ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 451, № 4, с. 423-429
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 550.384.5,551.248.1,551.83
К ПРОБЛЕМЕ ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ В АРКТИКЕ И ТЕКТОНИЧЕСКОГО ЕДИНСТВА ТЕРРЕЙНА НОВОСИБИРСКИХ ОСТРОВОВ: НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ И ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
© 2013 г. Член-корреспондент РАН В. А. Берниковский, Д. В. Метелкин, Т. Ю. Толмачева, Н. А. Малышев, О. В. Петров, Н. Н. Соболев, Н. Ю. Матушкин
Поступило 12.12.2012 г.
БО1: 10.7868/80869565213220234
Современную структуру Северного Ледовитого океана определяют взаимное расположение Евразии и Северной Америки, положение и структуры микроконтинентов и основных тер-рейнов распавшегося палеоконтинента Арктиды [1], процессы раскрытия Амеразийского (граница юры и мела) и Евразийского (палеоген—неоген) бассейнов. Для создания эволюционных моделей и разработки корректных палеогеодинамических реконструкций для Арктического региона в течение всего неопротерозойско-фанерозойского времени необходимы наряду с геологическими и геохронологическими палеомагнитные данные, позволяющие установить взаимное расположение палеоконтинентов и террейнов в тот или иной момент времени. К сожалению, таких данных для основных структур Арктики крайне мало, а для восточной части Арктики, в том числе для архипелага Новосибирских о-ов, они практически отсутствуют.
Новосибирский террейн — одна из ключевых структур Арктики (рис. 1). Он входит в состав российского арктического шельфа и, по мнению многих исследователей, представляет собой континентальный террейн с докембрийским фундаментом и палеозойским чехлом, главным образом карбонатным [2, 3]. Однако многие вопросы, связанные с его строением и границами, остро дискутируются. Продолжает дискутироваться его перво-
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука
Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск
Новосибирский государственный университет
Всероссийский научно-исследовательский
геологический институт им. А.П. Карпинского,
Санкт-Петербург
ОАО НК "Роснефть ", Москва
начальная принадлежность к краевым структурам Сибири или Северной Америки [4]. Также вызывает много разногласий положение западной границы Чукотско-Аляскинского террейна [5—9], в состав которого может входить Новосибирский террейн. По мнению ряда ученых [10, 11], согласно ротационной модели раскрытия Амеразийско-го (Канадского) бассейна, Чукотско-Аляскинский террейн был оторван от Северной Америки и присоединен к Сибири. Причем рассматривается предположение, что эта важнейшая граница может разделять Новосибирский блок на два, проходя между о-вами Анжу и Де-Лонга или между о-вами Котельным и Фаддеевским. Таким образом, решение указанных и других вопросов, связанных с тектоническим строением Новосибирского террейна и его границами, позволит более корректно разработать палеогеодинамиче-ские реконструкции в Арктике, в том числе кинематические модели раскрытия Амеразийского бассейна.
В связи с важностью Новосибирской структуры по разным аспектам в сентябре 2011 г. состоялась международная экспедиция на Новосибирские о-ва, организованная ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского. В экспедиции, кроме названного института, приняли участие сотрудники ВНИИокеангеоло-гия им. И.С. Грамберга, ИНГГ им. А.А. Трофиму-ка, а также зарубежные коллеги из Германии, Франции, Италии и Великобритании. Экспедиция, посетившая 9 островов архипелага, включая о-ва Де-Лонга, благодаря использованию дизель-электрохода "Михаил Сомов", на котором базировался вертолет Ми-8, предполагала решение различных геолого-структурных, палеонтологических, петрологических, геохимических и геохронологических задач. Одной из важнейшей задач экспедиции было получение палеомагнит-ных данных для осадочных и магматических пород архипелага.
Рис. 1. Общий вид Арктического региона с положением Новосибирских о-вов и положение точек палеомагнитного опробования (звездочки) на о-вах Котельный и Беннетта. Предполагаемая западная граница Чукотско-Аляскинского террейна в контексте ротационной гипотезы открытия Амеразийского бассейна: (1) [6], (2) [5, 7], (3) [8].
В качестве первостепенных объектов для па-леомагнитных исследований были выбраны ран-непалеозойские осадочные породы о-вов Котельный (Анжу) и Беннетта (Де-Лонга) (рис. 1, 2). Их выбор определялся, во-первых, достаточно точной стратиграфо-геохронологической привязкой согласно опубликованным и новым палеонтологическим данным, а во-вторых, — возможностью сопоставления полученных палеомагнитных данных с имеющимися для одновозрастных осадочных пород Сибири, Лаврентии и Карского микроконтинента. Формирование нижнепалеозойских отложений на о-вах Котельный и Беннетта происходило в разных палеогеографических об-становках. В первом случае для ордовика—силура
реконструируется карбонатная рампа, погружающаяся с северо-востока на юго-запад, а во втором, как показали наши исследования, ордовик представлен турбидитовой последовательностью.
В разрезах ордовика и силура о. Котельный установлена единая фациальная зональность, выраженная в увеличении мощностей и количества мелководноморских карбонатов в направлении с юго-запада на северо-восток [2]. В центральной части острова, на р. Чокурка, отложения этого возраста формируют две антиклинальные складки, в ядре которых обнажены средне-верхнеордовикские отложения малодиринг-айанской и те-рютехской свит, а крылья сложены урасинской и никольской свитами нижнего силура. Для палео-
137°32' в.д. 137°52' 138°30' в.д. 139°00'
Рис. 2. Положение геологических маршрутов и точек палеомагнитного опробования по р. Чокурка (а) и в районе лагуны Анисий (о. Котельный) (б) на основе листов Государственной геологической карты [9]. 1—3 — отложения ордовика; 4—6 — отложения силура; 7 — нижне-среднедевонские отложения; 8 — палеоген-четвертичные отложения; 9 — позднепалеозойские дайки основного состава; 10 — фаунистически охарактеризованные части разрезов; 11 — элементы залегания; 12 — точки наблюдения; 13 — разломы достоверные и предполагаемые.
магнитных исследований были опробованы известняки в кровле терютехской свиты верхнего ордовика и базальные горизонты урасинской свиты нижнего силура.
Терютехская свита считается ашгиллской (верхняя часть катийского—хирнантский ярусы) на основании богатого и разнообразного комплекса табулят, изученного в разрезе по р. Чокурка и в других местонахождениях этой свиты [2]. В целом свиту сопоставляли с нальчанской свитой Омулевских гор, интервалом слоев М—Q аш-гиллского возраста на Колыме (по руч. Мирный) и кетским "горизонтом" (современные долбор-ский, нирундинский, бурский горизонты) на Сибирской платформе. Согласно впервые полученным данным по конодонтам, изученный стратиграфический интервал свиты не выходит за пределы верхов катийского яруса — низов хир-нантского яруса (450—444 млн лет). Во всех точках найден идентичный в таксономическом отношении комплекс конодонтов, включающий Yaoxian-ognathus? tunguskaensis (Moskalenko), Paroistodus? cf. nowlani Zhen, Walliserodus sp., Belodina cf. compressa (Branson and Mehl), Panderodus ex gr. green-landensis Armstrong, sp., Pseudobelodina? cf. repens Moskalenko, Pseudobelodina sp. Различие коно-донтовых комплексов из разных точек в пределах свиты заключается в разном соотношении видов, которое, скорее всего, имеет стратиграфическую значимость.
Урасинская свита согласно перекрывает терю-техскую и визуально отличается от нее более темной, вплоть до черной, окраской пород. В изученном разрезе на правом берегу р. Чокурка свита сложена тонкоплитчатыми известняками, переслаивающимися с известковистыми черными аргиллитами. При этом терригенные разности преобладают в низах разреза. Ранне- и среднелландо-верийский возраст свиты (443—440 млн лет) обоснован граптолитами, брахиоподами и редкими трилобитами [2].
В северо-восточной части острова, в районе лагуны Анисий (р. Гребеночная), представлены самые нижние горизонты палеозойского разреза айанской свиты раннего ордовика, сложенные преимущественно доломитами с прослоями алевролитов и детритовых известняков. Во время геологической экспедиции 2011 г. было изучено несколько небольших обнажений айянской свиты. Ранее при геолого-съемочных работах в районе р. Гребеночная [2] были найдены остатки анга-релл (Ап§агеПа cf. 1ораИш Аза1кт), трилобитов, редких брахиопод и остракод, на основании которых айанская свита была отнесена к верхнему аренигу (низы среднего ордовика). Мы из наиболее карбонатной средней части свиты получили комплекс конодонтов (ТТ11-06), включающий ВетасопНоёш 8р. (рис. 3) и Drepanodus 8р., указывающий на позднетремадокский—раннефлоский возраст вмещающих отложений (480—475 млн лет).
Общая стратиграфическая шкала
Система Отдел Ярус
3 м о « и Луд-лов Горстийский
Венлок Гомерский
Шейнвудский
р е в Теличский
Си о андо Аэронский
Лла Рудданский
,s Хирнантский
Катийский
m
м $ и и о Сандбийский
1 Дарривильский
О У-
и Дапинский
f Флоский
аз Тремадокский
Местные стратиграфические подразделения, уровни с находками фауны и характерные таксоны
Рис. 3. Стратиграфическая схема ордовика и нижнего силура Новосибирских о-вов с обобщенным литологическим строением отложений, точками отбора проб (черные кружки) и характерной фауной. 1 — алевролиты, аргиллиты, кварцевые песчаники; 2 — мергели, алевролиты; 3 — известняки, алевролиты, аргиллиты; 4 — известняки; 5 — доломи-
Из этих пород были отобраны палеомагнитные образцы.
На о. Беннетта в архипелаге Де-Лонга осадочная последовательность среднего ордовика имеет ярко выраженный флишоидный характер с цикличностью и сокращенными циклами Боума, типичными для относительно приближенных к источнику сноса дистальных турбидитов. В разрезе наблюдаются единичные прослои крупно- и среднезернистых песков с градационной слоистостью. Основание потоков, как правило, представлено тонкозернистыми песками с неявной градационной слоистостью. Тонкозернистые пески с массивными текстурами перекрываются ко-сослоистыми песками, на которые, в свою очередь, налегают слоистые песчано-алевролитовые отложения плоского потока. Перекрываются песчаные породы зн
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.