КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 22-77-00052

НазваниеПалеомагнетизм и геохронология базитов котуйского комплекса западного склона Анабарского массива

РуководительПасенко Александр Михайлович, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2024 

Конкурс№70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-405 - Геомагнитное поле, геодинамо, палеомагнетизм

Ключевые словаПалеомагнетизм, Эдиакарий, Венд, Котуй, Котуйский комплекс, Анабарский массив, Петромагнетизм, Геомагнитное поле, Палеонапряженность, Геохронология, Сибирская платформа.

Код ГРНТИ38.19.27


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
К настоящему времени палеомагнитологами накоплено такое количество вен-раннекембрийских палеомагнитных определений, которое привело к пониманию того, что на границе протерозоя и фанерозоя состояние геомагнитное поле могло быть существенно отлично от современного. На основании полученных данных был выдвинут целый ряд гипотез: о гиперактивном геомагнитном поле в среднем кембрии, о "нестабильном" состоянии геомагнитного поля в терминальном докембрии, о "блуждающем экваториальном диполе" в криогении и т.д. Для тестирования всех предлагаемых гипотез необходимо получать новые надежные хорошо обоснованные геохронологически палеомагнитные определения. Особенно это касается эдиакарского и раннекембрийского времени, поскольку не так много магматических пород такого возраста обнажается по всей Земле, а на территории Сибирской платформы подобные образования представлены в подавляющем большинстве осадочными породами. В рамках настоящего проекта автор предлагает провести геохронологические, петро- и палеомагнитные исследования интрузивных тел основного состава, обнажающихся в долине р. Котуй на западном склоне Анабарского массива Сибирской платформы, которые по данным Государственной геологической карты относятся к котуйскому магматическому комплексу эдиакарского возраста. В современной научной литературе практически отсутствуют данные об исследованиях данного магматического комплекса, а палеомагнитные исследования тел, относимых к нему, вообще будут проводиться впервые. В результате выполнения данного проекта автор планирует расширить ареал палеомагнитного опробования в северной части Сибирской платформы, уточнить возраст базитовых интрузий западного Анабара, получить надежные палеомагнитные определения для данных тел, что будет способствовать уточнению ряда гипотез о геомагнитном поле на рубеже протерозоя/фанерозоя, а также разработке траектории кажущейся миграции полюса Сибирской платформы.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения Проекта планируется получить следующие значимые результаты: - Будет актуализирована, систематизирована и дополнена база данных геохимических, геохронологических и геологических результатов исследований базитовых интрузивных тел западного склона Анабарского массива в районе среднего течения р. Котуй. Это будет способствовать уточнению наших представлений и систематизации знаний о геологии этого труднодоступного северного региона Сибирской платформы. - Впервые для данного интрузивного комплекса будут получены палеомагнитные определения. Это позволит значительно уточнить наши представления о геомагнитном поле венда, а также наши представления о географическом положении Сибирской платформы. Все описанные выше результаты будут крайне востребованы, как при тестировании и разработке гипотезы геодинамо, так и при построении палеогеографических и палеогеодинамических реконструкций.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В отчетном периоде авторами проведена работа по сбору и консолидации имеющейся геологической и аналитической информации о котуйском магматическом комплексе вендского возраста на западном склоне Анабарского массива в среднем течении р.Котуй. Были выполнены микроскопические, рекогносцировочные петрохимические и палеомагнитные исследования одиннадцати интрузивных тел основного состава, относимых к котуйскому магматическому комплексу. Было показано, что первичные изотопные K-Ar данные для пород комплекса демонстрировали сильно омоложенный возраст, о чем прямо говорили авторы отчета о геологической съемке. Однако при последующих работах новыми геологами эти омоложенные данные (587±30, 639±30 млн лет), полученные по измененным породам, принимались как истинные и даже недавно нашли свое подтверждение в новой датировке Sm-Nd методом по изохроне (556±28 млн лет). Для наиболее изученной интрузии комплекса - "Оревунского" силла, получено два независимых определения U-Pb методом по бадделеиту - 1501±6 млн лет (неопубликовано) и 1503±2 млн лет (Ernst et al.,2016), что прямо противоречит предыдущим геохронологическим данным. Новые U-Pb датировки соответствуют возрасту интрузивных тел Куонамской крупной магматической провинции (КМП) (Ernst et al., 2016). Петрохимические характеристики изученных нами тел указывают на то, что источник расплава располагался на глубине <75 км при невысокой степени плавления. Само плавление мантийного источника было инициировано, вероятно, растяжением и утонением литосферы. Подобные условия формирования и возраст согласуются с условиями формирования и возрастом магматических тел Куонамской КМП (Ernst et a., 2016). Таким образом, изученные авторами породы котуйского магматического комплекса, считающегося вендским, наиболее вероятно относятся к проявлению Куонамской КМП с возрастом около 1500 млн лет. Результаты петромагнитных и микроскопических исследований указывают на то, что в рассматриваемых телах в качестве носителя намагниченности встречаются магнетит и титаномагнетит с точками Кюри 580°С и 500°С-530°С, соответственно. Комплекс признаков указывает на то, что эти минералы в нашем случае могут нести древний стабильный палеомагнитный сигнал. А значит рассматриваемые нами тела являются хорошим объектом для наращивания статистической наполненности палеомагнитного полюса Сибирской платформы на момент 1500 млн лет, а также для определения палеонапряженности магнитного поля в это время.

 

Публикации

1. Пазухина А.А., Пасенко А.М. Геохимическая характеристика базитов котуйского комплекса западного склона Анабарского массива Материалы конференции "Geological International Student Summit (GISS)" Санкт-Петербург, 6-10 апреля 2023, --- (год публикации - 2023)

2. Пасенко А.М. Первые результаты палеомагнитных исследований пород котуйского магматического комплекса среднего течения р.Котуй (западный склон Анабарского массива) Материалы конференции "Строение литосферы и геодинамика" Иркутск, 16-21 мая 2023 г., --- (год публикации - 2023)

3. Пасенко А.М., Пазухина А.А. Kuonamka Siberian Mesoproterozoic LIP: new paleomagnetic and geochemical data Abstract book "IDC 8 - LIPs8 - Rodinia 2023", Marocco, 29th May - 16th June, --- (год публикации - 2023)

4. Пасенко А.М., Фурсова С.А. Results of preliminary AMS studies of the Ediacaran Kotuy magmatic complex of the western slope of Anabar massif Электронное издание, Тезисы конференции "XIV школа-конференция с международным участием «Проблемы Геокосмоса — 2022»,Санкт-Петербург, Россия, 3-7 октября 2022, GC2022-PERM011 (год публикации - 2022)


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Согласно плану второго года работ по Проекту перед научным коллективом в 2023-2024 годах стояли следующие задачи: 1. Проведение геохронологических исследований изучаемых образцов. 2. Интерпретация результатов магнитных чисток. Построение палеореконструкций. 3. Проведение экспериментов по определению палеонапряженности магнитного поля Земли в момент формирования изучаемых интрузивных тел. 4. Синтез полученных данных и интерпретация результатов выполнения проекта. 5. Подготовка докладов на отечественных и международных конференциях, публикация двух статей в изданиях из списка WoS / Scopus. Все поставленные задачи были выполнены. Основные полученные результаты можно сформулировать следующим образом: 1. Для одного из силлов, располагающегося на южной периферии ареала распространения котуйского интрузивного комплекса западного склона Анабарского массива было проведено изотопно-геохронологическое исследование. Исследование U-Pb геохронометра в кристаллах апатита, выделенных из долеритов силла, показало, что они кристаллизовались 1486 ± 25 млн лет назад. Ранее, для крупного силла на северной периферии ареала распространения комплекса были получены ограничения возраста по U-Pb системе в бадделеите - 1503±2 и 1503±3 млн лет. Поскольку все семь изученных нами интрузивных тел котуйского комплекса характеризуются близкими палеомагнитными направлениями и схожими геохимическими характеристиками, а для двух из них есть ограничения возраста ~1500 млн лет, то можно констатировать, что все эти тела сформировались в мезопротерозое, а современные оценки их возраста (~560 млн лет), указанные на геологической карте, не верны. Наши данные расширяют ареал распространения мезопротерозойского магматизма севера Сибирской платформы возрастом ~1500 млн лет (Куонамская крупная интрузивная провинция). А отсутствие широкопроявленного вендского базитового магматизма на северной периферии Сибирской платформы указывает на ее существование в венде в условиях спокойного геодинамического режима пассивной окраины. 2. Еще одним важным результатом стало тестирование ранее выдвинутой гипотезы о двух этапах формирования Куонамской крупной магматической провинции (КМП), к которой относятся и изученные нами тела котуйского комплекса (Веселовский и др., 2006; Evans et al., 2016). Новые палеомагнитные данные не поддерживают гипотезу о существовании двух этапов магматизма ~1500 и ~1480 млн лет назад при формировании Куонамской КМП. А длительность магматической активности ~1500 млн лет назад внутри различных субрегионов Анабарского массива не превышала, по-видимому, 10–100 тыс. лет. Осреднение всех (ранее опубликованных и полученных авторами) палеомагнитных данных по КМП позволяет получить наиболее точную (по сравнению с ранее предложенными) оценку положения палеомагнитного полюса для Сибирской платформы ~1500 млн лет назад с координатами 22.6° ю.ш., 65.0° в.д. и А95=4.3°.Новый уточненный палеомагнитный полюс указывает на нахождение Сибирской платформы ~1500 млн лет назад в районе экваториальных широт и критично не противоречит известным палеогеографическим моделям. Однако большее статистическое наполнение нового палеомагнитного полюса позволяет его использовать в качестве надежного, что критически важно, учитывая общий дефицит надежных палеомагнитных определений для мезопротерозоя Земли и Сибирской платформы, в частности. 3. Предварительные оценки палеонапряженности геомагнитного поля ~1500 млн лет назад демонстрируют достаточно большой разброс значений Ндр от 3 до 16 мкТл. Данные оценки являются предварительными, и получены по термостабильным образцам с термоостаточной намагниченностью, носителями которой являются однодоменные и псевдооднодоменные кристаллы магнетита или титаномагнетита и подтверждены как методом Тэлье-Коэ со всеми положительными критериями надежности, так и методом Вильсона-Буракова.

 

Публикации

1. А.М. Пасенко, С.В. Малышев, А.А. Пазухина, А.Д. Савельев, Г.В. Липенков, К.Р. Чемберлен Age, Composition, and Paleomagnetism of Dolerite–Gabbro Dolerite Intrusions of the Western Slope of the Anabar Massif: The Issue of Vendian Magmatism in the Region Doklady Earth Sciences, Electonic edition (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1134/S1028334X2360278X

2. Пасенко А.М., Федюкин И.В., Павлов В.Э. ДВА ПУЛЬСА МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ РАННЕРИФЕЙСКОЙ КУОНАМСКОЙ МАГМАТИЧЕСКОЙ ПРОВИНЦИИ: ПАЛЕОМАГНИТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ГИПОТЕЗЫ Геодинамика и тектонофизика, Том 15, выпуск 2, статья 0748 (год публикации - 2024) https://doi.org/10.5800/GT-2024-15-2-0748

3. Пасенко А.М., Павлов В.Э., Федюкин И.В. ДВА ЭТАПА ФОРМИРОВАНИЯ КУОНАМСКОЙ КРУПНОЙ МАГМАТИЧЕСКОЙ ПРОВИНЦИИ. ТЕСТИРОВАНИЕ ГИПОТЕЗЫ ПАЛЕОМАГНИТНЫМ МЕТОДОМ Институт земной коры СО РАН, 2023, 2023. Выпуск 21. С. 206–207 (год публикации - 2023)

4. Пасенко А.М., Павлов В.Э., Федюкин И.Е. НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ИНТРУЗИВНЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ ТЕЛ АНАБАРСКОГО МАССИВА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Казан. Фед. Ун-т, 2023 г, Казань: Казан. Фед. Ун-т, 2023 г. – 89 с. 50 сс. (год публикации - 2023)


Возможность практического использования результатов
Полученные впервые в рамках выполнения этого проекта палеомагнитные, геохимические и геохронологические определения будут востребованы в ходе государственной геологической съемки и лягут в основу геологических карт нового поколения. А полученные нами данные о формировании крупной Куонамской магматической провинции в дальнейшем могут внести вклад в разработку концептуальных моделей формирования месторождений полезных ископаемых, связанных с крупными магматическими провинциями. Таким образом, результаты работ по проекту, безусловно, будут способствовать формированию научного задела, который будет способствовать стабильному экономическому росту и развитию Российской Федерации и расширению ее ресурсного потенциала.