Первый год исследований по проекту РНФ № 20-17-00169 «Тектоника и геодинамика орогенных поясов Северо-Востока Азии и восточной Арктики: структура, магматизм, реконструкция осадочных бассейнов и низкотемпературная термохронология»

Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлены исследования по проекту – определение закономерностей геологической и геодинамической эволюции литосферы Северо-Восточной Азии, в том числе арктических континентальных окраин востока России, выяснение геодинамических этапов формирования Евроазиатского континента. Перед исследователями стоит задача: получить новые знания и усовершенствовать представления о палеозойско-мезозойской тектонической и магматической эволюции Верхояно-Черского и Южно-Верхоянского, Новосибирско-Чукотского и Таймыро-Североземельского орогенных поясов, обрамляющих восточную и северо-восточную окраины Сибирского кратона. В коллектив исследователей входят ученые Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского Института ДВО РАН из Магадана и Санкт-Петербургского государственного университета.

Первый год работы был осложнен неопределенностью охватившей Мир пандемии, осложнившей проведение полевых и лабораторных исследований. Однако получить новые материалы и результаты в 2020 году удалось. Проведены комплексные структурно-геологические, минералогические и аналитические исследования, их интерпретация и синтез по объектам Верхояно-Колымского, Новосибирско-Чукотского и Таймыро-Североземельского орогенных поясов.

  • Для реконструкции истории магматических событий на северной окраине Тихого океана были обобщены опубликованные и новые данные по позднемезозойскому гранитоидному магматизму Северо-Востока Азии: Главного (Колымского), Северного, Южно-Верхоянского, Тас-Кыстабытского, Поперечных, Алазейско-Олойского, Уяндино-Ясачненского магматических поясов. На основе ранее полученных и новых изотопно-геохронологических и геохимических данных, структурного анализа и палеогеодинамических реконструкций проведен сравнительный анализ главных магматических поясов Северо-Востока России, Аляски и североамериканских Кордильер, образовавшихся в позднемезозойское время. Рассмотрены пространственно-временная эволюция и тектонические условия формирования этих поясов, реконструированы главные тектонические события на севере палео-Тихого океана и в Арктике. Выявлено отсутствие синхронности проявления магматизма на СВ Азии и на Аляске в юрский период (200–145 млн лет) и что магматические события на западе и востоке палео-Тихого океана происходили в разных геодинамических условиях проявления (сжатие в Кордильерах против растяжения и субдукции на Северо-Востоке России и Аляске в интервале 125–60 млн лет). Показано, что эпизодичность и «танец» проявления позднемезозойского магматизма обусловлены в большей степени перемещением тектонических плит в палео-Пацифике и Арктике. Результаты исследований совместно с американскими коллегами отражены в публикации в высокорейтинговом журнале (Akinin V.V., Miller E.L., Toro J., Prokopiev A.V., Gottlieb E.S., Pearcey S., Polzunenkov G.O., Trunilina V.A. Episodicity and the dance of late Mesozoic magmatism and deformation along the northern circum-Pacific margin: north-eastern Russia to the Cordillera // Earth-Science Reviews. 208 (2020) 103272. DOI: 10.1016/j.earscirev.2020.103272. IF JCR2019=9,724, Q1)

2) Были проведены петрографические, геохимические, изотопные исследования гранитных массивов севера и северо-запада п-ова Таймыр, а также островов Карского моря в пределах южной части Карского блока (террейна). На основе изотопных и изотопно-геохронологических методов (U-Pb датирование цирконов, 40Ar/39Ar плагиоклазов и амфиболов, Rb-Sr, Sm-Nd) изучения гранитоидов Северного Таймыра установлено, что вдоль южной окраины Карского террейна с визейского (344 млн лет) до артинского (288 млн лет) времени существовала активная континентальная окраина андийского типа. Полученные данные позволяют установить связь позднепалеозойского магматизма Северного Таймыра с закрытием Уральского океана между Лавруссией и Сибирью. Было обосновано северное продолжение уральской зоны субдукции, которая прослеживается через Карское море далее на восток через Таймыро-Североземельскую складчатую область. Локализация позднепалеозойских гранитных интрузий в пределах южной части Карского блока указывает на западное направление субдукции океанической коры под Лавруссию. Опубликована статья Kurapov M., Ershova V., Khudoley A., Luchitskaya M., Makariev A., Makarieva E., Vishnevskaya I. Palaeozoic magmatism of Northern Taimyr: new insights into the tectonic evolution of the Russian High Arctic // International Geology Review. 2020 DOI: 10.1080/00206814.2020.1818300. IF JCR2019=3,657, Q1.

3) Реконструированы источники сноса верхнедевонских отложений севера-востока Сибирской платформы на основе U-Pb датирования обломочных цирконов и литологических исследований. Сделано обоснованное предположение, что на северо-востоке Сибирской платформы магматизм, связанный с Якутско-Вилюйской крупной изверженной провинцией, был проявлен значительно шире, а большая часть девонских вулканических пород среднего и, возможно, кислого состава, в настоящее время может быть скрыта под позднепалеозойско-мезозойскими породами Верхоянского складчато-надвигового пояса. Результаты опубликованы в статье Ershova V.B., Prokopiev A.V., Khudoley A.K. Hidden Middle Devonian magmatism of northeastern Siberia: Age constraints from detrital zircon U–Pb data // Minerals 10(10), 874. P.s 1-12 DOI: 10.3390/min10100874. IF JCR2019=2,38, Q2.

4) По данным петрографического, геохимического, изотопно-геохимического (40Ar/39Ar, амфибол, плагиоклаз) и структурного анализов, полученным для даек островов Новосибирского архипелага установлено, что наиболее ранний базитовый магматизм был проявлен на о-ве Генриетты в эдиакарское время (~562 млн лет). Особенности геохимического состава долеритов допускают, что они внедрялись в условиях растяжения в задуговом бассейне. Излияние позднекембрийских базальтов (491 млн лет) на о-ве Генриетты происходило после накопления кембрийских вулканогенно-осадочных толщ, основной питающей провинцией которых являлась близкорасположенная магматическая дуга (Ershova et al., 2016; Prokopiev et al., 2018). Им близки по возрасту и геодинамической природе базитовые дайки на о-ве Жаннетты (~497 млн лет), а также базальты расположенного восточнее хребта Менделеева (471.5±18.1 и 466.9±3.3 млн лет) (Верниковский и др., 2014). На о-ве Бельковский был проявлен раннетриасовый базитовый магматизм (235–245 млн лет). Позднемезозойские дайки о-ва Котельный (~129 млн лет) могли внедряться во время второго этапа деформации, который происходил здесь 106–125 млн лет назад (U-Th/He термохронология) в результате орогенических событий, связанных с закрытием Южно-Анюйского океана (Prokopiev et al., 2018).

5) Структурно-тектонические исследования на северо-западе Селенняхского аллохтонного блока Омулевского террейна (Сакынджинский рудный район) и в центральной части Верхоянского складчато-надвигового пояса в зоне сочленения Куранахского антиклинория и Сартангского синклинория (Магазейский рудный узел) позволили установить последовательность деформационных событий и выделить рудовмещающие структуры. Опубликованы статьи Tretyakov F.F., Prokopiev A.V., VasilievD.A. Tectonic Conditions for the Formation of Structures of the Sakandzha Ore District (Selennyakh Ridge, NE Asia) // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2020 609 012066 doi:10.1088/1755-1315/609/1/012066 (WoS); Prokopiev A.V., TretyakovF.F., VasilievD.A. Tectonic Structures of the Mangazeya Ore Cluster (Verkhoyansk Range, NE Asia) // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2020 609 012065 doi:10.1088/1755-1315/609/1/012065 (WoS)