Редкоэлементный состав дискордантного циркона как отражение флюидного режима палеопротерозойского гранулитового метаморфизма (Хапчанский террейн, Анабарский щит)

Abstract

Представлены новые данные о U – Pb возрасте (SHRIMP-II) и редкоэлементном составе (SIMS) циркона из гнейсов (метапелитов) хапчанской серии Хапчанского террейна Анабарского щита. В зернах циркона были обнаружены реликты магматического генезиса, протолит и область сноса, для которых конкретизировать сложно. Единственным представителем этой группы с наименее измененным составом является ядро, сохранившее 207 Pb/ 206 Pb возраст протолита, индивидуальное значение для которого составляет 1971 ± 19 млн лет. Во время гранулитового метаморфизма циркон подвергся интенсивному воздействию флюида, обогащенного несовместимыми элементами. Изменения коснулись как U – Pb изотопной системы (возраст циркона был “перезагружен” на время метаморфизма около 1920–1930 млн лет), так и состава самого циркона — магматические ядра были в значительной степени перекристаллизованы в твердом виде или растворены флюидом вплоть до практически полного исчезновения первичного циркона. В обоих случаях циркон был резко обогащен несовместимыми элементами (Ca, Ti, Pb, Sr, Ba и ряд других) в результате воздействия флюида, а сохранившиеся ядра оказались окаймлены новой популяцией циркона (черной в CL-изображении). Спектры распределения REE в перекристаллизованных ядрах приобрели нетипичный для циркона профиль “крыльев птицы”. Когда реакционная способность флюида ослабла, произошла кристаллизация основной части зерен, типичной для гранулитового циркона. По составу эта популяция циркона менее обогащена несовместимыми элементами, чем ядра. В области тяжелых REE устойчиво повторяется горизонтальный характер распределения, что свидетельствует о совместной кристаллизации циркона и граната. Оценка температуры кристаллизации основной части зерен варьирует в узком диапазоне 800–830 °C. Все домены циркона на диаграмме с конкордией Везерилла образуют единый тренд с нулевым нижним пересечением и верхним пересечением, подтвержденным конкордантным кластером со значением возраста 1920–1930 млн лет. Это значение соответствует возрасту регионального палеопротерозойского гранулитового метаморфизма. Отличительной особенностью циркона из гнейсов хапчанской серии является то, что их ядра не сохранили возрастные метки протолита, а целиком перестроились при метаморфизме как в отношении U-Pb системы, так и в отношении редкоэлементного состава, что возможно объяснить исключительной интенсивностью воздействия флюида при метаморфизме гранулитовой фации, наложенного на породы Хапчанского террейна Анабарского щита.