SM-ND, RB-SR И К-AR ИЗОТОПНЫЕ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА (БЕЛОМОРСКИЙ ПОЯС, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

Abstract

Исследовались изотопные системы (Sm-Nd, Rb-Sr, K-Ar) архейских пород и минералов Беломорского пояса (Кольский полуостров) в условиях регионального метаморфизма эпидот-амфиболитовой фации. Воздействие свекофенского метаморфизма не изменило архейских Sm-Nd изотопных характеристик в биотитовых плагиогнейсах и амфиболитах. Значения T DM - 2.88 -2.94 млн. лет и eNd(t) - +2.5 определяют нижнюю границу формирования протолита гнейсов (2.9 млрд. лет) и его источник как деплетированную мантию без участия более древнего корового материала. Rb-Sr система для образцов породы в целом частично открылась в свекофеннское время, но первичное отношение стронция (~0.700), рассчитанное с учетом возраста цирконов, также указывает на деплетированную мантию как источник вещества гнейсов. Верхняя граница архейского метаморфизма ограничена U-Pb данными для циркона - 2.73 млрд. лет. Протерозойское воздействие эпидот-амфиболитовой фации проявлено в дискордантных значениях возраста породообразующих и акцессорных минералов в интервале 1.97-1.55 млрд. лет, полученных Sm-Nd, Rb-Sr и K-Ar методами. Большая часть значений возраста является результатом последовательного закрытия изотопных систем в процессе охлаждения на регрессивной стадии протерозойского метаморфизма. Дискордантные значения, полученные для одинаковых минералов из гнейсов и сланцев одним методом (Sm-Nd или Rb-Sr), указывают на существенную роль флюидной фазы в уравновешивании изотопных систем. Чувствительность апатита по отношению к флюиду позволяет установить время проявления флюида (1.77 млрд. лет: Sm-Nd и 1.67: Rb-Sr). Средняя скорость охлаждения пород Беломорского комплекса составляет ~ 2°/млн. лет -1 на основании разницы между Sm-Nd возрастом минералов гранатового амфиболита и Rb-Sr возрастом биотита с учетом значения температуры закрытия соответствующих изотопных систем. Вместе с тем характер кривой T, t эволюции позволяет выделить два этапа охлаждения на регрессивной стадии процесса: медленная скорость остывания (много меньше 2°/млн. лет -1), обусловленная длительным существованием пород на глубине, и последующий быстрый подъем (более 10°/млн.лет -1) за счеколлизионных процессов. Подобная интерпретация поддерживается особым положением исследуемого региона, который с юга примыкает к зоне сочленения Беломорского пояса со структурой Имандра-Варзуга.