Этапы палеопротерозойского химического перемагничивания Киваккского расслоенного интрузива и его геодинамическая позиция в период распада докембрийских суперконтинентов

Проведены детальные палеомагнитные исследования пород Киваккской расслоенной интрузии и долеритовых даек. Выделено четыре метахронные компоненты намагниченности. Высокотемпературная/высококоэрцитивная компонента, выделенная в породах Киваккского расслоенной интрузии, образовалась в процессе кристаллизации массива 2,45 млрд лет назад. Три метахронные компоненты намагниченности образовались в результате воздействия гидротермальных флюидов на разных этапах эволюции Киваккского массива 2,05, 1,98 и 1,88 млрд лет назад.
Сопоставление разновозрастных вторичных компонент для Киваккского и Бураковского расслоенных интрузивов, а также палеопротерозойских мафических даек Паанаярвской структуры показало, что наклон Киваккского расслоенного массива произошел, скорее всего, в процессе формирования Лапландского-Кольского орогена между 2,05 и 1,98 млрд лет назад, а не при внедрении, как предполагалось ранее.
Термодинамическое моделирование образования гидротермальных минеральных парагенезисов для пород Киваккского расслоенного интрузива показало, что в случае гидротермального воздействия на оливинит во всех случаях возникает парагенезис серпентин+магнетит с небольшой примесью хлорита и актинолита. Установлено, что образование вторичного магнетита характерно лишь для бессульфатных растворов хлорида натрия. Увеличение концентрации хлорида натрия увеличивает количество магнетита, что соответствует результатам проведенных экспериментов.

1. Барков А.Ю., Ганнибал Л.Ф., Рюнгенен Г.И., Балашов Ю.А. Датирование цирконов из расслоенного массива Кивакка, Северная Карелия. Методы изотопной геологии // Тез. докл. Всесоюзной школы-семинара, 21–25 октября 1991 г., Звенигород. СПб., 1991. С. 21–23.

2. Бычкова Я.В., Бычков Д.А. Взаимодействие магма–порода в зоне контакта базит–гипербазитовой магмы Киваккского массива и архейских гнейсов // Материалы Всероссийской конференции Ломоносовские чтения-2019. Секция Геология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2019. https:// conf.msu.ru/rus/event/5604/

3. Бычкова Я.В., Бычков Д.А., Минервина Е.А. и др. Закономерности распределения редкоземельных элементов в Киваккском оливинит–габброноритовом расслоенном интрузиве (Северная Карелия) // Геохимия. 2019. № 64(2). С. 145–167.

4. Бычкова Я.В., Коптев-Дворников Е.В. Ритмическая расслоенность киваккского типа: геология, петрография, петрохимия, гипотеза формирования // Петрология. 2004. Т. 12, № 3. С. 281–302.

5. Коптев-Дворников Е.В., Киреев Б.С., Пчелинцева Н.Ф., Хворов Д.М. Распределение кумулятивных парагенезисов, породообразующих и второстепенных элементов в вертикальном разрезе Киваккского интрузива (Олангская группа интрузивов, Северная Карелия) // Петрология. 2001. № 9(1). С. 3–27.

6. Лубнина Н.В., Слабунов А.И. Карельский кратон в структуре неоархейского суперконтинента Кенорленд: новые палеомагнитные и изотопно-геохронологические данные по гранулитам Онежского комплекса // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2017. № 5. С. 3–25.

7. Ревяко Н.М., Костицын Ю.А., Бычкова Я.В. Взаимодействие расплава основного состава с вмещающими породами при формировании расслоенного интрузива Кивакка (С. Карелия) // Петрология. 2012. № 20(2). С. 115–135.

8. Bychkova Y.V., Mikliaeva E.P., Koptev-Dvornikov E.V., et al. Proterozoic Kivakka layered mafic-ultramafic intrusion, Northern Karelia, Russia: Implications for the origin of granophyres of the Upper boundary group // Precambrian Research. 2019. Vol. 331. 105381.

9. Elming S.-A., Layer P., Söderlund U. Cooling history and age of magnetization of a deep intrusion: A new 1.7 Ga key pole and Svecofennian–post Svecofennian APWP for Baltica // Precamb. Res. 2018. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2018.05.022.

10. Kirschvink J.L. The least-squares line and plane and the analysis of paleomagnetic data // Geophys. J.R. Astr. Soc. 1980. Vol. 62. P. 699–718.

11. Lubnina N., Pasenko A., Novikova M., et al. The East European craton at the end of the Paleoproterozoic: A new paleomagnetic pole of 1.79–1.75 Ga // Moscow Univ. Geol. Bull. 2016. Vol. 71 (1). P. 18–27.

12. Lubnina N.V., Pisarevsky S.A., Stepanova A.V., et al. Fennoscandia before Nuna: paleomagnetism of 1.98–1.96 Ga

13. mafic rocks of the Karelian craton and paleogeographic implications // Precambr. Res. 2017. Vol. 292. P. 1–12.

14. Mertanen S., Halls H.C., Vuollo J.I., et al. Paleomagnetism of 2.44 Ga mafic dykes in Russian Karelia, eastern Fennoscandian Shield — implications for continental reconstructions. // Precambr. Res. 1999. Vol. 98. P. 197–221.

15. Mertanen S., Vuollo J.I., Huhma H., et al. Early Paleoproterozoic–Archean dykes and gneisses in Russian Karelia of the Fennoscandian Shield — new paleomagnetic, isotope age and geochemical investigations // Precamb. Res. 2006. Vol. 144. P. 239–260.

16. Pasenko A.M., Lubnina N.V. The Karelian Craton in the Paleoproterozoic: new paleomagnetic data // Moscow Univ. Geol. Bull. 2014. Vol. 69 (4). P. 189–197.

17. Pechersky D.M., Zakharov V.S., Lyubushin A.A. Continuous record of geomagnetic field variations during cooling of the Monchegorsk, Kivakka and Bushveld Early Proterozoic layered intrusions // Russian Journal of Earth Sciences. 2004. Vol. 6(6). P. 391–456.

18. Pesonen L.J., Elming S.-A., Mertanen S., et al. Palaeomagnetic configuration of continents during the Proterozoic // Tectonophys. 2003. Vol. 375 (1–4). P. 289–324.

19. Pisarevsky S.A., Bylund G. Paleomagnetism of 1780–1779 Ma mafic and composite intrusions of Smeland (Sweden): implications for the Mesoproterozoic supercontinent // Amer. J. Sci. 2010. Vol. 310. P. 1168–1186.

20. Salminen J., Halls H.C., Mertanen S., et al. Paleomagnetic and Geochronological Studies on Paleoproterozoic Diabase Dykes of Karelia, East Finland -Key for Testing the Superia Supercraton // Precambrian Research. 2014. Vol. 244. P. 87–99.

21. Shcherbakova V.V., Lubnina N.V., Shcherbakov V.P., et al. Paleointensity Determination on Paleoarchaean Dikes within the Vodlozerskii Terrane of the Karelian Craton // Izvestiya — Phys. of the Solid Earth. 2017. Vol. 53 (5). P. 714–732.

22. Turchenko S.I., Semenov V.S., Amelin Yu.V., et al. The Early Proterozoic riftogenic belt of Northern Karelia and associated Cu–Ni, PGE and Cu-Au mineralizations // Geol. Foren. Stockholm Forhund. 1991. 113. p. 70–72.

23. Zakharov V.S., Lubnina N.V., Stepanova A.V., Gerya T.V. Simultaneous intruding of mafic and felsic magmas into the extending continental crust caused by mantle plume underplating: 2D magmatic-thermomechanical modeling and implications for the Paleoproterozoic Karelian Craton // Tectonophysics. 2022. Vol. 822. 229173. doi: https://doi.org/10.1016/j.tecto.2021.229173

24. Zijderveld J.D.A. Demagnetization of rocks: analysis of results // Methods in Paleomagnetism. Amsterdam a.o. 1967. P. 254–286.