Научные результаты

1. Изучены геохимические особенности метавулканитов и метаграувакк метаморфических комплексов Прибайкалья и установлены обстановки формирования протолитов террейнов в обрамлении Сибирского кратона. Выделены толщи, сформированные в островодужных обстановках различных стадий зрелости, и фрагменты вулканогенно-осадочных комплексов задуговых и преддуговых бассейнов. В Северном Прибайкалье к зоне пассивной окраины тектонически примыкает Байкало-Муйский террейн, сформированный в обстановке океанических островных дуг, а Кочериковский блок представляет собой фрагмент спрединговой зоны окраинного моря. Южнее примыкают пластины обстановок задугового бассейна (ольхонская серия), развитой Ольхонско-Таланчанской островной дуги и преддугового бассейна (хангарульская серия), принадлежащие Хамардабанскому террейну. В преддуговом бассейне широко развита пирокластика островодужных вулканитов. Флишоидные амагматичные отложения Хамар-дабанского террейна включают свиты, представленные продуктами разрушения основных-ультраосновных пород снесенных с Джидинского островодужного террейна.

2. Проведено комплексное петролого-геохимическое и изотопно-геохронологическое изучение высокометаморфизованных гранулитовых и гранит-зеленокаменных областей Присаянского краевого выступа фундамента Сибирской платформы - юго-западной части Северо-Азиатского кратона. В шарыжалгайском комплексе Иркутного блока выявлены два цикла гранулитового метаморфизма: неоархейский - 2649±6 - 2557±28 млн. лет и палеопротерозойский - 1870±4 - 1855±5 млн. лет. При вещественном изучении основных пород в шарыжалгайской серии впервые установлено присутствие древних (2.649 млрд. лет) расслоенных интрузий габбро-анортозитов, калиевых щелочных метабазальтов (шошонитов), трахиандезитов и латитов. Определено, что неоархейские ассоциации (щелочные метабазальты) формировались в обстановке активных континентальных окраин или зрелых островных дуг, а палеопротерозойские метатолеиты – в обстановке океанических островов. При петролого-геохимическом изучении крупнейшей структуры Восточного Саяна, как считалось, архейского возраста - китойского ультраметаморфического комплекса, было установлено его полихронное и полигенное образование. Он включает в себя три возрастные группы пород: а) мезоархейские (≥ 2,8 млрд. лет) тоналит-трондьемитовые гнейсы и развитые по ним мигматит-граниты; б) неоархейские (2,55-2,65 млрд. лет) мигматиты, граниты, пегматиты в полосе шарыжалгайской и китойской серий; в) палеопротерозойские (1,85-1,87 млрд. лет) мигматиты, граниты, чарнокитоиды, пегматиты в шарыжалгайской серии. Петрогеохимические характеристики неоархейских ультраметаморфических гранитоидов китойского комплекса определяются составом замещаемых гранитоидами толщ - шарыжалгайской, китойской серий и тоналит-трондьемитовых гнейсов. Средневзвешенный состав ультраметаморфических гранитоидов китойского комплекса в гранулитовых шарыжалгайской и китойской серий практически одинаков. Это отражается в симбатном характере линий на графиках нормирования средневзвешенных содержаний петрогенных и редких элементов в гранитоидах китойского комплекса к кларкам кислых пород по А.П. Виноградову. Гранитоиды китойского комплекса в массивах тоналит-трондьемитовых гнейсов зеленокаменных областей, резко отличаются по распределению редких элементов от гранитоидов, залегающих в гранулитовых областях, что проявлено в отсутствии симбатности линий, обусловленным резкими различиями в субстрате замещаемых толщ. Практически при одинаковых содержаниях Si, Al, K во всех ультраметаморфических гранитоидах китойского комплекса, гранитоидам развитым в тоналит-трондьемитовых гнейсах присущи пониженные содержания Ti, Fe, Mg, Ca, Ba, Sr, F, Sn, La, Ce, Nd, Yb, Y, Zr, Zn, Cu, Cr, V, Ni, Co, Sc. Протолит шарыжалгайской и китойской серии обогащен этими элементами и поэтому граниты, развитые по ним, также ими обогащены.

3. Проведены изотопно-геохронологические и минералого-геохимические исследования Биту-Джидинского многофазного интрузивного массива Li-F редкометалльных гранитоидов (Южное Прибайкалье). В строении массива выделены три главных интрузивных фазы - Pl-Kfs-Qtz-Bt с/з и порфировидные граниты ранней фазы, Qtz-Kfs-Pl-Bt лейкократовые граниты второй фазы и амазонит-альбит-циннвальдитовые рудоносные граниты третьей заключительной фазы. Sn, Ga, Rb, Nb, Ta, Pb, Th и U обнаруживают увеличение концентраций в породах последовательно формирующихся интрузивных фаз с достижением максимальных содержаний Li (1380), F (9500), Sn (110), Rb (1260), Ga (37), Nb (450), Ta (42), Pb (113), U (42 ppm) в амазонитовых гранитах. Микрозондовыми исследованиями в породах массива установлены минералы-концентраторы Nb, Ta, LREE, HREE, Th, U, Pb, Sn, Li – колумбит, танталит, алланит, монацит, синхизит, касситерит, ксенотим, фурдит, чангбаит, циннвальдит, протолитионит и др. Определено позднекарбоновое (С₂) время внедрения I-ой инициальной интрузивной фазы гранитоидов массива (311 ± 10 млн. лет, 87Rb/87Sr), что делает возможным отнесение изученного интрузивного комплекса к ранее выделенной возрастной группе Уругудеевского (321 ± 5 млн. лет) и Харагульского (318 ± 3 млн. лет) массивов Li-F гранитов в Южном Прибайкалье. Установлено, что источник Li-F гранитоидов расплавов относительно обогащен Rb, Th и обеднен U (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t 0.705312-0.706187, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd(t) 0.512153-0.512293, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb(t) 17.761-17.961, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb(t) 15.454-15.491, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb(t) 37.426-37.587). Эти данные согласуются с предложенной моделью формирования расплавов на нижних горизонтах древней докембрийской континентальной коры (T_DM2=1260-1600 млн. лет), имеющей состав относительно обогащенных LILE Bt-содержащих гранулитов, частичное плавление которых было обусловлено подъемом астеносферного диапира. (Перепелов и др., 2006, 2007, 2008, 2009).

4. Установлено, что неопротеразойский и раннепалеозойский гранитоидный магматизм Восточного Саяна контролировался единым источником вещества, имеющего возраст 2500±100 млн. лет. Этот источник образовался при воздействии продуктов плавления океанической литосферы на породы субконтинентальной литосферной мантии. Последующая регенерация этого источника приводила к образованию гранитоидных магм с адакитовыми вещественными характеристиками.

Пространственное распространение гранитоидного магматизма с адакитовыми характеристиками и архейскими модельными датировками позволяет считать, что Тувино-Монгольский микроконтинент имеет единый Архейский фундамент и не может рассматриваться как коллаж разновозрастных террейнов.

5. Впервые установлена изначальная обогащенность гранитофильными, включая рудогенные, редкими элементами монцодиорит–гранодиоритовых интрузий шахтаминского (J₂–J₃) комплекса и тем самым показаны непосредственные генетические связи шахтаминского и последующего рудоносного редкометалльного гранит-лейкогранитного кукульбейского (J₃) постколлизионных комплексов Центрального Забайкалья в отношении глубинных источников рудного вещества и металлогенической специализации. Благодаря свойству «несовместимости» гранитофильных элементов, их избыточное концентрирование по отношению к кларковому уровню в гранитоидах повышенной основности шахтаминского комплекса существенно ниже по сравнению с редкометалльными гранитами и лейкогранитами кукульбейского комплекса, завершавшего постколлизионный магматизм. Подтвержден вывод об отсутствии прямых генетических связей между петрохимическим составом гранитоидов и их металлогенической специализацией и рудоносностью.