ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 418, № 4, с. 500-505
=ГЕОЛОГИЯ =
УДК 551.7:550.838:551.2
МЕЗОЗОЙСКИЙ ИНТЕРВАЛ ТРАЕКТОРИИ КАЖУЩЕГОСЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЛЮСА СИБИРСКОГО ДОМЕНА
ЕВРАЗИЙСКОЙ ПЛИТЫ
© 2008 г. Д. В. Метелкин, член-корреспондент РАН В. А. Берниковский, А. Ю. Казанский, член-корреспондент РАН В. А. Каширцев, В. Ю. Брагин, Л. В. Кунгурцев
Поступило 17.07.2007 г.
Составление подробных траекторий кажущегося движения палеомагнитных полюсов (ТКДП) является одной из приоритетных и наиболее важных задач современной палеомагнитологии. Достоверность таких траекторий в большой мере обусловлена качеством и количеством палеомагнитных определений, использованных для ее построения, и равномерностью их распределения на ТКДП. Для территории Восточной Сибири в настоящее время имеется около 400 палеомагнитных определений, отвечающих в основном палеозою. К концу палеозойской эры были сформированы основные черты современной структуры Северной Евразии, что явилось базовой предпосылкой для создания так называемой синтетической кривой ТКДП Евразийского континента как единого жесткого блока в мезозое-кайнозое [1, 2]. Как ни парадоксально, мезозойский интервал Сибири палеомагнитным методом изучен крайне неудовлетворительно, за исключением раннего триаса. Палеомагнитные исследования мезозоя Сибири были в основном ориентированы на решение задач стратиграфии, не требующих высокой точности в определении палеомагнитного направления. Такие данные, несмотря на их достоверность, как правило, непригодны для решения тектонических задач. Основными недостатками имеющихся определений являются отсутствие палеомагнитных тестов и широкий возрастной диапазон для полученных палеомагнитных полюсов, превышающий иногда 50 (!) млн. лет. Вследствие этого для расчета широтного положения и ориентировки в пространстве Сибирского тектонического эле-
мента Евразийской плиты в мезозое-раннем кайнозое используются палеомагнитные данные по Европе и Китаю [1, 2]. Однако анализ геологической структуры и имеющихся палеомагнитных данных для территории Сибири, Восточной Европы и Центральной Азии указывает на несостоятельность таких построений и возможность существования в мезозое крупных внутриконтиненталь-ных сдвиговых перемещений между основными тектоническими элементами современной структуры Евразийского континента [3, 11]. По мере накопления палеомагнитной информации указанное предположение стало получать все большее подтверждение [4, 5 и др.]. Новые данные вносят существенные ограничения на возможность использования палеомагнитных полюсов Европы и Китая для реконструкции мезозойской истории Центральной Азии и Евразийского континента в целом и диктуют необходимость составления мезозойского интервала ТКДП Сибирского элемента тектонической структуры Евразии. Решению этой задачи посвящена настоящая работа.
В ходе палеомагнитных исследований, выполненных в последние годы, в том числе авторами этой работы, в пределах юго-западного обрамления Сибирской платформы (Западно-Забайкальская рифтовая зона, Минусинская впадина) были получены новые данные (табл. 1), обобщение которых привело к созданию предварительного варианта ТКДП Сибири для интервала 80-200 млн. лет [4]. Недостатком этих построений является то, что палеомагнитные данные, на которые опираются авторы, получены по обрамлению платформы за пределами ее границ. Из-за отсутствия обоснованных палеомагнитных полюсов для внутренних областей платформы в основу интерпретации была положена изначально дискуссионная посылка, исключающая взаимные перемещения между структурами Сибирского кратона и его складчатого обрамления [4].
Для разрешения возможных противоречий и верификации полученных ранее данных были
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. A.A. Трофимука
Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск
Новосибирский государственный университет Институт геологии и минералогии Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск
Таблица 1. Положение мезозойских палеомагнитных полюсов юго-западного обрамления Сибирской платформы
Объект Возраст, n/N Тест Палеомагнитный полюс Источ-
млн. лет Lat Long ^95 T ник
Трубки взрыва и дайки Минусинского прогиба 74-82 243/16 Rb , C 82.8 188.5 6.1 75 [6]
Вулканогенно-осадочные комплексы Забайкалья 110-130 193/25 Rb, F+, G*+ 72.3 186.4 6.0 120 [4]
Ичетуйская свита Забайкалья 150-160 156/18 Rc, F+, G*+ 63.6 166.8 8.5 155 [5]
Бадинская свита, Могзон-ская впадина Забайкалья 150-160 86/12 Ro, F+ 64.4 161.0 7.0 155 [7]
Примечание. n/N - число образцов/объектов, использованных в определении полюса; Тест - палеомагнитный тест: R - тест обращения, где индексы b и c соответствуют классификации [8], индекс o означает неопределенный результат теста, F+ - положительный тест складки, С+ - положительный тест отжига, G*+ - положительный тест конгломератов (внутриформаци-онные конгломераты); палеомагнитный полюс: Lat, Long - соответственно географическая широта (в градусах с.ш.) и долгота (в градусах в.д.) полюса, А95 - радиус 95%-ного овала доверия, T - принимаемый для полюса возраст, млн. лет.
проведены палеомагнитные исследования позд-немезозойских терригенных отложений, которые широко представлены в среднем и нижнем течении р. Лена, в пределах краевой части Вилюйско-го и Приверхоянском прогибе Сибирской платформы (рис. 1). Нами изучен терригенный комплекс, включающий девять стратиграфических подразделений (свит) средней юры и раннего мела (табл. 2). В составе комплекса преобладают пачки песчаников, которые чередуются с прослоями алевролитов, аргиллитов и горизонтами углей. Детальные стратиграфические исследования мезозойского комплекса дают основания расчленять разрезы по крайней мере в масштабах века [9, 10]. Деформация позднемезозойской толщи, выполняющей Приверхоянский краевой прогиб, является отражением наиболее поздних этапов аккреционно-коллизионного события на востоке Сибирского региона - надвиганием Верхоянского орогена. Складчатые деформации и движения по надвигам фиксируются вплоть до второй половины позднего мела [10, 11]. В результате регионального сжатия к концу мела в зоне сочленения краевого прогиба со складчатыми сооружениями Верхоянья были оформлены крупные коробчатые структуры (например, Чекуровская антиклиналь, где опробована значительная часть поздне-мезозойского разреза), в бортах которых юрские и раннемеловые толщи имеют крутое (до 40° и более) падение, что позволяет использовать возможности теста складки для относительного датирования установленных компонент намагниченности.
Палеомагнитные исследования песчаников мезозойского комплекса востока Сибирской платформы выполнены по стандартным методикам
[12] на аппаратуре Палеомагнитного центра ИНГГ СО РАН. Для изучения компонентного состава КЯМ использовано ступенчатое температурное размагничивание. По результатам размагничивания установлено, что для подавляющего большинства образцов характерно постепенное падение величины КЯМ при нагреве до ~510°С, при этом на ортогональных диаграммах достаточно четко проявлены прямые отрезки, направленные к центру координат, соответствующие стабильным компонентам намагниченности (рис. 2). Как правило, выше этого температурного предела наблюдаются рост величины КЯМ, вероятно обусловленный появлением новообразованных магнитных фаз, и хаотическое изменение направления вектора намагниченности. Стабильные компоненты намагниченности в изученных песчаниках имеют высокое наклонение (от 70° до 85°), характерное для юры-мела Сибири. При этом компоненты КЯМ, установленные в раннемело-вых песчаниках, имеют склонения около 70°, а в среднеюрских - около 140° (табл. 2). Тест складки по этим двум группам дает в целом положительный результат (табл. 2).
Распределение рассчитанных виртуальных палеомагнитных полюсов (табл. 2) показано на рис. 3. Хорошо заметная тенденция к смещению положения полюса с батского времени средней юры до аптского времени раннего мела в северо-западном направлении подтверждается кривой КДП, рассчитанной на основе этих данных как с использованием метода скользящего среднего, принятого при построении синтетической кривой ТКДП Евразии [2] (рис. 3), так и методом сплайн-интерполяции. При этом положение полученных ранее полюсов для юры-мела юго-западного об-
Рис. 1. Геологическая схема района исследований. 19 - геологические комплексы: 1 - кайнозоя, 2 - верхнего мела, 3 - нижнего мела, 4 - юры, 5 - триаса, 6 -перми, 7 - девона-карбона, 8 - кембрия, 9 - докембрия; 10 - места отбора проб: 1 - пос. Жиганск, 2 -мыс Кыстатым, 3 - мыс Обух, 4 - устье р. Казарма, 5 - пос. Кюсюр, 6 - мыс Чуча, 7 - мыс Чекуровский.
рамления Сибирской платформы (табл. 1) в пределах ошибки не отличается от расчетной кривой КДП Сибири (рис. 3). Сделанные построения дают основание утверждать, что существенных взаимных перемещений между структурами Сибирского кратона и его ближайшего юго-западного складчатого обрамления не существовало, по крайней мере с середины юрского времени, поэтому полюсы, полученные для территории Забайкалья (табл. 1), могут быть использованы в качестве реперных определений для построения мезозойского интервала ТКДП Сибири.
Для построения ТКДП Сибирского домена Евразийской плиты в соответствии с общепринятыми критериями [2] палеомагнитные полюсы, полу-
ченные в результате исследований терригенных комплексов Приверхоянского прогиба, необходимо усреднить. Полюсы, полученные для байосско-бат-ского (168-165 млн. лет) интервала стратиграфической шкалы (кыстатымская и чекуровская свиты), в основном отвечают уровню ~165 млн. лет, а берри-асско-аптские полюсы (хаиргасская, ыгнырская, кигиляхская, кюсюрская, чонкогорская, надбу-лунская, огонерюряхская свиты) в среднем характеризуют геомагнитное поле на ~ 135 млн. лет (см. табл. 2). Положение средних палеомагнит-ных полюсов в сравнении с ранее полученными полюсами для позднего мезозоя Сибири (табл. 1), а также референтной кривой ТКДП Евразии (Европы) [2] показано на рис. 3. Легко заметить, что тренд кажущегося смещения полюса для Сибирского региона в целом повторяет ТКДП Европы. Характерным явля
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.