СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2014, том 22, № 4, с. 36-51
УДК 550.384+551.7
МАГНИТНАЯ СТРАТИГРАФИЯ ПЕРМО-ТРИАСОВЫХ ТРАППОВ ДОЛИНЫ РЕКИ КОТУЙ (СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА) В СВЕТЕ НОВЫХ ПАЛЕОМАГНИТНЫХ ДАННЫХ
© 2014 г. А. М. Фетисова*, Р. В. Веселовский*, **, А. В. Латышев*, **, В. А. Радько***, В. Э. Павлов**, ****
*Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва **Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта РАН, Москва ***ООО "Норильскгеология", Норильск ****Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань e-mail: anna-fetis@yandex.ru Поступила в редакцию 22.10.2012 г., получена после доработки 05.12.2012 г.
Выполнены детальные палеомагнитные исследования эффузивных пермо-триасовых траппов долины р. Котуй (Сибирская платформа) и построен сводный магнитостратиграфический разрез изученных толщ. Доказано существование зоны обратной полярности, отвечающей хардахской свите, в основании разреза. Показано, что внутри коготокской серии граница между зонами прямой и обратной полярности проходит в нижней части онкучакской свиты и не совпадает с границей между свитами коготокской серии, как это принималось ранее. Полученные результаты не подтверждают наличие записи перехода между зонами прямой и обратной полярности в базальтах нижней части онкучакской свиты. Показано, что мощный переходный интервал, обнаруженный в Норильском разрезе между ивакинской свитой и верхами надеждинской свиты, не имеет аналога в Котуйском разрезе. Это означает, что в то время как в Норильском регионе происходили интенсивные извержения, приведшие к формированию большей части нижних свит трапповой толщи, в Маймеча-Ко-туйской провинции не было сколько-нибудь существенных проявлений вулканической активности. С учетом полученных данных выполнен анализ возможных вариантов корреляции траппов долины р. Котуй и Норильского района, сделан вывод о частичном перекрытии во времени Норильского и Маймеча-Котуйского разрезов.
Ключевые слова: магнитостратиграфия, Сибирские траппы, корреляция, пермо-триасовая граница.
DOI: 10.7868/S0869592X1404005X
ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на многочисленные исследования, посвященные корреляции эффузивных толщ Норильского и Маймеча-Котуйского районов Сибирской трапповой провинции, этот вопрос остается открытым. Его решение имеет большое значение не только для региональной геологии, но и для оценки продолжительности формирования мощных трапповых разрезов этих районов, что необходимо для проверки гипотезы о связи крупнейшего в истории Земли массового вымирания в конце пермского периода с извержением пермо--триасовых траппов Сибирской платформы (см., например, Courtillot, Renne, 2003).
Существующая схема корреляции эффузивных траппов Норильского и Маймеча-Котуйского районов базируется на комплексе геохимических, геохронологических, палеонтологических и палеомаг-нитных (магнитостратиграфических) данных (Ka-mo et al., 2003). Качество и надежность имеющихся палеомагнитных данных существенно различают-
ся. Так, по траппам Норильского района недавно были выполнены магнитостратиграфические исследования, результаты которых в полной мере отвечают современным требованиям надежности и качества (Иеипешапп е! а1., 2004; ОигеуНеИ е! а1., 2004). В то же время основу магнитостратиграфиче-ской схемы эффузивных траппов Маймеча-Котуй-ского района составляют данные, полученные более четверти века назад (Гусев и др., 1967; Сидорас, 1984) и нуждающиеся в подтверждении.
В настоящей работе приводятся результаты детальных магнитостратиграфических исследований траппов долины р. Котуй, выполненных нами в 2007—2009 гг., рассматривается их значение для корреляции Маймеча-Котуйского и Норильского трапповых разрезов.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Нижняя часть эффузивной трапповой толщи Маймеча-Котуйского района наиболее полно представлена в нижнем течении р. Котуй, где на-
блюдалась нами в серии береговых скальных обнажений на протяжении 40 км от устья р. Пото-кой до устья р. Эриечка (рис. 1). Изученная стратиграфическая последовательность представлена хардахской и арыджангской свитами, а также он-кучакской свитой коготокской серии.
Хардахская свита. На правом берегу р. Котуй, в 20 км выше по течению от устья р. Медвежья, напротив устья р. Потокой, в скальном обнажении были изучены вулканические породы хардахской свиты (рис. 1, точка 1). Эта свита была выделена В.Н. Егоровым (1995) в качестве фациального аналога правобоярской свиты, распространенной в бассейне р. Маймеча. В.Н. Егоров, вслед за другими исследователями (см. ссылки в работе (Егоров, 1995)), отметил стратиграфически более низкое положение хардахской свиты относительно лавовой толщи арыджангской свиты. Хардахская свита сравнительно плохо обнажена, имеет незначительный ареал распространения, характеризуется небольшой переменной мощностью и рядом исследователей (например, Fedorenko й а1., 1996) относится к низам арыджангской свиты.
Видимая мощность изученного обнажения хардахской свиты составляет 32 м (рис. 2б). В основании разреза (при низком уровне воды в р. Котуй) обнажается кровля потока щелочных базальтоидов (поток 1), на котором залегает пачка туфолав щелочно-ультраосновного состава. Ту-фолавы окрашены в зеленовато-бурые и вишневые тона и содержат угловатые обломки (лито-класты) магматических пород схожего состава размером 1—20 мм. Туфолавовая пачка уверенно подразделяется на 4 горизонта по цвету слагающих их пород и наличию контакта между ними. Венчают разрез два потока щелочных базальтов (потоки 2 и 3) мощностью 5 и 7 м. Породы залегают субгоризонтально на песчаниках тунгусской серии верхней перми, контакт с которыми трассируется по береговым высыпкам. В обнажении наблюдается субвертикальная дайка трахидоле-ритов мощностью 2 м, секущая нижнюю и среднюю части разреза (поток 1 и четыре туфовых горизонта); выше по разрезу дайка плохо обнажена и ее взаимоотношение со стратифицированными образованиями не определено. Геохронологические данные для хардахской свиты отсутствуют. Позднепермский возраст этих пород был установлен на основании палеонтологических находок (Иванов, Пирожников, 1959).
Арыджангская свита. Залегает гипсометрически выше пород хардахской свиты, но контакт этих свит нами обнаружен не был. Породы арыд-жангской свиты изучались в двух обнажениях. Одно из них находится около устья р. Медвежья (рис. 1, точка 2) на высоте 60 м над урезом реки, где наблюдается контакт лав щелочных базальто-идов свиты с подстилающими пермскими песча-
никами. Граница контакта неровная, с западинами, заполненными вулканическим материалом; иногда лавы имеют нечетко выраженную подушечную отдельность и красные корки. Было опробовано 4 лавовых потока мощностью 8—15 м.
Второе обнажение расположено на левом берегу р. Котуй, в 5 км ниже по течению от устья р. Медвежья (рис. 1, точка 3), и сложено потоками (мощность 3—8 м) пикритов, мелилитовых ме-ланефелинитов и меланефелинитов согласно В.А. Федоренко (Fedorenko е! а1., 2000) или авги-титов согласно А.В. Латышеву и др. (2010) (рис. 2а). Также в разрезе встречаются маломощные (первые метры) пачки туфов. Общая мощность исследованного разреза составляет около 280 м, в нем нами выделено 27 лавовых потоков, залегание пород субгоризонтальное. Согласно схеме обнажения, представленной в работе (Fe-dorenko et а1., 2000), самый верхний поток базальтов в рассматриваемом обнажении мы относим к онкучакской свите (см. ниже). Возраст арыджанг-ской свиты по палеонтологическим данным оценивается как ранний триас на основании найденных остатков филлопод (Иванов, Пирожников, 1959). По пробе, отобранной из нижней части свиты, определен возраст 251.7 ± 0.4 млн лет (и-РЬ, перовскит; Kamo et а1., 2003). Многими исследователями арыджангская свита рассматривается как фациальный аналог правобоярской свиты, распространенной в долине р. Маймеча и к западу от нее (Государственная..., 1978).
Онкучакская свита. Представляет нижнюю часть коготокской серии и сложена почти исключительно потоками толеитовых базальтов (оливи-новые и безоливиновые разновидности темно-серые, мелкозернистые) с редкими прослоями туфов основного состава (Fedorenko et а1., 2000; Латышев и др., 2010). Контакт свиты с залегающими ниже щелочными базальтоидами арыд-жангской свиты в коренных обнажениях не установлен. Вулканогенная толща онкучакской свиты общей мощностью 350 м (рис. 2а) была изучена нами на правом берегу р. Котуй вдоль участка долины, известного под названием "Труба", расположенного в 5—15 км ниже по течению от пос. Каяк (рис. 1, точка 4). В составе свиты здесь выделяются 44 лавовых потока мощностью от 3 до 10 м. Падение потоков северо-западное с углами падения, не превышающими первые градусы (до 6°). Мы рассматриваем наклон потоков как отражение палеорельефа, а не последующих тектонических деформаций, поскольку выходящие поблизости на поверхность осадочные породы тунгусской серии залегают субгоризонтально.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Общий объем палеомагнитных коллекций траппов долины р. Котуй составил чуть более
К Меловая система
Онкучакская свита (коготокская серия)
Р2-Т1аг Арыджангская свита
Р2-Т1
Т^я
Р7
2 0 2 4 6 8 10 км ......—|
Тунгусская серия
Нерасчлененные отложения палеозоя
РЯ Выходы осадочных пород рифея
[ О I Точки отбора образцов
Рис. 1. Географическое положение изученных разрезов и геологическая схема района работ. Точки 1—4 — расположение опробованных разрезов.
Таблица 1. Некоторые петромагнитные характеристики пород изученных объектов
Свита
Магнитная восприимчивость, Km (10-3 ед. СИ)
Естественная остаточная намагниченность, In (А/м)
Kmmin Kmmax К^ср Inmin Inmax 1пср Qmin Qmax Qср
10.4 128.4 71.5 0.18 2.38 1.24 0.04 0.7 0.2
1.7 111.4 43.8 0.14 6.02 2.76 0.07 13.2 2.2
0.7 42.5 14.0 7.48 х 10-3 11.7 1.64 0.08 11.9 1.9
Фактор Кенигсбергера, Q
Хардахская
Арыджангская
Онкучакская
1200 ориентированных образцов. Из каждого потока отбирали от 8 до 20 образцов (штуфов), ориентировку которых определяли при помощи горного компаса с постоянным контролем возможного влияния на магнитную стрелку сильномагнитных пород. Отбор образцов производили преимущественно из нижних ча
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.