ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 420, № 1, с. 89-91
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 550.384.33
НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ДАННЫЕ ПО КАРБОН-ПЕРМСКИМ ГЕОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСАМ
МОНГОЛИИ
© 2008 г. Е. Е. Чернов, Д. В. Коваленко
Представлено академиком Ф.А. Летниковым 09.02.2007 г. Поступило 22.02.2007 г.
Одной из главных задач исследований палеомагнетизма является оценка перемещения геологических блоков относительно кратонов, так как именно в краевых частях кратонов происходит формирование новой континентальной коры, развивается активный вулканизм, относительно кратонов оценивается ширина океанов, положение островных дуг, задуговых бассейнов и других океанических структур. В связи с этим для исследования геодинамических процессов Центральной Азии в первую очередь важны палеомагнит-ные данные по Сибирскому кратону, к которому "причленялись" в разное время геологические блоки и микроплиты. В настоящее время разработаны несколько кривых кажущихся миграций палеомагнитных полюсов для Сибири (см., например, [1]). К сожалению, многие палеомагнитные полюса этих кривых можно применять только для грубой оценки перемещения Сибири из-за ее недостаточной исследованности палеомагнитным методом.
В данном сообщении приводятся новые палеомагнитные данные для карбон-пермских толщ Монголии, большая часть территории которой входила в состав Сибирского кратона как минимум со среднего карбона [2, 3]. Краевая часть Сибирского кратона в это время маркировалась мощным окраинно-континентальным поясом (АКО), вулканогенно-осадочные толщи которого в современной структуре фиксируются в южной части Монголии (рис. 1), Казахстане и Европе [3]. На фоне окраинно-континентального магматизма в позднем карбоне, перми и мезозое на территории Монголии развивались рифтогенные процессы, проявившиеся в последовательном заложении нескольких рифтовых зон с бимодальным магматизмом, возраст которых омолаживается в глубь Сибирского кратона [2, 4, 5].
Надежные новые палеомагнитные данные получены пока по двум зонам бимодального и ще-лочно-гранитного магматизма Монголии: Гоби-Тяньшаньской и Гоби-Алтайской (рис. 1). В Гоби-Тяньшаньской зоне палеомагнитные образцы отобраны в грабене хребтов Ноён и Тост из толщ базальтов, игнимбритов и туфов щелочных рио-литов, красных яшм и песчаников на разных крыльях складок. Возраст пород по данным уран-свинцового и рубидий-стронциевого датирования установлен как 318 ± 1 и 314 ± 5 млн. лет [4]. В Гоби-Алтайской зоне палеомагнитные образцы отбирались в районе хребта Аргалинту из кислых тонкообломочных туфов, потоков базальтов, пантелле-ритов, игнимбритов. Для пород бимодальных толщ зоны определен ЯЪ-8г-возраст 275 ± 5 млн. лет [4, 5]. Обработка палеомагнитных образцов проводилась в палеомагнитной лаборатории ИГЕМ РАН по стандартной методике [6].
В исследованных образцах хребтов Ноён, Тост и Аргалинту выделяются одна или две компоненты намагниченности. Относительно низкотемпературная компонента выделяется в интервале 20-500°С, более высокотемпературная компонента - в интервале 20-680°С. Низкотемпературные компоненты являются послескладчатыми и близки к направлениям современного или кайнозойского магнитного поля прямой или обратной полярности в районе южной Монголии. Векторы высокотемпературных компонент - доскладчатые (табл. 1) и, вероятно, первичные, так как все высокотемпературные компоненты исследованных бимодальных толщ в древней системе координат имеют исключительно обратную полярность, что полностью согласуется с временем накопления толщ в период позднекарбон-пермского супер-хрона обратной полярности (рис. 2).
По направлению доскладчатых, близких к первичным, компонентам намагниченности было установлено, что раннепермские бимодальные вулканогенные толщи (275 млн. лет) хр. Аргалинту были сформированы в интервале 51°-58°-67° с.ш. (минимальное-среднее-максимальное значе-
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук, Москва
90
ЧЕРНОВ, КОВАЛЕНКО
Рис. 1. Схема распространения позднепалеозойских и раннемезозойских рифтовых зон и окраинно-континентальных поясов на территории Монголии. 1 - карбоновый окраинно-континентальный комплекс; 2 - пермский окраинно-кон-тинентальный комплекс; 3 - рифтовые зоны: 1 - Гоби-Тяньшаньская (318 млн. лет), 2 - главного Монгольского лине-амента (290 млн. лет), 3 - Гоби-Алтайская (275 млн. лет), 4 - Северо-Монгольская (250 млн. лет), 5 - Северо-Монголь-ско-Забайкальская (200-220 млн. лет) [4, 5]). Прямоугольниками показаны районы отбора палеомагнитных образцов.
ния). Координаты палеомагнитного полюса Л = = 95°, Ф = 71°, А = 8.7°. Сравнение (методом по [7, 8]) полученного палеомагнитного направления с полюсами для траппов Сибири (250 млн. лет) [9, 10] и с полюсом для позднепермских пород Забайкалья севернее Монголо-Охотской сутуры [11] показало, что исследованные раннепермские бимодальные толщи, вероятно, были сформированы в пределах Сибирского континента: Р = -1.9, ЛР = 4.4 по полюсу [9], Р = -9.7, ЛР = 4.6 по полюсу [10] и Р = -2.2, ЛР = 8 по полюсу [11].
Сравнение направления намагниченности бимодальных толщ хр. Аргалинту с позднеперм-ским палеомагнитным полюсом Северо-Китай-ского блока [12] показало, что в поздней перми между окраиной Сибири и Северо-Китайским блоком существовал бассейн размером по широте около 2000 км - Р = -30, ЛР = 8 [7, 8].
Карбон-пермские палеомагнитные данные для Сибири показывают, что Сибирский кратон развернут относительно меридиана на угол около 90° по часовой стрелке. Следовательно, современная ориентация любых карбон-пермских геологических элементов Сибирского кратона не является первичной. В частности, простирание карбон-пермских окраинно-континентальных поясов Сибири, ориентированных в современной структуре широтно и протягивающихся от Монголии в Казахстан и далее на запад, в поздней перми было субмеридиональным и субдукция под Сибирь шла с востока.
Позднекарбоновые бимодальные толщи (318 млн. лет) хребтов Ноён и Тост накапливались в интервале 40°-47°-54° с.ш. Координаты палеомагнитного полюса Л = 154.6°, Ф = 32.2°, А = 7.8°. Корректно сравнить направления намаг-
Таблица 1. Средние направления высокотемпературной намагниченности для пород южной Монголии и результаты применения теста складки
N Ос 1с Кс ас Од !д Кд
ап
Бимодальные толщи хребтов Ноён и Тост (318 млн. лет) 42 I 271 I -66 I 5 I 9.8 I 266 I
Тест складки
Тест складки по наклонениям
-65
Ркр = 0.077769 Ркр = 0.077769
Рс = 12.7
16
^ = 0.083559 Рд = 0.0057
5.4
Бимодальные толщи хребта Аргалинту (275 млн. лет)
44 221 -60.5 9.1 6.9 176 -75 18 5
Тест складки Ркр = 3.67 Рс = 29.6 Рд = 0.9110
Примечание. Р - статистический параметр, использующийся при сравнении средних [13]. Индексы с и д - современная и древняя система координат соответственно.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 420 < 1 2008
НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ДАННЫЕ
91
Древняя система координат
_1
Современная система координат
□ 7 о2
Рис. 2. Распределение на стереопроекциях средних направлений высокотемпературных компонент намагниченности с кругами доверия для блоков пород Гоби-Тяньшаньской (1) и Гоби-Алтайской (2) рифтовых зон; 3 - среднее направление высокотемпературной намагниченности для толщ Гоби-Алтайской зоны.
ниченности этих толщ с Сибирскими полюсами не представляется возможным, так как надежные палеомагнитные полюсы для позднего карбона Сибири отсутствуют. Так как позднекарбоновые и раннепермские бимодальные толщи связаны структурно и генетически [2, 4, 5], то палеомагнитные определения для позднекарбоновых бимодальных толщ Монголии можно использовать для расчета кривой миграции палеомагнитного полюса Сибири.
Таким образом, по направлениям первичных компонент намагниченности рассчитаны поздне-карбоновый (Л = 154.6°, Ф = 32.2°, А = 7.8°) и ран-непермский (Л = 95°, Ф = 71°, А = 8.7°) палеомагнитные полюса для Монголии. По-видимому, в ранней перми территория Монголии являлась окраиной Сибирского кратона и была отделена от Северо-Китайского блока бассейном, размеры которого по широте были не менее 2000 км. Простирание окраинно-континентального вулканического пояса было субмеридиональное, субдук-ция под материк шла с востока.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 06-05-64195 и 06-05-64193) и ОНЗ РАН (программа № 6).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Smethurst M.A., Khramov A.N., Torsvik T.H. // Earth-Sci. Rev. 1998. V. 43. P. 1-24.
2. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Моссаковский A.A. // Геотектоника. 1989. < 4. С. 3-20.
3. Моссаковский A.A. Орогенные структуры и вулканизм палеозоид Евразии. М.: Наука, 1975. 316 с.
4. Козловский A.M. Позднепалеозойский рифтоген-ный бимодальный магматизм Южной Монголии: состав, источники и эволюция расплавов (на примере хребтов Ноён и Тост Гобийского Тянь-Шаня). Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук. М., 2006. 29 с.
5. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Рифтогенный магматизм активных континентальных окраин и его рудоносность. М.: Наука, 1991. 263 с.
6. Коваленко Д.В. Палеомагнетизм геологических комплексов Камчатки и юга Корякии. М.: Науч. мир, 2003. 255 с.
7. Beck M. E, Jr. // J. Geophys. Res. 1980. V. 85. P. 71157131.
8. Demarest H.H., Jr. // J. Geophys. Res. 1983. V. 88. P. 4121-4328.
9. Веселовский Р.В., Галле И., Павлов В.Э. // Физика Земли. 2003. < 10. С. 78-94.
10. Казанский A.û, Метелкин Д.В., Брагин В.Ю., Кунгурцев Л.В. // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. < 11. С. 1107-1120.
11. Kravchinsky V.A., Cogne J.-P, Harbert W.P, Kuzmin M.I. // Geophys. J. Intern. 2002. V. 148. P. 34-57.
12. Zhao X., Coe R.S., Zhou Y. et al. // Tectonophysics. 1990. V. 181. P. 43-81.
13. McFadden P.L, Jones D.L. // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1981. V. 67. P. 53-58.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 420 № 1 2008
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.