Ученые исследовали породы Гулинского массива на севере Сибирской платформы

Сотрудники лаборатории изотопной геохимии и геохронологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук совместно с коллегами из Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН исследовали породы Гулинского массива — гигантского магматического тела на севере Сибирской платформы.

Авторы работы установили, что несмотря на разнообразие пород, изотопный состав стронция и неодима в них однороден на всех этапах формирования, а сравнение с другими комплексами мира показало чёткую закономерность: чем крупнее массив, тем гомогеннее его изотопные характеристики.

Площадь Гулинского массива составляет около 1600 квадратных километров, что делает его крупнейшим в Маймеча-Котуйской провинции и одним из крупнейших подобных магматических тел в мире. Маймеча-Котуйская провинция известна сочетанием редких и уникальных пород, история формирования которых до сих пор вызывает у геологов множество вопросов.

Чтобы понять происхождение и особенности состава источника вещества, из которого сформировались породы интрузива, была исследована коллекция из 27 образцов, представляющих разные этапы формирования Гулинского массива — от ранних ультраосновных пород до более поздних щелочных пород, вулканитов и карбонатитов. Специалисты определили в них изотопный состав стронция и неодима. Эти характеристики позволяют оценить, был ли источник материнских расплавов связан преимущественно с мантией, присутствовали ли в нём аномальные компоненты, а также насколько существенным было влияние вмещающих пород. Анализы проводились методом термо-ионизационной масс-спектрометрии.

Полученные результаты показали, что несмотря на большое разнообразие пород, их первичный изотопный состав стронция и неодима очень гомогенен. Причём эта однородность сохраняется на разных этапах формирования массива. Это означает, что исходный расплав, вероятно, имел достаточно однородный исходный состав, а влияние окружающих пород на него было небольшим.

Особенно показательно сравнение с массивом Одихинча — вторым по величине интрузивом Маймеча-Котуйской провинции. Его площадь всего около 56 квадратных километров, и ранее учёные обнаружили в его породах значительную изотопную неоднородность. Таким образом, два массива одной провинции, сформировавшиеся примерно в одно и то же время и имеющие сходный набор пород, демонстрируют заметные различия в начальных изотопных отношениях.

Это наблюдение позволило учёным обратить внимание на более масштабную закономерность. Сравнение Гулинского массива с другими щелочно-карбонатитовыми комплексами мира показало: чем меньше магматическое тело, тем больше варьирует изотопный состав его пород. Крупнейшие массивы — Гули, Хибины и Ловозеро — отличаются наиболее узким диапазоном изотопных значений. В массивах средней и малой площади разброс значений, напротив, значительно шире. Вероятно, большой объём расплава в крупных магматических системах способствовал сохранению первичного состава и снижал относительное влияние окружающих пород.

"Отмеченные выводы важны для понимания происхождения щелочно-ультраосновных и карбонатитовых комплексов и позволяют по-новому рассматривать закономерности формирования крупнейших магматических систем Маймеча-Котуйской провинции", — прокомментировала младший научный сотрудник лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ГЕОХИ РАН Анна Цховребова.