СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2007, том 15, № 3, с. 22-31
УДК 550.93:552323.5(470.1)
ИЗОТОПНЫЙ ВОЗРАСТ ПЕРМО-ТРИАСОВОГО БАЗАЛЬТОВОГО МАГМАТИЗМА ПОЛЯРНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ:
Rb-Sr И Sm-Nd ДАННЫЕ
© 2007 г. В. Л. Андреичев*, Ю. Л. Ронкин**, О. П. Лепихина**, А. Ф. Литвиненко*
*Институт геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, Сыктывкар **Институт геологии и геохимии им. А Н. Заварицкого Уральского отделения РАН, Екатеринбург Поступила в редакцию 25.01.2006 г., получена после доработки 17.08.2006 г.
Базальты Полярного Предуралья образуют два покрова и занимают в стратиграфическом разрезе континентальных отложений верхней перми и нижнего триаса приграничное положение. Результаты Rb-Sr (250 ± 15 млн. лет) и Sm-Nd (249 ± 17 млн. лет) изохронного датирования базальтов нижнего покрова Паэмбойско-Хальмеръюского района Коротаихинской впадины подтверждают их приуроченность к рубежу перми и триаса. Возраст базальтов коррелируется с возрастом сибирских траппов (250 млн. лет) и с возрастом границы перми-триаса (251 млн. лет) мейшаньского пермско-три-асового морского разреза Южного Китая.
Ключевые слова. Базальты, Полярное Предуралье, граница перми-триаса, изотопный возраст.
ВВЕДЕНИЕ
Шкала геологического времени (геохронологическая шкала) объединяет две шкалы: хроно-стратиграфическую и хронометрическую (Мен-нер, 1979; Мейен, 1989), что дает возможность оперировать как относительным, так и абсолютным возрастом стратонов и их границ. Хроностра-тиграфическая шкала, подразделения которой отражают естественную периодизацию геологической истории Земли, должна быть согласованной и принятой в мировом научном сообществе. Назначение хронометрической шкалы заключается в обеспечении хроностратиграфических границ временной координатой посредством изотопного датирования. Количество геохронометрических данных постоянно увеличивается, и поэтому шкала периодически подвергается ревизии. Так, С.Л. Афанасьев (1987) рассматривал 77 шкал фа-нерозоя, к настоящему времени их количество возросло. В каждой последующей шкале производится уточнение возраста границ стратонов на основании изотопно-геохронометрического обеспечения на момент ревизии. Этот процесс остановить невозможно, как невозможно создать конечный вариант шкалы геологического времени.
Основу хронометрической шкалы составляют изотопные опорные датировки (точки), на основании которых путем интерполяции и экстраполяции строится вся шкала. Опорными считаются датировки, полученные по приуроченным к хро-ностратиграфическим границам геологических тел. А поскольку изотопное датирование осуществляется преимущественно по объектам эн-
догенного генезиса, то обнаружение приграничных магматитов, имеющих биостратиграфический контроль "снизу" и "сверху", всегда является событием в геохронологии. А.Г. Рублев (1996) провел анализ наиболее полных современных вариантов геохронологической шкалы фанерозоя (Harland et al., 1982, 1990; Odin, 1982, и др.) и показал, что среди используемых для их разработки изотопных данных по сотням объектов количество опорных колеблется около десяти. Количество же стратиграфических подразделений в ранге яруса, а, следовательно, и границ в последнем варианте шкалы составляет 96 (Gradstein et al., 2004).
Долгое время не имела надежного изотопно-геохронометрического обеспечения и граница перми-триаса (= палеозой-мезозой), в связи с чем ее возраст в различных шкалах варьировал от 182 млн. лет (Holmes, 1947) до 250 млн. лет (Cowie, Bassett, 1989). Ситуация стала изменяться в начале 90-х годов прошлого столетия, когда в разных частях планеты по разным геологическим объектам были получены изотопные датировки, имеющие важное значение для оценки возраста перм-ско-триасовой границы: одна в Южном Китае (Claoue-Long et al., 1991), другая - в Сибири (Renne, Basu, 1991; Campbell et al., 1992).
На Европейском северо-востоке России, в пределах полярноуральской части Предуральского краевого прогиба (Полярного Предуралья), также имеется геологический объект, приуроченный к рубежу перми и триаса. Это покровные базальты, выходящие на поверхность и вскрытые
Рис. 1. Схематическая геологическая карта северо-восточной части Полярного Предуралья (по Хайцер, 1959 с изменениями).
1 - четвертичные отложения; 2 - юра и мел; 3 - триас; 4 - верхняя пермь; 5 - нижняя пермь; 6 - допермские палеозойские отложения; 7 - границы Центрального Урала и Пай-Хоя; 8 - Центральный Урал и Пай-Хой; 9 - базальты (сплошная линия и кружки - выходящие на поверхность и вскрытые скважинами, пуктир - установленные по геофизическим данным); 10 - пункты выхода базальтов, указанные в тексте: 1 - скв. СДК-458, 2 - р. Адзьва, 3 - скв. ВК-14, 4 - руч. Тальмавож; 11 - разрывные нарушения.
1 2 '/МЩМ
5 6
9 © 10
км
25 0 25
I_I_I
скважинами на территории Коротаихинской и Косью-Роговской впадин, гряды Чернышева и поднятия Чернова (рис. 1).
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАЗАЛЬТОВОГО МАГМАТИЗМА ПОЛЯРНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
Возраст базальтов Полярного Предуралья, известных с начала прошлого века, практически всегда оставался предметом острых дискуссий. Это связано с тем, что в стратиграфическом разрезе они занимают приграничное положение между континентальными отложениями верхней перми и нижнего триаса. Приуроченность базальтового покрова, выходящего на поверхность на р. Адзьве (северная часть гряды Чернышева), к границе перми-триаса была палеонтологически обоснована Л.Л. Хайцером (1959, 1962а), что совпадало с первым предположением о пермском или, как менее вероятном, триасовом возрасте этих базальтов, высказанным Н.А. Куликом (1923). Существовали и другие точки зрения. Так, А.А. Чернов (1932) отводил для излияния вулканитов промежуток времени от кимериджа (поздняя юра) до сантона (поздний мел). Сантонский возраст базальтов гряды Чернышева признавал и О.Л. Эйнор (1946), а базальты восточной части
Коротаихинской впадины считал позднепермски-ми (татарскими). Практически эту же точку зрения разделял К.Г. Войновский-Кригер (1947), полагавший, что излияние базальтов происходило в два этапа: послеказанский и послеюрско-допозд-немеловой.
Среди исследователей нет единого мнения и о геодинамической позиции базальтов, что, по-видимому, обусловлено их распространением в краевом прогибе, где орогенный вулканизм не должен проявляться. Для объяснения этого исключения из общего правила Б.Л. Афанасьев и В.И. Яцук (1965) выделяют в послепермской истории геологического развития Печорского угольного бассейна особый рифтовый этап. В.Н. Пучков считает, что в коллизионном процессе развития Уральской складчато-надвиговой системы имел место короткий эпизод растяжения на границе перми и триаса, связанный с тем, что "...территория Урала оказалась в это время на окраине гигантской области рассеянного рифто-генеза и траппового магматизма, включавшего также Западную, Центральную Сибирь и Таймыр" (Пучков, 1996, с. 71). Режим растяжения в течение всей поздней перми и триаса признается Б.И. Чувашовым (2001), но он полагает, что в кунгурский век ранней перми коллизия завершилась, а образование базальтов на гряде Черныше-
ва связывает с формированием форбальджевой структуры (передового вала), характерной для передовых прогибов (Чувашов, 2000). По мнению В.В. Юдина, "...базальты на севере Косью-Ро-говской и юге Коротаихинской впадин. наиболее логично объясняются прохождением этого района над Исландской горячей точкой" (Юдин, 1994, с. 238). Эта гипотеза не разделялась Н.И. Тимониным (1998), но впоследствии он согласился с точкой зрения В.В. Юдина (Тимонин, Юдин, 2003). О.Л. Эйнор (1946) не исключал вероятность генетической связи базальтов Полярного Предуралья с траппами Сибири, а по современным представлениям (Добрецов, 1997), с проявлением Сибирского суперплюма на границе перми и триаса.
Нашими исследованиями охвачены базальты Паэмбойско-Хальмеръюского района, расположенного на востоке Коротаихинской впадины (рис. 1, пункт 4). В геологическом строении принимают участие пермские и триасовые отложения преимущественно континентального генезиса. Согласно последним стратиграфическим схемам перми этого района (Чувашов и др., 1994; Пухонто, 1998), литолого-стратиграфические подразделения нижней и верхней перми представлены в объеме воркутской (мощность 2080 м) и печорской (мощность 3310-3800 м) серий. Морская и лагун-но-морская фауна наблюдается лишь в основании воркутской серии. Разрез перми завершается тер-ригенными отложениями, выделяемыми в силов-скую свиту печорской серии. Силовская свита является стратиграфическим аналогом тальбей-ской свиты, стратотип которой находится в северной части гряды Чернышева на р. Адзьве и ее притоках (Хайцер, 1962а). С.К. Пухонто (1998) разделяет силовскую свиту на пять пакетов (снизу вверх): Д, Г, В, Б, А. Нижняя подсвита, относимая к казанскому ярусу, образована пакетами Д-В (мощность 860-1220 м), верхняя подсвита, соответствующая стратиграфическим уровням уржумского и северодвинского горизонтов татарского яруса, сложена пакетами Б и А мощностью 770-860 м. В отличие от тальбейской свиты, представленной преимущественно тонкозернистыми осадками, в строении силовской свиты преобладают грубообломочные породы - плохосортиро-ванные мелко- и среднегалечные конгломераты и песчаники, переслаивающиеся с маломощными слоями алевролитов, аргиллитов и углей. Верхняя подсвита почти полностью сложена конгломератами. Из органических остатков присутствуют неморские двустворки и обильный комплекс листовой флоры, отвечающий по своему составу филладодермовой (татариновой) флоре, свидетельствующей о северодвинском возрасте отложений (Гоманьков, Мейен, 1986). В верхней под-свите фауна отсутствует, а в пакете А, имеющем мощность 400 м, нет и флоры.
Выше по разрезу залегают два покрова базальтов (мощность 10-16 м), разделенные пачкой обломочных пород (мощность 40-50 м), известных в литературе как межбазальтовые отложения. В их строении преобладают преимущественно средне- и крупногалечные конгломераты, содержащие валуны размером до 0.4 м в поперечнике. Галька представлена в основном базальтами нижнего покрова. Эти образ
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.