научная статья по теме ДОКЕМБРИЙСКИЕ МИКРОКОНТИНЕНТЫ УРАЛО-МОНГОЛЬСКОГО ПОЯСА: НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Геология

Текст научной статьи на тему «ДОКЕМБРИЙСКИЕ МИКРОКОНТИНЕНТЫ УРАЛО-МОНГОЛЬСКОГО ПОЯСА: НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2011, № 1, с. 58-79

УДК 551.24+550838

ДОКЕМБРИЙСКИЕ МИКРОКОНТИНЕНТЫ УРАЛО-МОНГОЛЬСКОГО ПОЯСА: НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ

ДАННЫЕ

© 2011 г. Н. М. Левашова1, А. С. Гибшер2, Дж. Дж. Меерт3

1 Геологический Институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 2Институт геологии и минералогии СО РАН, 630090, Новосибирск, пр. Коптюга, д. 3 3 Геологический Департамент Флоридского Университета, 274 Вильямсон Холл, Гейнсвиль, Флорида, 32611, США

Поступила в редакцию 14.05.2009 г.

Представления о ранних стадиях развития Урало-Монгольского подвижного пояса УМП (поздний неопротерозой — кембрий) являются ключевыми для понимания тектонической эволюции пояса в палеозое, но именно этот этап остается до сих пор наименее изученным. Тектонические реконструкции УМП для этого времени зависят, в первую очередь, от взглядов на кинематику и тектоническую эволюцию многочисленных сиалических массивов с докембрийским основанием, входящих в структуру Тянь-Шаня, Казахстана, Алтая и Монголии. В настоящее время представления о происхождении таких массивов базируются главным образом на элементах литостратиграфическо-го сходства позднедокембрийских и раннепалеозойских разрезов Таримской, Южно-Китайской и Сибирской платформ с одновозрастными разрезами докембрийских массивов УМП. Дополнительным источником информации о происхождении и палеотектоническом положении микроконтинентов могут послужить новые палеомагнитные и геохронологические данные. В данной работе представлены новые изотопно-геохронологические датировки и новое палеомагнитное определение по неопротерозойским вулканитам дзабханской свиты Байдарикского микроконтинента в центральной Монголии. Установлено, что 770—805 млн. лет назад (И-РЪ ЬА-МС-1СР-М8

метод по цирконам) Байдарикский микроконтинент располагался на широте 47+^2 в Северном

или Южном полушарии. Полученные данные позволяют заново оценить возможное происхождение докембрийских микроконтинентов УМП. Анализ палеомагнитных данных и сравнение возраста фундамента различных плит позволяют достаточно уверенно говорить о том, что около 800 млн. лет назад микроконтиненты УМП принадлежали к одной из "Северно-Родинийских" плит — Индии, Тариму или Южному Китаю; их Австралийское происхождение менее вероятно.

ВВЕДЕНИЕ

Урало-Монгольский подвижный пояс (УМП), расположенный между Восточно-Европейской платформой и Сибирским, Таримским и СевероКитайским кратонами (рис. 1а), является одной из самых протяженных и сложнопостроенных мобильных зон Земли. К центральной части Урало-Монгольского пояса относятся неопротерозойские, салаирские, основная масса каледонских и варисцийских сооружений Казахстана, Алтае-Саянской области и большей части Монголии (рис. 1б). Раннепалеозойскую структуру центральной части пояса часто называют мозаичной, поскольку фрагменты складчатых зон здесь имеют невыдержанные, часто взаимно перпендикулярные простирания. Широко распространены торцовые сочленения по крупным разломам и сдвигам. Обычным является тектоническое совмещение докембрийских сиалических массивов, перекрытых кремнисто-терригенно-карбонат-ными чехлами, с палеозойскими остоводужными

вулканическими сериями, флишевыми толщами и аккреционными комплексами.

Опубликованные модели тектонической эволюции Урало-Монгольского пояса весьма разнообразны. Есть группа моделей, для которой базовым является представление о существовании в позднем неопротерозое — раннем палеозое Палеоазиатского океана со множеством микроконтинентов, между которыми располагались островные дуги с задуговыми бассейнами. Главная роль в формировании складчатого пояса отводится процессам открытия и закрытия океанических и задуговых бассейнов и, как следствие, многоэтапным коллизиям микроконтинентов и островных дуг. Согласно работам [8, 29], в ордовике-силуре большая часть этих блоков причленилась к Сибирской платформе, образовав композитный Сибирско-Казахстанский континент. В других работах (например, [28, 41]) эти блоки должны были столкнуться между собой, образуя Казахстанский континент, который затем перемещался независимо от других плит.

XX

1

2

3

4

6

а б

Рис. 1. Тектоническая схема Евразии (а) и упрощенная схема тектонического строения Урало-Монгольского подвижного пояса (вариант карты из [19]) (б)

а: 1 — кратоны; 2 — позднедокембрийские складчатые пояса; 3 — Урало-Монгольский подвижный пояс; 4 — другие тектонические зоны.

б: 1 — главные кратоны; 2 — микроконтиненты а) на западе Казахстана, б) к югу от Сибири; 3 — раннепалеозойские складчатые пояса; 4 — среднепалеозойские складчатые пояса; 5 — позднепалеозойские складчатые пояса; 6 — мезозойские складчатые пояса; 7 — мезозойско-кайнозойский чехол.

Микроконтиненты (штриховка для блоков, расположенных в Казахстане, и сплошная заливка для микроконтинентов к югу от Сибири и в Монголии): АМ — Актау-Моинтинский; БА — Байдарикский; ЦМ — Центрально-Монгольский; ЧН — Чаткало-Нарынский; ДА — Дерби-Арзыбейский; БК — Большой Каратау; Дж — Джунгарский; КО — Кокчетавский; МК — Малый Каратау; М — Муйский; СТ — Северо-Тяньшаньский; ТБ — Тарбогатайский, ТМ — Тувино-Монгольский; УЛ — Улу-тау. Цыфры в кружках: Ид — Идерский пояс; Бх — Баянхонгорский офиолитовый пояс; Бл — Болнайский разлом. Звездочкой показан район, где проводилось палеомагнитное опробование пород Малокаратаусского блока [48]

4

Отличительной чертой другой группы моделей является предположение о существовании в позднем неопротерозое — раннем палеозое протяженных вулканических поясов между Европейским и Сибирским кратонами [20, 75, 79, 91, 92]. Так, в основу модели [75] положено допущение о том, что в позднем неопротерозое — раннем палеозое существовала огромная островодужная система (Кипчакская дуга), движение которой согласовано с Балтикой и Сибирью. С конца ордовика структура этой системы усложняется за счет при-членения к дуге обширных аккреционных комплексов и продольного совмещения отдельных сегментов дуги. В карбоне сформировалась структура, которую можно отождествлять с Казахстанским континентом. В модели [91, 92] предполагается сосуществование двух параллельных островных дуг, а в моделях [20] и [79] ранне-палеозойские островные дуги имели довольно сложную конфигурацию, а процесс эшелонирования не является столь важным, как у [75].

Ни одна из существующих на сегодняшний день моделей не объясняет всей доступной геологической информации. Биостратиграфические данные также не позволяют отдать предпочтение какой-либо из моделей, так как пространственное распространение разных таксонов фауны говорит в пользу разных моделей [4].

Представления о ранних стадиях развития УМП (поздний неопротерозой — кембрий) являются ключевыми для понимания тектонической эволюции пояса в палеозое, но именно этот этап остается до сих пор наименее изученным. Характерный пример: литостратиграфическое сходство позднедокембрийско-кембрийских разрезов различных микроконтинентов УМП было замечено очень давно [1, 12], но разные авторы сделали из этого наблюдения абсолютно разные выводы. В одних работах предполагается, что эти микроконтиненты первоначально принадлежали к восточной окраине Гондваны, в неопротерозое (а именно 1000—650 млн. лет назад) отделились от нее, а затем двигались через Палеоазиатский океан до столкновения с Сибирью или с гипотетическим континентом Казахстания [8, 19, 41]. На основании тех же данных Н.А. Берзин и Н.Л. Добрецов [28] предположили, что все эти микроконтиненты принадлежали к Сибири, отделились от нее 600—800 млн. лет назад, а в конце неопротерозоя снова к ней причленились. Выдвигались и предположения о том, что часть микроконтинентов откололась от Балтики, а часть — от Сибири [75].

Для выяснения вопроса о происхождении до-кембрийских микроконтинентов крайне важны палеомагнитные данные. К сожалению, на сегодняшний день таких данных очень мало. В работе [48] изложены новые геохронологические и па-леомагнитные данные по неопротерозойским

комплексам Малокаратауского микроконтинента в Центральном Казахстане. Там были изучены кислые туфы курганской свиты, возраст которых составил 770—805 млн. лет (И-РЪ по цирконам). В это время Малокаратауский микроконтинент располагался на широте 34.2 ± 5.3°, N или 8.

На Байдарикском микроконтиненте (рис. 1б) в Центральной Монголии карбонаты эдиакаровой цаганоломской свиты изучались дважды [31, 46]. Интересно, что авторы первой работы [31] сумели выделить только вторичные компоненты намагниченности, а авторы второй [46], изучая те же породы, выделили некую компоненту намагниченности, которую считают первичной. К сожалению, этот результат не подтвержден никакими полевыми тестами, но, поскольку других данных нет, мы должны упомянуть, что согласно [46] в конце эдиакария — начале кембрия Байдарик-ский микроконтинент располагался в экваториальных широтах.

В настоящей работе мы представляем новое палеомагнитное определение и изотопно-геохронологические датировки по неопротерозойским вулканитам дзабханской свиты Байдарикского микроконтинента в центральной Монголии и на основании новых данных анализируем возможное происхождение докембрийских микроконтинентов УМП.

ДОКЕМБРИЙСКИЕ СИАЛИЧЕСКИЕ МАССИВЫ УРАЛО-МОНГОЛЬСКОГО ПОЯСА

В структуре УМП докембрийские сиалические массивы группируются главным образом на западе Центрального Казахстана и в Северном Тянь-Шане, а также к югу от Сибирской платформы (см. рис. 1б). К западной группе микроконтинентов относятся Кокчетавский, Улутауский, Мало-каратаусский, Северо-Тяньшаньский, Джунгар-ский, Большекаратауский, Чаткало-Нарынский и Актау-Моинтинский сиалические массивы и несколько более мелких блоков. К югу от Сибири выделяются Байдарикский и Тарбогатайский блоки, Гарганский блок, входящий в состав Туви-но-Монгольского массива, а также Дербинско-Арзыбейский и Центрально-Монгольский микроконтиненты.

В большинстве этих массивов выделяется фундамент, сложенный протерозойскими сериями. Изучение комплексов фундамента позволило установить, что в разных массивах они обладают сходным строением, составом и возрастом. Характерны средне-поздненеопротерозойские кварцито-сланцевые толщи с ка

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком