научная статья по теме ПОЗДНЕДОКЕМБРИЙСКАЯ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ АКТАУ-ДЖУНГАРСКОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН): СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ВОЗРАСТ Математика

Текст научной статьи на тему «ПОЗДНЕДОКЕМБРИЙСКАЯ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ АКТАУ-ДЖУНГАРСКОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН): СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ВОЗРАСТ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 421, № 4, с. 515-519

ГЕОЛОГИЯ

УДК 550.93:[552.321.1+552.323.1]:551.72(574)

ПОЗДНЕДОКЕМБРИЙСКАЯ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ АКТАУ-ДЖУНГАРСКОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН): СТРУКТУРНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ВОЗРАСТ

© 2008 г. К. Е. Дегтярев, К. Н. Шатагин, А. Б. Котов, Е. Б. Сальникова, М. В. Лучицкая, А. А. Третьяков, С. 3. Яковлева

Представлено академиком М.А. Семихатовым 24.04.2007 г. Поступило 28.05.2007 г.

Структурный план каледонид западной части Центрального Казахстана и Северного Тянь-Шаня во многом определяется сиалическими массивами с докембрийской континентальной корой (Кокчетавский, Ишкеольмесский, Ерементау-Ни-язкий, Улутауский, Актау-Джунгарский, Чуйско-Кендыктасский, Каратауский, Иссык-Кульский и др.), которые обрамляются нижнепалеозойскими вулканогенными, кремнистыми и флишевыми комплексами. В строении массивов выделяются нижнепротерозойско-рифейский фундамент, сложенный метаморфическими породами, и венд-нижнепалеозойский терригенно-карбонатный чехол. Характерной чертой этих массивов является присутствие в составе фундамента метаморфизо-ванных кислых вулканитов и ассоциирующих с ними гранитоидов. Они располагаются на разных структурных уровнях, но наиболее широко представлены в самых верхних горизонтах разрезов фундамента, где залегают непосредственно под неметаморфизованными обломочными и терри-генно-карбонатными толщами, относящимися к венду-низам кембрия. Геохронологические данные, полученные на сегодняшний день для кислых вулканитов сиалических массивов Казахстана, имеют фрагментарный и часто противоречивый характер, что затрудняет разработку геодинамических моделей формирования докембрийской континентальной коры этого региона. В связи с этим нами выполнены И-РЪ-изотопно-геохроно-логические исследования довендских кислых вулканитов и прорывающих их гранитоидов Актау-

Джунгарского массива, результаты которых представлены в настоящем сообщении.

Наиболее строго структурное положение толщи кислых вулканитов Актау-Джунгарского массива устанавливается в восточной части Атасу-Моинтинского водораздела [1, 3, 6, 8] (рис. 1). Здесь в основании разреза фундамента залегает кварцито-сланцевая киикская серия, нижняя часть которой сложена слабометаморфизован-ными аргиллитами, алевролитами, кварцевыми песчаниками и углеродисто-глинистыми сланцами с линзами мраморов (айкарлинская свита, до 2000 м). Разрез наращивается толщей кварцито-песчаников с прослоями и линзами мелкогалечных существенно кварцитовых конгломератов (актауская свита, до 1000 м). Для этой свиты характерно широкое распространение красноцвет-ных разностей с косой слоистостью и горизонтов, обогащенных рутил-циркон-ильменитовым шлихом [4].

Кроме Актау-Джунгарского массива, кварци-то-сланцевые толщи с аналогичным строением широко распространены на Кокчетавском, Иш-кеольмесском, Ерементау-Ниязком, Улутауском и некоторых других массивах. Изучение палеогеографических и палеотектонических обстано-вок формирования кварцито-сланцевых разрезов свидетельствует о том, что их накопление происходило на континентальном основании,в тектонически стабильных условиях. Это позволяет сопоставлять кварцито-сланцевые толщи Актау-Джунгарского и других сиалических массивов Казахстана с ассоциациями платформенного чехла [5].

Новый этап протерозойской тектонической эволюции Актау-Джунгарского массива начался с формирования мощной толщи кислых вулканитов, вулканогенно-осадочных пород, а также ассоциирующих с ними гранитов. В пределах Ата-су-Моинтинского водораздела метаморфизован-ные кислые вулканиты (алтынсынганская свита,

6*

Геологический институт Российской Академии наук, Москва Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук, Москва Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук, Санкт-Петербург

515

72°

78° в.д.

"""Караганда '|

. Я \ Агадырь

Каражал! \\ \ Балхаш

Талды-Курган

48° с.ш.

ки]2 таз

7 шщ8 -

|ЛЫ-046| ^

Рис. 1. Схема геологического строения северо-западной части Актау-Джунгарского сиалического массива. 1 - средне-верхнепалеозойские терригенно-вулканогенные комплексы; 2 - ордовикско-силурийские кремнисто-базальтовые и терригенные комплексы; 3 - нижнепалеозойские кремнистые и терригенные комплексы; 4 - венд-нижнепалеозойский терригенно-карбонатный чехол Актау-Джунгарского массива; 5-9 - комплексы фундамента массива: 5 - мета-морфизованные кислые эффузивы, 6 - толщи кварцитов и 7 - сланцев, 8 - граниты узунжальского комплекса, 9 - офи-олиты; 10 - раннепалеозойские гранодиориты и монцониты; 11 - средне-позднепалеозойские гранитоиды; 12 - разрывные нарушения; 13 - места отбора проб для геохронологических исследований и их номера. Цифры в кружках: 1 - горы Котыртас, 2 - ур. Алтынсынган, 3-5 - массивы узунжальского комплекса: 3 - Узунжальский, 4 -Шумекский, 5 - Жамантасский.

более 2000 м) несогласно залегают как на кварцитах актауской, так и на сланцах айкарлинской свиты (рис. 2). В основании вулканогенного разреза прослеживается прерывистый горизонт валунных конгломератов с обильной галькой кварцитов. В строении алтынсынганской свиты участвуют в различной степени метаморфизованные грубо- и тонкофлюидальные лавы, кристалло-кластические туфы риолитового и трахириолито-вого составов, туфогенно-осадочные породы, а также субвулканические тела гранит-порфиров [1, 6, 8]. Граниты узунжальского комплекса, который объединяет Узунжальский, Шумекский, Жамантасский и другие более мелкие массивы, ассоциирующие с кислыми вулканитами, прорывают как кварцито-сланцевые толщи киикской серии, так и метаморфизованные кислые эффузивы

алтынсынганской свиты и завершают формирование фундамента Актау-Джунгарского массива.

Формирование чехла этого массива начинается с накопления преимущественно обломочных толщ, которые несогласно залегают на более древних образованиях (рис. 2). Кислые вулканиты алтынсынганской свиты перекрываются вул-каномиктовыми косослоистыми песчаниками с прослоями мелкогалечных конгломератов, содержащих обломки кислых вулканитов и гранит-порфиров (бейпшинская свита мощностью до 1300 м). На породах бейпшинской и на вулканитах алтынсынганской свиты залегают доломиты и преимущественно кварцевые песчаники, частью с тиллоидами (капальская свита мощностью до 600 м). Капальская свита согласно наращивается доломитами и известняками, содержащими акритархи и водоросли венда-раннего кембрия

206ръ/238у

0.15 0.14 0.13 0.12

0.11

0.95 1.05 1.15

1.25

1.35 1.45

207РЪ/235и

Рис. 2. Схематический разрез верхнедокембрийских комплексов восточной части Атасу-Моинтинского водораздела. 1 - конгломераты; 2 - песчаники; 3 -кварцито-песчаники; 4 - мономинеральные кварциты красноцветные косослоистые; 5 - алевролиты и глинистые сланцы; 6 - доломиты; 7 - онколитовые доломиты; 8 - известняки; 9 - риолиты; 10 - трахириоли-ты; 11 - туфы риолитового состава; 12 - туфопесча-ники; 13 - микрофитолиты.

(басагинская серия мощностью 900-2000 м) [9, 10]. Залегающие ниже и лишенные органических остатков обломочные толщи (бейпшинская свита) относятся к венду и, возможно, позднему ри-фею-венду [10].

По структурному положению возраст кислых вулканитов алтынсынганской свиты, залегающих ниже терригенных толщ, может быть установлен только как довендский. Для кислых вулканитов алтынсынганской свиты И-РЪ-методом по циркону получены оценки возраста - 1540 ± 60 [7] и 880 ± 11 млн. лет [2], а для гранитов узун-жальского комплекса - 1400 [3], 1045 ± 40 [7] и 880 ± 11 млн. лет [2].

Рис. 3. Диаграмма с конкордией для цирконов из ме-таморфизованных трахириолитов нижней части алтынсынганской свиты (проба АМ-046) и гранитов узунжальского комплекса западной части Шумекско-го массива (проба АМ-039). Номера точек соответствуют порядковым номерам в табл. 1.

Для И-РЪ-геохронологических исследований кислых вулканитов нижней части алтынсынганской свиты авторами была использована проба метаморфизованных порфировых трахириолитов (АМ-046: 47°45,197' с.ш., 72°49,258' в.д.), отобранная в опорном разрезе в горах Котыртас (рис. 1). Выделенный из этой пробы акцессорный циркон образует субидиоморфные и идиоморф-ные прозрачные и полупрозрачные кристаллы коричневатого цвета, габитус которых меняется от короткопризматического до длиннопризмати-ческого. Огранение кристаллов представлено призмами {100}, {110} и дипирамидами {122}, {111}, {101}. Для внутреннего строения кристаллов циркона характерны слабо выраженная магматическая зональность и присутствие в отдельных полупрозрачных зернах реликтов ядер неправильной формы с фрагментами зональности. Размер кристаллов циркона изменяется от 40 до 100 мкм; Кудл = 2.2-4.0.

Изотопные исследования проведены для четырех микронавесок наиболее прозрачных зерен циркона размером >85 мкм и -85 + 53 мкм, причем циркон двух из них был подвергнут предварительной аэроабразивной обработке (табл. 1, № 3, 4) [10]. Как видно на рис. 3, точки изотопного состава необработанного циркона и циркона, в процессе аэрообразивной обработки которого было удалено 20% вещества, образуют линию регрессии, верхнее пересечение которой с конкордией отвечает возрасту 925 ± 9 млн. лет (СКВО = 0.11), а нижнее 281 ± 38 млн. лет. Несколько более

Таблица 1. Результаты И-РЬ-изотопных исследований цирконов из кислых вулканитов нижней части алтын-сынганской свиты и гранитов узунжальского комплекса

№ Размер фракции (мкм) и ее характеристика Навеска, Содержание, мкг/г Изотопные отношения

п.п. мг Pb U 206Pb/204Pb 207Pb/206Pba 208Pb/206Pba

Кислые вулканиты нижней части алтынсынганской свиты (проба AM-046)

>85

-85 + 53 -85 + 53, A 40% -85 + 53, A 20%

0.05

*

*

25.7

210

U/Pb : U/РЬ : U/Pb

6.1

6.6 6.5

634 366 758 375

0.0692 ± 1 0.0693 ± 2 0.0700 ± 3 0.0695 ± 4

0.0935 ± 1 0.1336 ± 1 0.1068 ± 1 0.0653 ± 1

Граниты узунжальского комплекса (западная часть Шумекского массива, проба AM-039)

>100, A 50% -100 + 85, A 40% -100 + 85, A 50%

U/Pb = 7.0 U/Pb = 6.9 U/Pb = 6.8

4619 3669 2892

0.0698 ± 1 0.0698 ± 2 0.0696 ± 1

0.0574 ± 1 0.0583 ± 2 0.0672 ± 1

№ Размер фракции (мкм) и ее харак

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.

Показать целиком