Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №2.

УД К 550 .42 , 551 .2 , 551 .14 Г ЕО Х РО Н О Л О ГИ Ч ЕС К О Е С О О ТНОШ ЕН И Е М А Н ТИ Й НЫ Х П РО Ц ЕСС О В ГОМ О Г ЕН И ЗА Ц И И И ДИ Ф Ф Е Р ЕН Ц И А Ц И И ЗЕМ ЛИ Ю.А. Балашов Геологический институт КНЦ РАН Аннотация Проблемы исходного состава и эволюции мантии и коры в геологическом времени слабо изучены, так как процессы генерации всех оболочек и ядра Земли рассматриваются без учета главных процессов - сочетания гомогенизации и дифференциации исходного метеоритного разнообразия, формировавшего Землю. В статье сделана попытка более строгого учета влияния гетерогенного состава метеоритов. Обнаружено два типа мантийных процессов: ранний (архейский-протерозойский) со следами интенсивной гомогенизации и поздний (преимущественно фанерозойский) с признаками интенсивной вторичной дифференциации. Ключевые слова: коматииты и базальты зеленокаменных поясов, щелочные серии и офиолиты, редкозем ельны е элем енты - отнош ение Sm /Nd как индикатор вариаций состава пород и мет еоритов. Важнейший аспект проблемы исходного состава и эволюции мантии и коры в геологическом времени в действительности слабо затронут в современной литературе. Почти ничего не известно о степени гомогенизации состава мантии на стадии аккреции, хотя это имеет прямое отношение к расшифровке эволюции состава древнейших архейских гранит-зеленокаменных систем (ГЗС) в длительной истории развития верхних оболочек земли [1, 2 и др.]. Идентификация стиля развития ГЗС и других типов магм возможна при использовании геохимической информации, в частности, редкоземельные элементы, среди которых Sm и Nd методами изотопного анализа возможно определять их концентрацию с 147 с высокой точностью по Sm и 143Nd для отношения Sm/Nd и для возраста пород, что и является предметом обсуждения в предлагаемой статье. Прежде всего, отметим, что наблюдаемые исходные изотопно­ геохимические особенности ранней аккреционной стадии касаются обычно лишь хондритовых метеоритов. Для них фиксируется среднее отношение Sm/Nd = 0.3238 [3 и др.], отвечающее потоку «солнечного ветра» (или хондритам С1 и их фрагментам: 0.3318) [4 и др.]. Максимальный диапазон вариации Sm/Nd достигает в хондритах 0.3 (рис. 1). Этот интервал значительно уступает современным наблюдаемым вариациям в пределах континентальной и океанической мантии - примерно вдвое [2]. Что означает это различие? Последовательное наращивание геохимической дифференциации в мантии и ее магмах в течение 4.56 млрд лет, или мантия имела более сложный состав и развитие? Не исключено, что сопоставление с Рис. 1. Контрастность измеренных изотопных параметров в системе Sm / N d между хондритами и базальтами современной литосферы Земли. Sm /Nd x 0.6045= 147Sm /144Nd. ОМ и P U M - среднее для океанической и континентальной мантии [2, 5 и др.] 52