ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы геодинамики – реконструкции эволюции Северной Евразии в палеопротерозое на основе комплексного палеомагнитного, структурно-тектонического анализа и изотопно-геохимических исследований В настоящее время вопрос о полном или частичном распаде суперконтинентов в течение палеопротерозоя не имеет однозначного решения. Проблема вхождения и положения Восточно-Европейского кратона (ВЕК) в состав докембрийских суперконтинентов также остается дискуссионной. Кроме того, нет единой точки зрения относительно модели образования Восточно-Европейского кратона в течение палеопротерозоя. Расхождение реконструкций, основанных на палеомагнитных и геологических данных, требуют проведения новых исследований на новом методическом уровне – получении «ключевых» палеомагнитных полюсов. Решение основных задач проекта – комплексного изучения палеопротерозойских магматических комплексов ВЕК – планируется провести на двух основных полигонах – Прионежье и Украинском щите. Будут решены следующие задачи: а) Реконструкция положения Карельского кратона, как части Восточно-Европейского, в раннем палеопротерозое. б) Вопрос о времени распада неоархейского суперконтинента планируется изучить на основании кондиционных палеомагнитных определений в интервале 2.4-2.1 млрд. лет; в) Реконструкция амальгамации трех сегментов Восточно-Европейского кратона – Фенноскандии и Волго-Сарматии в позднем палеопротерозое на основе корреляции парных «ключевых» полюсов этих сегментов; г) Построение геодинамической реконструкций эволюции Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое в составе суперконтинента Колумбия. Таким образом, основной целью настоящего проекта является получение «ключевых» полюсов по датированным «образец в образец» комплексам для трех сегментов Восточно-Европейского кратона и последующая реконструкция их взаимного положения в течение палеопротерозоя.

The project is directed on the decision of a fundamental scientific problem of geodynamics – reconstruction of the evolution of Northern Eurasia during Paleoproterozoic based on the complexes of paleomagnetic, structural-tectonic analysis and isotopic-geochemical studies. For decision of the main goal of the Project - complexes studies of the Paleoproterezoic magmatic rocks of the East European Craton (EEC) – two main polygons for investigations have been chosen – the Lake Onega structure (Fennoscandia) and Noth-Western block of the Ukrainian Shield (Sarmatia). FENNOSCANDIA. To obtain the new ‘key poles’ and reconstruct the position of the East-European Craton in the important time of it’s evolution, reconnaissance collections of the oriented samples have been collected from the three important time intervals in 2010: magmatic complexes of the Vodla terrain (‘key pole 2.50-2.45 Ga), Bol’shozero massif of the Western Karelia (pole 2.30-2.10 Ga) and Lake Onega structure (‘key poles’ 1.95-1.85 and 1.78-1.75 Ga). Two new isotope data (U-Pb methods on baddeleite) of magmatic complexes of Onega structure of Fennoscandia have been obtain - 1968±2 Ma (Unoj Islands) and 1775±3 Ma (Ropruchej sill). SARMATIA. Oriented samples of the five dyke swarms at the Noth-Western block of the Ukrainian Shield have been collected. High-temperature component have been separated in Tomashgorod dyke (NNW dyke swarm). It suggests the near-equatorial position of the Sarmatia during 1.78-1.75 Ga. In 2010 new isotope data of the Tomashgorod dyke (U-Pb method on baddeleite) is obtained - 1789±3 Ma. Comparison of the new paleomagnetic data for Fennoskandia and Sarmatia of the East European craton is correlated with sharp change of rotation and change of a trend of moving of Sarmatia. It’s testifying for the final amalgamation of the East-European Craton just after 1.75 Ga. The main results are published in 1 article in reviewed journal, 2 scientific reports, discussed at the International seminar ‘Precambrian provinces and active tectonic borders along Baltic sea and adjoining areas’ (Kiev, Ukraine), are prepared 3 theses of reports.

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы геодинамики – реконструкции эволюции Северной Евразии в палеопротерозое на основе комплексного палеомагнитного, структурно-тектонического анализа и изотопно-геохимических исследований. Решение основных задач проекта – комплексного изучения палеопротерозойских магматических комплексов Восточно-Европейского кратона (ВЕК) – планировалось провести на двух основных полигонах – Прионежье (Фенноскандинавский сегмент Восточно-Европейского кратона) и Украинском щите (Сарматский сегмент ВЕК). Основными целями проекта на 2010 год являлись: 1. Восстановление положения Фенноскандинавского сегмента Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое на основании новых кондиционных палеомагнитных полюсов и данных изотопного U-Pb датирования по бадделеиту. 2. Реконструкция положения Сарматского сегмента Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое на основании новых палеомагнитных определений по пяти дайковым полям Северо-Западного блока Украинского щита. Оценка возможных вращений отдельных блоков Украинского щита в процессе финальной амальгамации Восточно-Европейского кратона. 3. Выделение первичной (близкой к моменту формирования пород) компонент намагниченности в магматических и метаморфических комплексах Водлозерского террейна Фенноскандии. Выявление степени перемагничавания пород этого террейна в конце палеопротерозоя в процессе окончательной сборки трех сегментов Восточно-Европейского кратона.

Комплексный подход, примененный при полевых исследованиях, позволил собрать оригинальный фактический материал. Лабораторные исследования проводились в петромагнитной лаборатории МГУ имени М.В. Ломоносова. Благодаря сотрудничеству с изотопными лабораториями Лундского Университета и ИГРМ им. М.П. Семененко НАН Украины проведено изотопное датирование дайкового комплекса Северо-Западного блока Украинского щита – Томашгородская дайка, Северного Прионежья. Сотрудничество с ведущими специалистами в области геологии и палеомагнетизма (С. Богданова, А. Чечус, У. Содерлунд, Лундский Университет; А.И. Слабунов, А.В. Степанова, ИГ КарНЦ РАН; С. Миртанен, Финляндии и др.) позволило получить кондиционные, соответствующие мировому уровню данные, а при интерпретации – принципиально новые оригинальные результаты. Новые палеомагнитные определения, полученные для палео-протерозойских комплексов Восточно-Европейского кратона (Украинский щит, юго-западная Сарматия) обсуждались на контактном семинаре в Институте Геофизики НАН им. С.И. Субботина (г. Киев, Украина). Доклад вызвал оживленную дискуссию, постановку новой проблемы – исследования влияния девонской тектоно-магматической активизации на «целостность» Сарматии с использованием палеомагнитного, тектонофизического, изотопно-геохронологического методов. При этом в дискуссии отмечалось, что применение современных и прецессионных методов исследований, использованных при проведении палеомагнитных исследований и построении реконструкций, является научно обоснованным и перспективным. В ходе выполнения проекта получены две новые изотопные датировки (U-Pb по бадделеиту) для палеопротерозойских дайковых комплексов Украинского щита и Северного Прионежья, что позволило предложить новые реконструкции взаимного положения Фенноскандинавского и Сарматского сегментов в процессе финальной амальгамации Восточно-Европейского кратона. Все это позволяет считать, что работы, проведенные авторским коллективом проекта, соответствуют мировому уровню.

I. Первой задачей проекта на 2010 г. являлась реконструкция положения Фенноскандинавского сегмента Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое на основании новых кондиционных палеомагнитных полюсов и данных изотопного U-Pb датирования по бадделеиту. Наиболее спорными и принципиально важными для реконструкции положения всего Восточно-Европейского кратона в составе докембрийских суперконтинентов на данном этапе исследований являются следующие временные интервалы: 2.50-2.45 млрд. лет, 2.30-2.10 млрд. лет, 1.95-1.75 млрд. лет. На получение новых кондиционных палеомагнитных и изотопных данных для этих временных срезов и были направлены основные усилия исполнителей проекта в 2010 году. А. ИНТЕРВАЛ 2.50-2.45 МЛРД. ЛЕТ Палеомагнитные исследования магматических комплексов Водлозерского террейна этого временного интервала, проведенные ранее Сату Миртанен (Геологическая служба Финляндии) с соавторами, свидетельствуют о формировании этих комплексов в приэкваториальных широтах южного полушария. При этом дайковые рои Водлозерского террейна параллельны одновозрастным роям кратона Сьюпириор (Pesonen et al., 2003; Mertanen et al., 2006). Альтернативная реконструкция, основанная на применении «штриховых кодов», предложена В. Бликером и Р. Эрнстом (Bleeker, Ernst, 2006). Согласно этой реконструкции, дайковые комплексы Карельского, Сьюпириор и Херн кратонов образуют единый радиальный рой. Для решения противоречий между палеомагнитными и геологическими данными в 2010 году были отобраны ориентированные образцы из дайковых комплексов в районе п. Шальский и р. Водла (Восточное Прионежье, Водлозерский террейн). Всего для проведения палеомагнитных исследований было отобрано 50 ориентированных образцов. Параллельно с палеомагнитными, были отобраны геохронологические пробы для определения возраста пород по бадделеиту (U. Soderlund, Лундский Университет) и возможных вторичных преобразований по сфену (Н. Нестерова, КарНЦ РАН, г. Петрозаводск). В настоящее время образцы распилены на кубики с ребром 2 см и находятся в стадии лабораторной обработки в петромагнитной лаборатории геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Помимо этого, в ходе экспедиционных работ 2010 г. была отобрана рекогносцировочная коллекция образцов неоархейских даек района оз. Остер. В настощее время коллекция находится в стадии распиловки. Б. ИНТЕРВАЛ 2.30-2.10 МЛРД. ЛЕТ. Наиболее важным в настоящее время для проведения палеомагнитных исследований является временной интервал 2.30-2.10 млрд. лет. Палеомагнитные исследования, проводимые ранее на породах этого возраста, позволяли выделять единственную компоненту намагниченности, среднее направление которой совпадало с направлением высокотемпературной компоненты, получаемой при палеомагнитном изучении магматических комплексов Фенноскандии с возрастом 1.95-1.80 млрд. лет (Сату Миртанен, персональное сообщение). Отрицательный тест контакта свидетельствовал о вторичной природе этой компоненты намагниченности, т.е. породы временного интервала 2.30-2.10 млрд. лет были полностью перемагничены во время свекофенского этапа развития Восточно-Европейского кратона. В том случае, когда в породах предположительно ятулийского возраста удавалось выделить первичную высокотемпературную компоненту намагниченности, отсутствовали надежные изотопные определения возраста этих прод (С. Миртанен, персональное сообщение). Для получения кондиционного палеомагнитного полюса 2.3-2.1 млрд. лет были проведены рекогносцировочные работы в районе Большозера (Западная Карелия). Для палеомагнитных исследований были обробованы ятуйлиские габброиды (30 образцов), а также вмещающие сумийские туфо-песчаники (20 образцов) и туфоконгломераты (23 образца) для проведения тестов палеомагнитной надежности. В настоящее время образцы распилены на кубики с ребром 2 см и находятся в стадии лабораторной обработки (студент Пасенко А.М.). Помимо этого, в ходе экспедиционных работ 2010 г. были отобраны пробы для проведения изотопных исследований по бадделеиту (U. Soderlund, Лундский Университет), а также оценки возможных вторичных изменений пород на основании изотопного датирования сфенов (Н. Нестерова, КарНЦ РАН, г. Петрозаводск). В. ИНТЕРВАЛ 1.95-1.75 МЛРД. ЛЕТ 1. Продолжено изучение ятулийских габбро-долеритов на Унойских о-вах северо-восточной части Онежской структуры (студент Федорищев Н.Я.). В результате детальных ступенчатых температурных чисток образцов габбро-долеритов выделена монополярная высокотемпературная компонента намагниченности юго-западного склонения и положительного наклонения. Среднее направление этой компоненты Dec= 23.2 Inc=357.2 a95=7.3. Тест контакта положительный (во вмещающих гранито-гнейсах Водлозерского террейна выделена высокотемпературная компонента намагниченности, среднее направление которой значимо отличается от такового ятулийских габбро-долеритов). Палеомагнитный полюс, пересчитанный с направления высокотемпературной компоненты намагниченности габбро-долеритов Онежской структуры Plat=23.2 Plong=357.2 dp=6.2 dm=8.7, близок полюсу ятулийских базальтов и диабазов в районе Панозерского санукитоидного массива (Plat=29.5 Plong=355.8 dp=5.6 dm=6.9 (Лубнина, Слабунов, 2008)). В 2010 году в Лундском Университете были проведены изотопные исследования габбро-долеритов Онежской структуры. Получен новый U-Pb возраст пород по бадделеиту - 1968±2 млн. лет (М. Нилсон, Лундский Университет). Результаты палеомагнитных и изотопных исследований обобщены в отчете А7 «Unexpected ca. 1970 Ma age for a dyke swarm in the Lake Onega region: links with the regional Pechanga-Onega event». 2. Помимо этого, в 2010 году продолжено изучение габбро-долеритов Ропручейского силла (Западное Прионежье), а также вмещающих его кварцито-песчаников шокшинской свиты (М.А. Романовская, Н.Я. Федорищев). Возраст долеритов по данным U-Pb датирования по циркону составляет 1770±12 млн. лет (Бибикова и др., 1990). В 2009 году получено новое изотопное определение возраста пород Ропручейского силла U-Pb методом по бадделеиту - 1775±3 млн. лет (Лубнина и др., 2009) . В результате палеомагнитного исследования рекогносцировочной коллекции образцов габбро-долеритов Ропручейского силла, выделена монополярная высокотемпературная компонента юго-юго-западного склонения и положительного наклонения. Палеомагнитный полюс, пересчитанный с направления этой компоненты, составляет Plat=27.3 Plong=202.7 dp=3.2 dm=6.4. В образцах кварцито-песчаников шокшинской свиты выделена также высокотемпературная компонента намагниченности, близкая по направлению таковой, выделяемой в габбро-долеритах, но отличающаяся склонением на 20-25 и несколько ниже по наклонению. Поскольку возраст вмещающих пород (кварцито-песчаников шокшинской свиты) отличается от возраста габбро-долеритов Ропручейского силла, то полученную разницу можно считать как положительный тест контакта. Средний палеомагнитный полюс 1.78-1.77 млрд. лет, используемый в дальнейшем при реконструкциях, рассчитан с учетом результатов предыдущих исследований позднепалеопротерозойских комплексов Западного Прионежья (Fedotova et al., 1999; Pisarevsky, Sokolov, 2001) и составляет: Plat=35.0 Plong=216.9 А95=7.8. В 2010 году в ходе экспедиционных исследований была отобрана представительная (60 образцов) коллекция ориентированных образцов. В настоящее время образцы распилены на кубики с ребром 2 см и проходят ступенчатую температурную чистку в пертромагнитной лаборатории геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. II. Вторая задача проекта на 2010 г. - реконструкция положения Сарматского сегмента Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое на основании новых палеомагнитных определений по пяти дайковым полям Северо-Западного блока Украинского щита. В результате обработки коллекций, отобранных в ходе экспедиционных работ 2009-2010 гг., получен новый изотопный возраст дайкого тела одного из полей – северо-северо-западного простирания - Томашгодской дайки Северо-Западного блока . Возраст пород U-Pb методом по бадделеиту определен как 1789+/- 3 млн. лет. Эти данные близки полученному ранее изотопному возрасту по циркону – 1790+/-4 млн. лет (Шумлянский и др., 2008). Палеомагнитные исследования образцов Томашгородской дайки позволили выделить две компоненты намагниченности. Первая компонента намагниченности, ТМ(НТ-2), выделяемая в средне-высокотемпературном интервале 380-600С, демонстрирует северо-западное склонение и крутое положительное направление. Компонента монополярна. В коллекции образцов, отобранных преимущественно из центральной части дайки (мощность которой около 300 м), выделяется вторая компонента намагниченности – ТМ(НТ1) – юго-западного склонения и крутого положительного наклонения. Среднее направление этой компоненты – Dec = 211.3 Inc=25.1 K=143.8 a95=3.2, близко таковому, полученному ранее С-А. Элмингом с соавторами (Elming et al., 2001, 2010). Положительный тест контакта (граниты, отобранные на расстоянии 200 м от зоны контакта, демонстрируют высокотемпературную компоненту северо-восточного склонения и умеренного положительного наклонения) свидетельствует о первичной природе обеих выделенных в образцах Томашгородской дайки компонент намагниченности. Результаты палеомагнитных и изотопных исследований Томашгодской дайки обобщены в работе «New U-Pb baddeleyite age of 1789 Ma from Tomashgorod dyke of Ukrainian shield: paleomagnetic and reconstruction implications». Вместе с тем, ряд вопросов, связанных с возможным частичным или полным перемагничиванием пород в результате девонской тектоно-магматической активизации, остается открытым и требует дальнейших детальных палеомагнитных исследований. В 2009-2010 гг. в ходе экспедиционных работ на Северо-западном блоке Украинского щита была отобрана представительная коллекция (150 ориентированных штуфов и кернов) мафических даек из разноориентированных дайковых роев. Параллельно с палеомагнитным опробованием были отобраны образцы для изотопных исследований (U-Pb датирования по бадделеиту, М. Нилсон, Лундский Университет). В настоящее время ориентированные образцы распилены на кубики и цилиндры и проходят детальную температурную чистку в петромагнитной лаборатории геологического ф-та МГУ имени М.В. Ломоносова. Полученные ранее палеомагнитные определения по Ингульскому и Северо-Западному блоку Украинского щита (Лубнина, 2009; Лубнина и др., 2009) позволили восстановить кинематику Сарматского сегмента Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое. Согласно этим данным, в интервале 1.97-1.80 млрд. лет Волго-Сарматия (Сарматский и Волго-Уральский сегменты ВЕК) переместилась из низких широт северного полушария в приэкваториальные южные с разворотом также против часовой стрелки. На рубеже 1.78-1.75 млрд. лет происходит смена знака вращения Волго-Сарматии с вращения против часовой стрелки на вращение по часовой стрелке и начало движения в северном направлении. Резкая смена знака вращения и изменение тренда перемещения отражает сближение сегментов Восточно-Европейского кратона – Фенноскандии и Волго-Сарматии в конце палеопротерозоя и окончательную их амальгамацию сразу после 1.75 млрд. лет. III. Третьей задачей проекта в 2010 году включала в себя доказательство первичности (близость к моменту формирования пород) выделяемой высокотемпературной компоненты намагниченности в образцах магматических и метаморфических комплексов Водлозерского террейна Фенноскандии и оценка степени их перемагничавания в конце палеопротерозоя в процессе окончательной сборки трех сегментов Восточно-Европейского кратона. Помимо этого, принципиально важным является вопрос о положении Карельского блока в неоархее. Согласно палеомагнитным определениям, полученным ранее по гранулитам Сиуру и кварцевым диоритам Варпаисъярви в террейне Иисалми (Mertanen et al., 1989; Neuvonen et al., 1997) Карельского блока, он располагался в высоких широтах северного полушария. Палеомагнитные данные, полученные по санукитоидам Панозерского неоархейского массива, свидетельствуют о положении Карельского блока в умеренных-тропических широтах южного полушария. Являются ли полученные различия в положении террейнов Кианта, Иисалми и Водлозерского Карельского блока следствием их разрозненности в интервале 2.77-2.74 млрд. лет, окончательное формирование которого произошло в результате коллизии 2.70-2.65 млрд. лет, или же эти различия являются следствием различного генезиса пород (действительно ли высокотемпературная компонента, выделяемая в гранулитах, является первичной?). Для решения этих вопросов в 2010 г. были организованы экспедиционные работы на границе Водлозерского и Центрально-Карельского террейнов в районе оз. Сегозеро, где была отобрана рекогносцировочная коллекция ориентированных образцов из мезоархейских вулканитов среднего-кислого и базальт-коматиитового составов (30 шт.), а также в центральной части Водлозерского террейна (были опробованы гранулиты Онежского комплекса (на о-вах в восточной части Онежского озера, 32 шт.). В настоящее время коллекции находятся в стадии распиловки и/или первичной лабораторной обработки палеомагнитных образцов.