СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2007, том 15, № 1, с. 47-62
УДК 550.42:551.72(571.56)
ОБЛАСТИ СНОСА И ИСТОЧНИКИ РИФЕЙСКИХ ПЕСЧАНИКОВ УЧУРО-МАЙСКОГО РЕГИОНА (ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ): РЕЗУЛЬТАТЫ ГЕОХИМИЧЕСКИХ И Sm-Nd ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
© 2007 г. В. Н. Подковыров, Л. Н. Котова, А. Б. Котов, В. П. Ковач, О. В. Граунов, Н. Ю. Загорная
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург Поступила в редакцию 02.06.2005 г., получена после доработки 25.04.2006 г.
На основе геохимических и Sm-Nd изотопно-геохимических исследований показано, что накопление песчаных отложений протоплатформенного чехла юго-восточной части Сибирской платформы на протяжении рифея было обусловлено, главным образом, поступлением первичного и рецик-лированного осадочного материала, образовавшегося за счет разрушения пород магматических и метаморфических комплексов восточной части Алданского щита в ходе денудации раннепротеро-зойского аккреционного орогена, формирование которого завершилось к 1.9 млрд. лет. Первые признаки поступления в бассейны седиментации рифейского эндогенного материала устанавливаются начиная с тоттинского времени среднего рифея. Это отражает вовлечение в осадконакопле-ние продуктов выветривания и размыва внешних по отношению к платформе рециклированных орогенов и синхронных осадконакоплению вулканитов, маркирующих начало развития рифтоген-ного бассейна краевой части платформы. Наиболее вероятно, что области сноса этого материала располагались к востоку и юго-востоку от Юдомо-Майского прогиба.
Ключевые слова. Рифей, песчаники, геохимический состав, Sm-Nd систематика, области сноса, Учуро-Майский регион, Восточная Сибирь.
В пределах Учуро-Майского региона (рис. 1) выделены наиболее полные осадочные последовательности протоплатформенного чехла Сибирской платформы, которые рассматриваются как сибирский гипостратотип рифея (Семихатов, Серебряков, 1983) и тип венда (юдомия) (Семихатов и др., 1970, 2004). В результате выполненных на сегодняшний день геохимических и изотопно-геохимических исследований показано (Котова, Подковыров, 1998, 2000, 2001; Подковыров и др., 2002; Подковыров и др., 2003; Rainberd et al., 1998; Cullers, Podkovyrov, 2000, 2002; Khudoley et al., 2001), что главным источником силикокластиче-ского материала рифейских терригенных пород этого региона послужили породы раннедокем-брийских магматических и метаморфических комплексов Алданского щита. В то же время остается не до конца ясным, где располагались области сноса осадочного материала на разных этапах эволюции позднедокембрийских бассейнов седиментации и каков был относительный вклад процессов рециклирования осадков и поступления петрогенного материала первых циклов, включая и возможный размыв магматических пород рифея. В настоящей статье эти проблемы рассматриваются на основании результатов геохимических и Sm-Nd изотопно-геохимических исследований рифейских песчаных пород.
ОСАДОЧНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
РИФЕЯ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЫ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
Осадочные последовательности рифея юго-восточной окраины Сибирской платформы наиболее хорошо изучены в пределах платформенной впадины Учуро-Майской плиты и Юдомо-Майского окраинно-платформенного прогиба (Нужнов, 1967; Рифейские отложения..., 1973; Семихатов, Серебряков, 1983; Подковыров, 1997; КМёо1еу et а1., 2001). В современных стратиграфических схемах (Семихатов, Серебряков, 1983; Semikhatov, 1991) в разрезе сибирского гипостра-тотипа рифея выделяют (снизу вверх): учурскую (нижний рифей), аимчанскую и керпыльскую (средний рифей) и, наконец, лахандинскую и уй-скую (верхний рифей) осадочные серии (табл. 1). При этом разрез рифейских отложений Учуро-Майской плиты начинается с тоттинской свиты среднего рифея. Степень эпигенетических изменений рифейских осадочных пород юго-восточной окраины Сибирской платформы, как правило, не превышает стадии позднего катагенеза. Только в основании разреза рифея Юдомо-Майского прогиба (Горностахский антиклинорий) эпигенетические изменения достигают стадии метагенеза (Волкодав и др., 1978).
135° в.д.
Рис. 1. Схема геологического строения Учуро-Май-ского региона Восточной Сибири (Семихатов, Серебряков, 1983) и расположения основных изученных разрезов.
1 - фанерозой; 2-3 - рифей и венд нерасчлененные:
2 - Юдомо-Майский прогиб, 3 - Майская плита; 4 -дорифейский фундамент; 5 - краевой шов Сибирской платформы; 6 - изученные разрезы и их номера (1 -восточное крыло Горностахского антиклинория (р. Белая), 2 - среднее течение р. Сахары, 3 - хребет Улахан-Бам, 4 - район р. Мая между р. Неруен и р. Большой Кандык, 5 - район р. Мая ниже устья р. Маймакан).
Нижний рифей. Учурская серия на северо-востоке региона в пределах Юдомо-Майского прогиба (Горностахский антиклинорий, р. Белая) сложена пестроцветными преимущественно ритмично-слоистыми терригенными (трехгорная свита) и терригенно-карбонатными (димская свита) отложениями. Косо- и волнисто-слоистые аркозовые и олигомиктовые песчаники слагают нижние части трансгрессивных, а в кровле серии и верхние слои регрессивных терригенно-карбонатных циклитов (Семихатов, Серебряков, 1983). Анализ осадочных текстур и палеотечений показал, что накопление отложений учурской серии происходило в отдельных мелководных морских бассейнах, куда поступал материал платформенных кор выветривания, формировавшихся в условиях заметной аридиза-ции климата (Котова, Подковыров, 2001; Подковыров и др., 2002; ЕМо1еу е! а1., 2001).
Средний рифей. В трансгрессивно налегающих на нижнерифейские терригенно-карбонат-ные отложения среднего рифея песчаные породы распространены в талынской свите аимчанской
серии развитой, главным образом, в Юдомо-Май-ском прогибе и в широко распространенной в регионе тоттинской свите, маркирующей начало следующего, керпыльского цикла осадконакоп-ления. Другие свиты среднего рифея (светлин-ская, малгинская и ципандинская) сложены преимущественно карбонатными породами (табл. 1).
В талынской свите преобладают горизонтально- и косослоистые кварцевые песчаники с хорошей сортировкой и окатанностью обломочных зерен. Трещины усыхания и знаки волновой ряби свидетельствуют о преобладании супралиторальных и литоральных обстановок подвижного морского мелководья, сменяющихся к концу талынского времени более глубоководными и спокойными обста-новками нижней литорали (тонкозернистые, горизонтально слоистые песчаники в переслаивании с алевролитами и аргиллитами). В разрезе тоттинской свиты крупнозернистые плохо сортированные кварцевые и субаркозовые песчаники сменяются мелкозернистыми аркозо-граувакковыми песчаниками, которые ассоциируют с глинистыми сланцами, что указывает на трансгрессивную направленность осадконакопления, сопровождавшегося постепенной сменой мелководных сублиторальных обстановок более глубоководными.
Верхний рифей. В разрезах верхнего рифея песчаные породы широко распространены только в верхней, уйской серии. Лахандинская серия сложена мощными глинисто-карбонатными толщами, почти не содержащими прослоев песчаников.
Для нижней, кандыкской свиты уйской серии Майской плиты характерно тонкое переслаивание кварцевых, реже субаркозовых песчаников и алевроаргиллитов. Накопление этих пород происходило в динамически активных обстановках сублиторали и верхней литорали в условиях медленной трансгрессии моря. В пределах Юдомо-Майского прогиба в нижней части уйской серии наблюдается чередование косо- и волнисто-слоистых кварцевых, реже аркозовых песчаников с алевролитами и аргиллитами. Тонкая цикличность, широкое распространение трещин усыхания и знаков волновой ряби указывают на формирование трансгрессивного цикла осадков в проксимальных аллю-виально-дельтовых и сублиторальных морских обстановках (Сухоруков, 1986; Котова, Подковыров, 2001; КатЬий е! а1., 1998; ЕШо1еу е! а1., 2001).
Для верхней части уйской серии характерна резкая фациальная изменчивость. В разрезах устькирбинской свиты Учуро-Майской плиты преобладают тонкослоистые алевролиты и аргиллиты в ассоциации с кварцевыми и субаркозовыми песчаниками, формировавшимися в дистальных обстановках спокойного морского мелководья. В Юдомо-Майском прогибе верхнеуйская трансгрессивная последовательность включает аллю-виально-дельтовые и склоновые турбидитовые отложения (Сухоруков, 1986), которые содержат
о т ч А т к
ч ч
А
©
к
Г
м о а о ч
к
л
м
о К
А »
К о
ч
ч
м
а »
ц к »
Таблица 1. Положение изученных образцов песчаных пород в сводном стратиграфическом разрезе рифея Учуро-Майского региона
Отдел Серия Свита Район (рис. 1) № образца (№ п/п в табл. 2, 3) Учуро-Майская плита Юдомо-Майский прогиб
Верхний рифей Уйская Устькирбинская 2 85-12(18) Алевролит, ГшфМ) = 2.0 млрд. лет
2 85-5 (17) Алевролит
3 104-9 (16) Граувакковый песчаник
3 104-45 (15) Граувакковый песчаник
Кандыкская 5 71-10 (14) Граувакковый песчаник, ГшфМ) = 1.7 млрд. лет
5 71-20 (13) Кварцевый песчаник
4 78-37 (12) Кварцевый песчаник, ГшфМ) = 2.3 млрд. лет
Лахандинская Игниканская Неруенская
Средний рифей Керпыльская Ципандинская Малгинская
Тоттинская 5 74-6 Граувакковый песчаник, ГшфМ) = 1.8 млрд. лет
5 74-13 (11) Граувакковый песчаник
5 74-21 (10) Граувакковый песчаник (№), ГшфМ) = 2.3 млрд. лет
1 55-73 (9) Граувакковый песчаник, ГшфМ) = 2.3 млрд. лет
Аимчанская Светлинская
Талынская 1 55-32 (8) Кварцевый песчаник, ГшфМ) = 2.8 млрд. лет
1 55-2 (7) Кварцевый песчаник, ГшфМ) = 2.2 млрд. лет
Нижний рифей Учурская Димская 1 58-28 (6) Алевролитовый песчаник (К-Са)
1 58-15 (5) Аркозовый песчаник (№), ГшфМ) = 2.4 млрд. лет
1 57-25 (4) Аркозовый песчаник (К), ГшфМ) = 2.4 млрд. лет
1 57-10 (3) Аркозовый песчаник (К-Са)
Трехгорная 1 54-14 (2) Аркозовый песчаник (К-Са)
1 54-17 (1) Аркозовый песчаник (К), ГшфМ) = 2.4 млрд. лет
0
01
й >
о ч к
о Д О
о к
к
к
о
ч О
л
Д
к я к
ч
к о
и »
о
я к
к
я
и
о
л >
Д к
я О
и
о о о
Примечание. Серым цветом выделены свиты, сложенные преимущественно карбонатными породами.
-й-
чо
многочисленные силлы и покровы габбро-диабазов, а н
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.