ИСТИНА

Проект направлен на решение одной из фундаментальной проблемы современной геологии и палеомагнитологии – установление причин и геодинамических условий, определяющих неоднократное перемагничивание пород, на выявление возможных факторов, приводящих к избирательной записи этих событий палеопротерозойскими комплексами, находившихся в разных геодинамических обстановках. Основной целью проекта является синхронизация данных о времени приобретения породами вторичных метахронных компонент намагниченности («палеомагнитный возраст») с результатами датирования процессов преобразования пород изотопно-геохронологическими методами («петрохронология»). Комплексные исследования процессов перемагничивания в пределах Карельского протократона будут проведены впервые. На современном мировом уровне впервые поставлена задача определить не только время приобретения породами вторичной компоненты намагниченности, но и выявить этапы тектоно-термальной эволюции протократона, при которых происходит фиксация вторичной метахронной компоненты намагниченности, а также определение геодинамических условий этих изменений в различных частях Карельского протократона. Это является принципиально новым по сравнению с традиционными исследованиями, в которых время приобретения породами вторичной компоненты определяется исходя из сравнения их с полученными ранее «надежными» палеомагнитными полюсами. Для решения поставленной задачи будет выполнена оценка температурной стабильности первичных и метахронных компонент намагниченности во времени, а также получены ограничения на продолжительность их возникновения. Важным элементом новизны поставленной задачи, предлагаемой в данном проекте, является использование разработок в области экспериментального и термодинамического моделирования взаимодействия вода–порода. Ранее эти методы с успехом применялись для построения моделей гидротермальных рудных месторождений. Использование методов экспериментальной геохимии для решения проблемы трансформации минералов-носителей намагниченности предлагается впервые. Применение этих методов в сочетании с традиционными палеомагнитными исследованиями позволит получить новые данные о химическом перемагничивании палеопротерозойских комплексов Карельского протократона. Появление большого количества новых изотопных данных, а также разработанные в последнее время методики «датирования» вторичных деформаций, позволяют надеяться на успешное выполнение основной задачи проекта.

The Project is aimed at solving one of the fundamental problems of modern geology and paleomagnetology - establishing the causes and geodynamic conditions that determine the repeated remagnetization of rocks, identifying possible factors leading to selective recording of these events by Precambrian complexes in different geodynamic conditions. The main goal of the project is to compare the time of rocks secondary magnetization components ("paleomagnetic age") with transformation ages dating by isotope-geochronological methods ("petrochronology"). Complex studies of remagnetization processes of the Karelian protocraton will be carried out for the first time. It is proposed to solve several problems for the first time using combination of modern methods: determination the time of the secondary magnetization component formation, to reveal the stages of the tectonic and thermal evolution of the craton at which the secondary metachronic component of the magnetization is fixed, and the geodynamic conditions of rock alteration in various parts of the Karelian craton. These solutions are fundamentally new in comparison with traditional studies in which the time of secondary magnetization component formation is determined by comparing with the previously obtained paleomagnetic poles. The temperature stability of the primary and metachronous magnetization components in time and limitations on the duration of their occurrence will be obtained in this Project. Complex studies of remagnetization processes of the Karelian protocraton will be carried out for the first time. It is proposed to solve several problems for the first time using combination of modern methods: determination the time of the secondary magnetization component formation, to reveal the stages of the tectonic and thermal evolution of the craton at which the secondary metachronic component of the magnetization is fixed, and the geodynamic conditions of rock alteration in various parts of the Karelian protocraton. These solutions are fundamentally new in comparison with traditional studies in which the time of secondary magnetization component formation is determined by comparing with the previously obtained paleomagnetic poles. The temperature stability of the primary and metachronous magnetization components in time and limitations on the duration of their occurrence will be obtained in this Project. The appearance of a large number of new isotopic data, as well as the recently developed methods of secondary deformations" dating" allow us to successful fulfillment of the main aim of the Project.

Главные научные результаты работ по проекту будут, в первую очередь, связаны с расшифровкой, типизацией и датированием тектоно-магматических событий, приводящих к полному или частичному перемагничиванию пород: I. Восстановление направления, этапности и продолжительности процессов перемагничивания как отражения Свекофеннских аккреционных и Лапландско-Кольских коллизионных событий на окраинах Карельского протократона на основании детальных исследований палеопротерозойских магматических комплексов в его различных частях. II. Датирование наложенных процессов в палеопротерозойских комплексах Карельского протократона изотопными методами, оценка их термодинамических характеристик, выявление геодинамических условий тектоно-термальных событий и корреляция этих событий с образованием вторичных компонент намагниченности. На основании комплексных исследований и результатов лабораторного и компьютерного моделирования будет существенно продвинуто понимание процессов образования метахронных компонент намагниченности, возникающих в ходе последовательных этапов перемагничивания. III. Важным итогом исследований станет ответ на вопрос: одинаково ли перемагничиваются при высоких температурах разные по составу магматические комплексы, или существуют и другие контролирующие факторы перемагничивания как например, водонасыщенность исходных пород или неравномерная миграция флюидов? Также важными аспектами исследований будут: восстановление динамики (интенсивности) вторичного перемагничивания пород вкрест простирания зон деформаций; определение изменения минерального состава и температур Кюри основных минералов-носителей намагниченности вдоль трендов перемагничивания и корреляция этих изменений с датировками различных изотопных систем; оценка времени остывания пород. IV. Оценка масштаба и последовательности процессов палеопротерозойского перемагничивания в пределах Карельского протократона на основании корреляции времени перемагничивания разновозрастных конгломератов в пределах Онежской структуры со временем перемагничивания широко распространенных в пределах Карельского протократона сариолийских конгломератов (2.5-2.3 млрд. лет). Сопоставление тестов перемагничивания конгломератов для каждого временного среза отдельно позволит оценить временные рубежи вторичных переработок пород и, соответственно, образования вторичных компонент намагниченности. Тектоно-термальные модели для каждого датированного объекта по результатам трекового анализа и Ar–Ar датирования с использованием численного моделирования, а также сводная модель тектоно-термальной эволюции Карельского протократона. Определение возможных условий для перемагничивания коровых комплексов в ходе процессов андерплетинга и континентальной коллизии. V. Тестирование гипотезы «повторяемости» пространственного положения разновозрастных полюсов Карельского протократона на основании надежных «референтных» палеопротерозойских палеомагнитных полюсов. Типизация и корреляция процессов перемагничивания палеопротерозойских комплексов Карельского протократона имеет важное значение для глобальных корреляций процессов рудообразования и могутбыть использованы при постановке задач разведки рудных месторождений. Полученные в ходе выполнения проекта надежные палеомагнитные полюсы составят надежную основу для реконструкции положения Карельского протократона в структуре докембрийских суперконтинентов и смогут быть интегрированы в систему обновленных палеотектонических реконструкций в рамках международного проекта IGCP-648 “Supercontinental Cycles and Global Geodynamics”, исполнителями которого являются главные участники проекта. Полученные в ходе выполнения проекта результаты будут использованы его участниками в различных лекционных и практических курсах, читаемых ими на геологическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова и в Петрозаводском Государственном Университете. Доля преподавателей российских вузов в проекте составляет 80%. Проект объединяет исследователей разных специальностей из Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова и Института геологии Карельского научного центра РАН, при этом доля молодых исследователей, аспирантов и студентов составляет 60%. Такой состав коллектива обеспечивает поддержку научных работ и возможности реализации научного потенциала молодых исследователей и развитие отечественной геологической школы.

Основные исполнители проекта имеют большой задел в комплексном изучении палеопротерозоя Восточно-Европейского кратона. Руководитель проекта Н.В. Лубнина более 20 лет активно участвует в палеомагнитных исследованиях докембрийских комплексов Восточно-Европейского кратона, направленных на получение ключевых архейских-палеопротерозойских полюсов, а также выделение и доказательство первичности характеристических компонент намагниченности. В рамках проекта РФФИ «Палеомагнетизм и геодинамика Карельского протократона в период 1.98-1.80 млрд. лет» на основании комплексных исследований была выделена Печенгско-Онежская крупная магматическая провинция (LIP) 1.97 млрд. лет. Также в рамках выполнения этого проекта был впервые получены ключевой 1975 млн. лет палеомагнитный полюс для Карельского протократона, и предложена реконструкция его положение на 1.98 млрд. лет в период максимального распада неоархейского суперконтинента. На основании комплексных исследований вторичных компонент намагниченности в неоархейских и палеопротерозойских комплексах Беломорского подвижного пояса установлены тренды перемагничивания пород в палеопротерозое. Корреляция вторичных компонент намагниченности с независимыми данными изотопного датирования по циркону, титаниту и рутилу, позволило впервые количественно реконструировать тренд палеопротерозойской коллизии в Беломорском подвижном поясе. Кроме того, имеется большое количество неопубликованных «невостребованных» данных (более 1000 измеренных образцов) результатов палеомагнитного изучения мезо-неоархейских и палеопротерозойских комплексов, опробованных авторами проекта в 2003–2017 гг в разных частях Карельского протократона, в которых первичная компонента намагниченности полностью уничтожена наложенными вторичными процессами (т.е. породы полностью перемагничены). Этот огромный банк данных, совместно с новыми петромагнитными и микрозондовыми исследованиями, планируется использовать для выполнения проекта.