УДК 551.734.5+551.83
ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРХНЕДЕВОНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ОСТРОВА БЕЛЬКОВСКИЙ (НОВОСИБИРСКИЕ ОСТРОВА): РИФТОГЕННЫЙ ПРОГИБ ИЛИ ОКРАИНА КОНТИНЕНТА?
© 2014 г. М. К. Данукалова, А. Б. Кузьмичев, В. А. Аристов
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: DanukalovaMK@yandex.ru Поступила в редакцию 25.02.2013 г.
Архипелаг Новосибирские острова, расположенный в северо-восточной части континентального шельфа Евразии, рассматривают в составе экзотического террейна, столкнувшегося с Сибирью в начале мела. Остров Бельковский, на котором проведены исследования, максимально приближен к предполагаемой западной границе этого террейна. Именно на нем следовало ожидать присутствие признаков того, что в палеозое его территория располагалась на краю океанического бассейна. Разрез верхнего девона о. Бельковский сложен непрерывной последовательностью глубоководных тер-ригенных отложений, которые продолжают тенденцию к углублению бассейна, выявленную ранее на сеседнем о. Котельный. В основании разреза на платформенных известняках среднего девона залегают маломощные доманиковые фации. Основная часть разреза, мощностью более 4 км, сложена отложениями гравитационых потоков, включающими турбидиты, глинистые и глыбовые диамик-титы и, в верхней части, олистостромы. Они накапливались на склоне бассейна или у его подножия. На многих уровнях эти отложения перемыты вдольсклоновыми придонными течениями. В кровле разреза залегают органогенные известняки, свидетельствующие о компенсации прогиба. Согласно определениям конодонтов, изученные глубоководные терригенные породы накапливались в интервале: нижний фран—нижний турне — во время позднедевонской эпохи рифтогенеза. Полученные данные позволяют реконструировать на шельфе моря Лаптевых рифтогенный прогиб северо-северо-западного простирания, сходный с другими рифтами восточной окраины Сибирской платформы.
Ключевые слова: Новосибирские острова, о. Бельковский, верхний девон, склоновые отложения, рифтогенез, конодонты
DOI: 10.7868/S0016853X14050026
ВВЕДЕНИЕ
Средний и верхний палеозой в пределах архипелага Новосибирские о-ва выходит на дневную поверхность на о-вах Котельный и Бельковский (о-ва Анжу, рис. 1). Эти выходы — единственный источник информации о тектонических событиях, которые происходили в то время на необнаженной территории окружающего шельфа. Поэтому состав отложений и строение разрезов палеозоя, вскрытых на двух островах, черты их сходства и различия с одновозрастными разрезами других арктических регионов обсуждаются во многих работах, посвященных тектонике Арктики [2, 15, 23, 25, 38]. В ряде из этих работ высказывается мнение, что о-ва Бельковский и Котельный представляют собой обособленный террейн или входят в состав более обширного террейна, который был отделен океаном от Сибирской платформы в среднем—позднем палеозое и в начале мезозоя [15, 23, 37]. Предполагается, что граница этого террейна расположена непосред-
ственно западнее о. Бельковский. Такое предположение отчасти подтверждается фациальной зональностью средне-верхнепалеозойских отложений, установленной М.К. Косько для о. Котельный и указывающей на углубление бассейна осадконакопления в западном — юго-западном направлении [8, 29]. Согласно нашим наблюдениям, проведенным на Новосибирских островах, степень деформации палеозойских пород также увеличивается в направлении с востока на запад, достигая максимальных величин на западном берегу о. Бельковский. Это можно рассматривать как признак близко расположенной сутуры или правосдвиговой трансформы, существование которой предусмотрено моделью перемещения микроплиты Чукотка—Арктическая Аляска [32].
Палеозойский интервал на о. Котельный хорошо изучен и описан во множестве публикаций [4—6, 8, 9, 29]. В интервале средний ордовик (видимое основание разреза) — средний девон на территории острова накапливались преимуще-
Рис. 1. Географическое положение района исследований. Рамкой обведен о. Бельковский. Зубчатой линией показана Южно-Анюйская сутура
ственно карбонатные платформенные отложения. Во всем разрезе не зафиксировано ни одного прослоя песчаника. Начиная с франского века позднего девона стиль осадконакопления изменился. В юго-западной части о. Котельный и западнее сформировался прогиб СЗ простирания, заполненный многокилометровой толщей верхнедевонских отложений, существенная часть которых представлена песчаниками. Северо-восточная часть острова становится сушей [9, 29]. Тектоническая природа этого прогиба очевидна из сопоставления с другими структурами среднего палеозоя Сибирской платформы. В позднем девоне ее восточная окраина была охвачена риф-тингом. Считается, что в результате этого произошло дробление окраины платформы и отчлене-ние от нее в раннем карбоне фрагментов, таких как Омолонский и Охотский массивы и группа мелких блоков, которые объединяются в Омулев-ский террейн [16 и ссылки в этой работе].
Собственно как рифт и интерпретируется верхнедевонский прогиб на территории о. Котельный Л.М. Парфеновым, А.В. Прокопьевым и их коллегами [15]. По мнению этих авторов, риф-тогенез привел к отчленению "Котельного тер-
рейна" от Сибирской платформы в конце раннего карбона, после чего он дрейфовал по океану в сторону Северной Америки, вблизи которой оказался в позднем триасе. В юре началось возвратное движение террейна, который испытал коллизию с Сибирью в конце юры [15]. Идея о том, что "Котельный террейн" отчленился от Сибири, долгое время блуждал по океану, а затем вернулся на то же самое место, слабо обоснована. Существование океанического бассейна к западу от о. Бельковский в конце палеозоя и начале мезозоя разделяется многими геологами [23, 37 и др.].
Остров Бельковский расположен вблизи оси верхнедевонского прогиба или же в области, максимально приближенной к предполагаемому краю террейна. Поэтому изучение верхнедевонских отложений острова могло дать новую информацию для понимания того, что происходило в среднем палеозое к западу от Новосибирских островов.
Сведения о геологическом строении о. Бель-ковский были получены в 1973 г. во время проведения среднемасштабной геологической съемки и, согласно опубликованным данным [4, 9], на о. Бельковский выходят приблизительно те же
породы, что и в опорных разрезах на о. Котельный, то есть спокойно залегающие мелководные отложения. Однако авторы выяснили, что разрез верхнего девона острова Бельковский представлен сложно деформированной терригенной толщей мощностью в несколько километров, состоящей преимущественно из турбидитов и диамиктитов, содержащей линзы глыбовых конгломератов с
Рис. 2. Геологическая карта о. Бельковский, составленная авторами по результатам полевых наблюдений. Рамками обведены детальные участки, описанные в тексте
1 — опорный разрез нерпалахской свиты, надстроенный разрезом чекурской свиты; 2 — разрез нерпалахской свиты восточного берега (южный участок); 3 — разрез нерпалахской свиты восточного берега (северный участок); 4 — чекурская свита мыса Куб; 5 — чекурская свита мыса Казантип; 6 — разрез чекурской свиты восточного берега острова. Белым цветом без крапа показаны площади распространения неоген-четвертичных отложений. 1 — бельковская свита (нижний карбон—пермь); 2 — чекурская свита (верхний девон, фамен—нижний карбон, нижний турне); 3 — известняки в составе чекурской (?) свиты; 4 — нерпалахская свита (верхний девон); 5 — соколовская свита (средний девон); 6 — интрузии пермо-триасовых диабазов; 7 — картируемые разломы; 8 — точки отбора фауны и их номера
глинистым цементом, горизонты олистостромы, и почти полностью лишенной фауны (рис. 2).
В статье дано краткое описание стратиграфии и фациальных особенностей верхнедевонских пород по результатам полевых наблюдений. Возрастная привязка изученных отложений преимущественно опирается на определения конодон-тов. Фауна встречена только в карбонатных породах, которые крайне редки в разрезе верхнего девона. Из макрофаунистических остатков в массовом количестве отбирались брахиоподы, кораллы, и некоторые другие группы. Коллекция ругоз определена И.Л. Сорокой (ГГМ РАН), табу-лят — Т.Т Шарковой (РГГРУ). Брахиоподы остались не определены.
ТИПИЧНЫЕ АССОЦИАЦИИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД ВЕРХНЕДЕВОНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ о. БЕЛЬКОВСКИЙ
Основной объем верхнедевонских отложений сложен глинистыми породами, меньше распространены алевролиты, песчаники и конгломераты. Их можно подразделить на два главных типа: пачки ритмичного переслаивания и неслоистые диамиктиты, которые большей частью являются результатом перемешивания ритмично-слоистых пород. В качестве отдельной фации диамиктита выделяются несортированные конгломераты, в которых обломки и глыбы карбонатных пород заключены в глинистом цементе. Встречаются также линзы сортированных гравелитов, реже конгломератов, обладавших менее консистентным матриксом и обычно демонстрирующих прямую градационную слоистость. Полимиктовые конгломераты, описанные в разрезе о. Котельный, на о. Бельковский не встречены. В песчаниках содержится большое количество карбонатного материала. Из силицикластических зерен преобла-
Рис. 3. Седиментационные особенности верхнедевонских пород. А — алеврит-глинистые турбидиты; Б — алеврит-глинистые турбидиты с прослоями песка, собранного в валики ряби течения в нижних частях ритма; В — песчаные турбидиты; Г — пласт однородного карбонатного гравелита с резкой верхней и нижней границами: дебрисный поток среди тонкоритмичных алеврит-глинистых турбидитов; Д — диамиктит с глинистым цементом и разноориентированны-ми обломками карбонатных пород; Е — изолированная линза глыбового диамиктита среди тонкообломочных турбидитов — поперечный срез канала, заполненного дебрисным потоком
дает кварц, присутствует незначительное количество обломков вулканитов и глинистых пород. Прослои песчаника появляются уже в самых нижних горизонтах верхнего девона. Это первые песчаники во всем разрезе палеозоя, вскрытом на о-вах Бельковский и Котельный.
Породы окрашены в различные оттенки серого, при этом более светлые алевролиты и песчаники хорошо видны на фоне темных аргиллитов, что подчерки
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.