ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 455, № 4, с. 427-432
= ГЕОЛОГИЯ =
УДК 55(234.852), 550.902.66
ПЕРВЫЕ U/Pb-ДАННЫЕ О ВОЗРАСТАХ ДЕТРИТНЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ ПЕСЧАНИКОВ ВЕРХНЕЭМССКОЙ ТАКАТИНСКОЙ СВИТЫ ЗАПАДНОГО УРАЛА (В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ КОРЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ УРАЛЬСКИХ АЛМАЗОНОСНЫХ РОССЫПЕЙ)
© 2014 г. Н. Б. Кузнецов, Т. В. Романюк, А. В. Шацилло, С. Ю. Орлов, В. М. Горожанин, Е. Н. Горожанина, Е. С. Серегина, Н. С. Иванова, Дж. Меерт
Представлено академиком Ю.М. Пущаровским 16.01.2013 г. Поступило 16.01.2013 г.
БО1: 10.7868/80869565214100181
На Западном Урале (в Пермском крае, Свердловской области, Башкортостане) известны кайнозойские россыпи алмазов и многочисленные точки их единичных находок. До обнаружения кимберлитов Якутии уральские россыпи были главным источником "своих" алмазов для СССР, а к поиску их коренных источников были приложены значительные усилия, которые, однако, не увенчались конкретными результатами. В итоге в настоящее время существует несколько взаимоисключающих точек зрения на природу, локализацию и возрасты первичных источников алмазов Западного Урала [1]. Так, некоторые исследователи полагают, что алмазоносность кайнозойских россыпей связана с алмазами, попавшими в эти россыпи из туффизитовых фаций мантийных кимберлит-лампроитов [2] или импактных структур [3]. Другие исследователи полагают, что в "молодые" россыпи алмазы попали из размываемых песчаников верхнеэмсской такатинской свиты, представляющей собой промежуточный коллектор. При этом алмазная минерализация полагается моложе такатинских песчаников, а алмазсодержащие промежуточные коллекторы интерпретируются как залегающие в такатинской свите "согласные апофизы... флюидно-эксплозивных структур штоквер-кового типа" [1]. В других работах алмазы в песча-
Геологический институт Российской Академии наук, Москва Российский университет дружбы народов, Москва Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук, Москва Российский университет нефти и газа им. И.М. Губкина, Москва
Институт геологии Уфимского научного центра Российской Академии наук, Уфа Университет Флориды, Гейнесвилл, США
никах такатинской свиты считаются древнее этих песчаников, а алмазсодержащие промежуточные коллекторы — это древние (ископаемые) россыпи, в которые алмазы попадали из разрушающихся ким-берлитовых тел, расположенных на Урале [4] или в пределах Восточно-Европейской платформы (ВЕП) [5]. Последнее находится в хорошем соответствии с данными об ордовикском (472 ± 28 млн лет) Аг—Аг-возрасте минеральных включений в уральских алмазах [6].
Такатинская свита распространена вдоль всего западного склона Южного, Среднего и Северного Урала. Ее стратотип находится на западе Башкирского поднятия (р. Такаты на Южном Урале). Здесь позднеэмсский возраст свиты обоснован палеонтологически [7]. На протяжении всей полосы своего распространения свита залегает с размывом и угловым, а иногда и параллельным несогласием на более древних палеозойских или позднедокембрийских толщах и согласно перекрыта глинисто-карбонатными или карбонатными образованиями, слагающими практически непрерывную стратиграфическую последовательность от среднего девона до нижней перми. Такатинская свита сложена преимущественно мономиктовыми или олигомиктовыми существенно кварцевыми песчаниками. По простиранию свиты литологический состав песчаников практически не меняется. Однообразие строения такатинской свиты вдоль всего западного склона Южного, Среднего и Северного Урала дает основание полагать, что источниковая область (питающая провинция) для нее вдоль всей полосы развития была одной и той же. Из этого следует, что, если решить вопрос об источниках сноса хотя бы для одного из участков развития такатинской свиты, то решение этого вопроса с высокой вероятностью можно распространить на всю полосу развития свиты, т.е., если верхнеэмсские песча-
428
КУЗНЕЦОВ и др.
ники Западного Урала действительно являются промежуточными коллекторами алмазов, то для решения вопроса о происхождении алмазов (Уральском/местном или Восточно-Европейском) нужно ответить на вопрос: "за счет разрушения каких комплексов сформировались песчаники такатинской свиты"?
Отбор пробы и результаты датирования детрит-ных цирконов. Проба 09-025 отобрана из кварцевых песчаников такатинской свиты на западе Башкирского поднятия (рис. 1А), в месте слияния р. Сиказа и руч. Куккараук (53°36'41'' с.ш., 56°39'28'' в.д.). Извлеченные из пробы 50 зерен детритных цирконов (далее dZr) были продатиро-ваны (и/РЬ, ЬА 1СР-М8) в Университете штата
Флорида, США1. Анализы с дискордантностью >10% (всего 6) были отброшены. Возрасты оставшихся 44 зерен от 1857.5 ± 53.8 до 3054.0 ± 48.0 млн лет (рис. 2). Отметим чрезвычайно большой (почти 1.5 млрд лет!) "зазор" между седиментаци-онным возрастом песчаников такатинской свиты (верхи эмсского яруса нижнего девона, ~ 400 млн лет) и возрастом наиболее молодого из продати-
1 Детали методики см. сайт http://web.geology.ufl.edu/Iso-tope/icp-ms.html.
рованных нами dZr (~1860 млн лет), извлеченных из этих песчаников.
Обсуждение результатов. Согласно тектоническим реконструкциям формирование такатинской свиты происходило в протяженном осадочном бассейне на Уральской окраине "Балтийской" части2 композитного континента Аркт—Лавруссия [8] (рис. 1Б). Кластика, сформировавшая такатин-скую свиту, могла поступать в осадочный бассейн как из удаленных континентальных источников, расположенных по всей Аркт—Лавруссии (т.е. со стороны ВЕП), так и из близких локальных источников, в том числе и с "океанической" стороны (т.е. из Восточного Урала). Поэтому ниже все эти варианты будут последовательно обсуждены.
Комплексы Восточного Урала представляют собой реликты вулканических дуг и микроокеанических бассейнов, а также, возможно, фрагментов микроконтинентов/континентов, существовавших в пределах Палеоуральского океана, которые во время накопления песчаников такатинской свиты
2 "Балтийской" частью эпикаледонского композитного континента Аркт—Лавруссия [8] мы называем ту его часть, которая в конце позднего докембрия была континентом Балтика и является древним кристаллическим остовом (фундаментом) ВЕП.
Рис. 1. А. Комплексы и структуры кристаллического основания и рассекающих его авлакогенов и рифтовых систем Восточно-Европейской платформы, а также позднедокембрийские и палеозойские складчатые пояса ее обрамления. В качестве основы использована тектоническая схема позднепалеопротерозойских — ранненеопротерозойских комплексов ВЕП [11]. Пространственное размещение позднедокембрийских комплексов восточного и северо-восточного обрамления платформы по [12].
1 — палеозойские комплексы уралид (варисцид) Восточного Урала; 2 — палеозойские (каледонские) комплексы средних и верхних покровов Скандинавских каледонид; 3 — позднедокембрийские комплексы (кадомиды) юго-восточного и южного обрамления платформы; 4, 5 — позднедокембрийские комплексы (протоуралиды—тиманиды) Западного Урала и Тимано-Печорского региона, а также их возрастные аналоги в приуральской части платформы, Прикаспии, Скандинавии: 4 — преимущественно осадочные комплексы, 5 — комплексы, в строении которых значительную роль играют вулканогенные и вулканогенно-осадочные образования, а также гранитоиды и редкие офиолиты; 6 — вендские вулканогенные комплексы Волынской магматической провинции; 7 — рифейские комплексы, выполняющие рифто-генные структуры в пределах ВЕП; 8, 9 — рифейские комплексы, слагающие аккреционные и коллизионные структуры в западной части ВЕП: 8 — ранне- и позднедокембрийские комплексы, переработанные в ходе свеконорвежского (1.14—0.90 млрд лет) коллизионного тектогенеза (свеконорвежской орогении), 9 — комплексы телемаркской фазы (1.52—1.48 млрд лет), данополонской фазы (1.50—1.40 млрд лет) и готской фазы (1.75—1.55 млрд лет) аккреционного тектогенеза (объединенные); 10 — интрузивные ассоциации "анортозит—мангерит—чарнокит—гранитного" состава (AMCG), гранитоиды А-типа и щелочные породы начала позднего докембрия (а) и конца раннего докембрия (К — Ко-ростеньский, Ну — Новоукраинский, КН — Корсунь-Новомиргородский, О — Октябрьский плутоны) (б); 11 — ранне-протерозойские комплексы Фенноскандии (1.95—1.65 млрд лет), Волго-Уралии, Сарматии (2.2—2.0 млрд лет); 12 — архейские комплексы (3.70—2.60 млрд лет) Фенноскандии, Волго-Уралии, Сарматии; 13—15— комплексы раннепротеро-зойских коллизионных орогенов: 13 — Лапландско-Кольского (1.95—1.65 млрд лет), спаявшего Карельский и Кольский протократоны, 14 — Волго-Сарматского (2.1—2.0 млрд лет), спаявшего Сарматию и Волго-Уралию, 15 — Среднерусско-Волынского (1.8—1.7 млрд лет), спаявшего Фенноскандию и Волго-Сарматию; 16 — главные тектонические разделы (сплошные линии) и их предполагаемое продолжение (пунктир): а — сутуры на внешних границах древнего остова ВЕП — внешние ограничения платформы, б — границы блоков внутри древнего остова ВЕП, границы коллизионных орогенов, спаявших эти блоки, тектонические ограничения позднедокембрийских (1.6—0.8 млрд лет) рифтогенных структур (авлакогенов) в пределах платформы; 17 — контуры выступов протоуралид—тиманид на дневную поверхность на Западном Урале (Б — Башкирское поднятие, К — Кваркушский антиклинорий, Л — Ляпинский антиклинорий, У — Уралтау), Тимане и п-ове Канин; 18 — полоса развития пород такатинской свиты; 19 — место отбора пробы 09-025 из такатинских песчаников на западе Башкирского поднятия. Врезка — контуры протократонов (Фенноскандии, Сарматии, Волго-Уралии), участвующих в строении древнего остова ВЕП [11].
Б. Плитотектоническая реконструкция эпикаледонского континента Аркт—Лавруссия ([8] с упрощениями), состоящего из континентов Лаврентия (Л), Арктида (А) и Балтика (Б). Темным фоном со штриховкой показаны спаявшие их орогены.
ЛТТ — Линия Торнквиста—Тейссера. Меридианы проведены через 30°. При построении реконструкций использована компьютерная программа "TRACКER", предоставленная К. Скотизем. В. Концептуальная палеогеографическая схема конца раннего девона ВЕП.
1 — осадочные бассейны; 2, 3 — суша, области эрозии: низкая суша (2) и предположительно высокостоящие реликты сканд
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.