной витрокластической массой. Содержание обломочного материала, представленного вмещающими породами, основными щелочными эффузивами реже долеритами и кристаллическими породами фундамента, колеблется от 30-50 до 60-80%. Цементирующая масса, часто миндалекаменная, хлоритизирована с участками порфировых выделений санидина, пироксена, серпентинизированного оливина, магнетита. Дайки имеют мощность от первых метров до 20-30 м и протяженность до 3-4 км. По представлениям ряда исследователей [Брахфогелья, Шпунта, 1989; Конев, 1989; Округин, Королева, 2000] трубки сложены ультракалиевыми магнезиальными породами близкими к лампроитам, лейцитовыми и санидиновыми высокоглиноземистыми лампроитами, бостонитами, щелочными пикритами и др.
геологический стратиграфия тектоника анабарский массив
4. Тектоника
Анабарский щит представляет собой выступ кристаллического фундамента Сибирского кратона площадью около 62 тыс. кв. км. Щит составляет ядро обширного сводового поднятия со сложным складчато-глыбовым строением. Для него характерны фрагменты крупных пликативных структур, осложнённых разнопорядковыми дополнительными складками, многочисленные разрывы и различно перемещённые блоки. Поверхность кровли щита по геофизическим данным периклинально погружается под углами 2-3° [2, с.82].
По степени проявления напряжённой тектоники и метаморфических преобразований в пределах Анабарского щита обособляются три архейско-раннепротерозойских геоблока первого порядка: Маганский, Далдынский и Хапчанский, состоящих из ряда блоков второго порядка (в поперечнике до 70 км), простирающихся в северо-северо-западном направлении. Два из этих блоков - Далдынский и Хапчанский.
Рассматриваемая территория включает в себя площади большей части Далдынского (Центрально-Анабарского) блока, ограниченного Ламуйкской с запада и Билляхской с востока глубинными тектоническими зонами и разделенного Котуйкан-Монхолинской и Ченгелех-Харапской тектоническими зонами на Ильинскую, Далдынскую и Джелиндинскую глыбы (блоки второго порядка). К востоку от Далдынского блока расположен Хапчанский блок (Попигайская глыба), рассеченный Салтахской тектонической зоной.
Рис. 4. Схема тектонического районирования Анабарского массива (по В.С. Оксману). Террейны: М - Маганскии, Д - Далдынский, X - Хапчанский
Ильинская глыба Далдынского (Центрально-Анабарского) блока на севере контактирует по Илья-Ламуйкскому разлому с Маганским (ЗападноАнабарским) блоком, а южнее, на площади листа R-49, с восточной границей Ламуйкской тектонической зоны. Здесь картируется западное крыло и часть свода Котуйкан-Монхолинского антиклинория, прослеживающегося за пределами листа до зоны Меркюнских разломов. Блок, шириной до 25-30 км, сложен в основном графит-гиперстен-гнейсовой глиноземсодержащей формацией (эйиминская толща), слагающей крылья антиклинория, в ядре которого обнажаются породы гранат-гиперстено-гнейсовой формации амбардахской толщи. Породы собраны в крутые антиклинальные складки.
Далдынская глыба образована двумя крупными синклинориями, сложенными породами верхнеанабарской серии, и находящимся между ними Бекелехским антиклинорием [2], в ядре которого обнажаются породы килегирской толщи далдынской серии. Структуры имеют четко выраженные линейные деформации и сложное строение. На их крыльях наблюдаются крутые асимметричные и изоклинальные складки шириной до 1-3 км при протяженности 5-20 км. Изучение нескольких типичных участков распространения эндербитоидной, карбонатно-гнейсовой и кварцитплагиогнейсовой магнетитсодержащей ассоциаций в различных частях щита показало, что важным маркирующим элементом этих ассоциаций являются седиментогенные породы. Это позволяет рассматривать их складчатую структуру как результат деформации первично-стратифицированных вулканогенных и осадочных отложений. Сама структура возникла в период верхнеархейского гранулитового метаморфизма и характеризуется резко удлиненными, вытянутыми складчатыми формами с размахом крыльев в первые километры и длиной 10 км и более. Нередки изоклинальные и опрокинутые складки с крутым залеганием шарниров, иногда ориентированных по падению. Отдельные группы этих складок слагают тектонические линзы, которые разделены более поздними разрывами, ориентированными субпараллельно осевым поверхностям складок. Преобладает крутой наклон слоев, осевых поверхностей складок и поверхностей разрывов на север-северо-восток. В центральной части блока широко развиты будины метаультрабазитов верхнего архея и гранитоидов гранит-гранодиоритовой и гранит-лейкогранитовой формаций раннего протерозоя.
Котуйканский синклинорий, сопряженный с Бекелехский антиклинорием, расположен в северо-западной части территории. Осевая часть его, занимающая левобережье р. Котуйкан, сложена гранатовыми гнейсами, а крылья - гиперстеновыми плагиогнейсами верхнеанабарской серии. Простирание пачек и горизонтов пород северо-западное (340-350°) - в юго-восточной части структуры и север-северо-западное (350-0°) - в северной, падение - северо-восточное и восточное, углы падения 40-68°. Южное окончание Котуйканского синклинория и его западное крыло срезаны региональной Котуйкан-Монхолинской зоной глубинного разлома, имеющей северо-западное простирание. Восточное крыло структуры осложнено узкими опрокинутыми линейными складками второго порядка, расположенными кулисообразно. Протяженность складок составляет соответственно 10 и 25 км, ширина 1,5 и 3 км. В юго-западной части территории толща метаморфических пород верхне-анабарской серии смята в узкие крутые складки северо-западного простирания (330-335°) с углами падения крыльев 78-85°.
К Джелиндинской глыбе относится сохранившаяся восточная часть крупного Джелиндинского антиклинория, погружающегося в северо-западном направлении. Его ядро сложено породами бекелехской, а крылья - породами килегирской толщи нижнего-верхнего архея, представленных базито-гранулитовой, метабазит-плагиогнейсовой и плагиогнейсовой формациями. Западная часть структуры срезается Анабарским разломом. Северовосточное крыло антиклинория ограничивается с востока Билляхской тектонической зоной. Крыло осложненно крутыми линейными складками протяженностью 10-15 км, шириной 1-2 км [3, с. 39].
Пространство между Джелиндинским и Бекелехским антиклинориями занимает Капральско-Джегесский синклинорий, сложенный породами верхнеанабарской серии. Он прослеживается от истоков р. Джегес (Дьегзэс) в северо-западном направлении до верховьев р. Котуйкан и далее на севере скрывается под платформенным чехлом. Ось структуры слабо изогнута, шарнир ундулирует. Структура асимметричная, в южной части она осложнена многочисленными складками высокого порядка, образующими зону мелких складок. В пределах юго-западного крыла развита брахиантиклиналь с размахом крыльев 4-5 км. С этой складкой сопряжена узкая структурная ложбина, примыкающая к центральной части синклинория. Ложбина асимметричная - западное крыло имеет углы падения 45-76°, а восточное - 83-65°. Длина ложбины 5 км, размах крыльев 1-2 км [4].
Северо-восточное крыло характеризуется весьма сложной линейной, преимущественно изоклинальной складчатостью с однообразным северо-восточным крутым (50-84°) падением крыльев. Простирание складок северо-западное. Здесь часты сочетания кулисообразно расположенных изоклиналей с размахом крыльев до 5 км, наблюдаются далеко вытянутые и острые окончания ядер складок. В целом южная часть Капральско-Джегесского синклинория - это один из наиболее сложно дислоцированных участков Анабарского щита. Характерно, что в разрезе верхнеанабарской серии на этом участке широко развиты различные парагнейсы, среди которых преобладают биотит-гранатовые гнейсы. Протяженные горизонты этих гнейсов хорошо обрисовывают складки высоких порядков.