ГЕОТЕКТОНИКА, 2010, № 1, с. 5-28
УДК@@@
РАСПАД РОДИНИИ И РАННИЕ СТАДИИ РАЗВИТИЯ ПАЛЕОАЗИАТСКОГО ОКЕАНА
© 2010 г. Т. Н. Хераскова1, В. А. Буш2, А. Н. Диденко1 3, С. Г. Самыгин1
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 2ЗАО "Аэрогеофизика", 103287, Москва, 2Хуторская ул., 38а 3Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 680000, Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65
Поступила в редакцию 20.05.2009 г.
Показаны основные этапы развития новообразованных структур на фоне распада эпигренвильско-го суперконтинента Родиния, начавшегося около 950 млн. лет назад. Проанализированы палеомаг-нитные данные о траекториях движения фрагментов Родинии, обобщены материалы по их геологическому строению, особенностям магматизма и осадконакопления. Особое внимание уделено эволюции континентальных окраин. На базе палинспастических реконструкций создана серия палеотектонических карт с элементами палеогеографии для интервалов времени 950—900, 850—800, 750—700, 650—630 и 570—550 млн. лет, в которых учтены новые палеомагнитные данные, касающиеся в первую очередь положения Сибири в позднем докембрии. В анализ были включены не только объекты территории России, но и всего мира, хотя и с менее детальной проработкой палеогеографии. Структуры Палеоазиатского океана включены в систему глобальных палеоокеанических структур и обрамлявших их палеоконтинентов. История развития Палеоазиатского океана прослежена на протяжении 400 млн. лет от момента распада суперконтинента Родиния до возникновения нового суперконтинента Палеогондвана около 550 млн. лет назад.
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы получены новые палеомагнитные данные, а также сведения о радиологическом возрасте многих магматических пород на территории Центральной Евразии и прилегающих областях. В частности, установлено, что в структуре Урало-Монгольского складчатого пояса значительную роль играют фрагменты континентальной коры с гренвильским (1100—950 млн. лет) [16, 17, 72] и кадомским (от 850 до 550 млн. лет) возрастом консолидации [5, 8, 14, 40, 41]. Новые палеомагнитные определения показали [18, 68], что Сибирь была обращена на север в позднем докембрии своим байкальским, а не таймырским краем, как предполагалось ранее. Опубликована большая сводка по геодинамике Европы [88], завершился международный проект по реконструкции Родинии и истории ее распада [98, 99]. Однако в проекте "ЯоёШа" крайне слабо были учтены многочисленные геологические материалы, в частности, по Северной Евразии, расшифровка геодинамической истории которой имеет принципиальное значение. Все это заставляет вновь вернуться к палеореконструкциям Палеоазиатского океана и его обрамления, особенно на неопротерозойских этапах их развития, пересмотреть прошлые построения, начинавшиеся с 600 млн. лет и имевшие региональный характер [1, 19, 35, 39, 94]. В анализ были включены не только объекты территории России и сопредельных стран, но и всего мира, хотя и с менее деталь-
ной проработкой. Это позволило вписать структуры Палеоазиатского океана в общую систему древних океанов и разделявших их континентов и проследить развитие новообразованных структур на фоне распада суперконтинента Родиния, а также проверить схемы распада, используя сочетание палеомагнитных и различных геологических методов. Подобный подход был разработан в свое время под руководством А.А. Моссаковского и С.В. Руженцева [35].
Авторами проанализированы палеомагнитные данные о траекториях движения фрагментов Ро-динии, обобщены материалы об их геологическом строении, магматизме и особенностях седиментации. Особое внимание уделено эволюции континентальных окраин и характеру осадкона-копления в их пределах.
Эта работа была проделана коллективом исследователей Российской Академии наук и Министерства природных ресурсов в рамках программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН, ДВО РАН, СО РАН, УрО РАН № 10 "Строение и формирование основных геологических структур подвижных поясов и платформ" и при финансовой поддержке РФФИ (проекты 06-05-64717, 09-05-00223а), а также международного проекта по составлению атласа "Геология, геодинамика и ми-нерагения трансграничных бассейнов и рудных районов Центральной Евразии" (Азербайджан, Казахстан, Киргизия, Китай, Россия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан). В результате была
создана серия палинспастических и палеогеографических карт для следующих интервалов времени: 950-900, 850-800, 750-700, 650-630, 570-550, 510 ± 15, 450 и 380 млн. лет, в которых учтены последние палеомагнитные данные. В предлагаемой статье рассмотрена история распада суперконтинента Родиния от 950 млн. лет вплоть до возникновения нового суперконтинента Палео-гондвана около 550 млн. лет назад. Выбранные временные интервалы отвечают основным рубежам глобальных структурных перестроек и крупных тектонических событий.
Краткая характеристика использованных палеомагнитных полюсов
Количественной базой предлагаемых глобальных реконструкций, как и реконструкций ряда других авторов [98, 100, 105, 121, 122], являются палеомагнитные данные по основным докем-брийским континентальным блокам, позволяющие воссоздать каркас построений, то есть определить широтную позицию и ориентировку этих блоков. Первым шагом палинспастических построений явилось уточнение взаимного расположения основных докембрийских континентальных блоков. Для этого проведен анализ большого объема существующих данных, собранных в Глобальной палеомагнитной базе данных (GPMDB), наиболее известная версия которой интегрирована в СУБД Microsoft Access и ежегодно пополняется С.А. Писаревским. Последняя версия GPMDB-4.4 содержит характеристику 9259 определений [111].
Докембрийские палеомагнитные полюсы, полученные в 60-х — начале 80-х годов прошлого столетия, в большинстве своем имеют плохое хронологическое обеспечение и низкую палео-магнитную надежность с позиции современных методических требований, что давало возможность достаточно "гибко" их использовать для палинспастических построений [124]. Нами проанализированы все определения по докембрий-ским кратонам, включенных в GPMDB. Особое внимание уделялось, в первую очередь, трем параметрам: 1) тектонической когерентности палеомагнитных определений анализируемому блоку; 2) точности определения возраста пород; 3) качеству палеомагнитного определения (наличию тестов, характеристике носителей намагниченности и магнитной чистки) и, соответственно, качеству датировки интерпретируемой характеристической компоненты остаточной намагниченности. По отобранным таким образом палео-магнитным полюсам для выбранных интервалов были рассчитаны средние полюсы (там, где это было возможно). Также использованы данные из работ, не вошедшие в GPMDB, но удовлетворяющие выше обозначенным критериям (таблица).
По полюсам таблицы определено возможное широтное положение основных континентов на земной сфере с учетом их азимутальной ориентации по отношению к меридианам. Эти материалы решающим образом ограничили пространство для палинспастических реконструкций и закрепили пространственное положение континентов для выбранных интервалов геологического времени. Наиболее полный набор позднедокем-брийских (неопротерозойских) палеомагнитных данных имеется для Лаврентии, Балтики и Австралии. Следует упомянуть о существенном прогрессе в накоплении надежных данных для позднего докембрия Сибири [12, 32, 33, 38, 117, 118], в результате которого была пересмотрена полярность докембрийского участка траектории кажущейся миграции сибирского полюса. Для остальных континентальных блоков имеются существенные лакуны в наборе палеомагнитных данных, и мы сочли целесообразным использовать в построениях определения по Северному и Южному Китаю, кратону Конго, где палеомаг-нитные данные представлены более полно (см. таблицу).
Лаврентия. Рассчитанный полюс Лаврентии на время 950—900 млн. лет близок по положению к полюсам гренвильского перемагничивания, опубликованным в работах [90] для ~960 млн. лет (Plat = -37°, Plong = 150, Am = 8°) и [91] ~900 млн. лет (Plat = -32°, Plong = 155, A^ = 5°). Рассчитанный средний полюс для интервала 850-800 млн. лет близок к полюсу, полученному для интрузивных и эффузивных пород комплекса "Little Dal" с возрастом более 780 млн. лет [107, 108] (Plat = 9°, Plong = 320, Aj5 = 11°) и использованному Дж. Меертом и Т. Торсвиком в своих построениях для Родинии [103].
На время 750-700 млн. лет для Лаврентии имеется значительное количество надежных данных. В своих расчетах мы использовали 22 определения из GPMDB. Рассчитанный средний палео-магнитный полюс находится рядом с одним из самых надежных для этого времени полюсов Лаврентии [81], определенный по дайкам "Franklin" (Plat = 9°, Plong = 152°, Aj5 = 5°), индекс палеомагнитной надежности по классификации Р. Ван-дер-Ву [122] равен 7.
В интервале 650-630 млн. лет для Лаврентии имеются только два полюса [106], определенных по мафическим дайкам комплекса "Long Range". Положение этих двух полюсов отличается почти на 60° по дуге большого круга. В работе [105] эти два полюса для расчета положения Лавретии не используются. Мы используем только один из них (см. таблицу); рассчитанное по нему положение Лавретии лучше согласуется с другими данными.
Для интервала 570-550 млн. лет имеются две группы полюсов. Первую из них составляют три
M
и о
H
и
я
о к s
Координаты палеомагнитных полюсов (N-полярность), использованных в настоящей работе
Лаврентия Балтия Сибирь С. Китай Юж. Китай Австралия Конго
Ма Plat Plong А95 Plat Plong А95 Plat Plong А95 Plat Plong А95 Plat Plong А95 Plat Plong А95 Plat Plong А95
950-900 -25 153 12 -9 223 56 3(-8) 357(19) 17 29 200 28 - - - 17 86 - 43 137 11
Ссылка* 1643;1686;8283;8284;8285;8286; 8287;8288;8289;8290;8291;8292; 8293;8294;5869 8259; 903 8935 971 [100] 8124
850-800 -10 141 8 -11 236 72 -11 113 23 - - - 6 166 11 - - - 23 107 21
Ссылка* 244;1700;1712;6591 [109; 125] 5611 [32] 954 2499;2500;7785;7760
750-700 6 162 15 28 197 8 -20 129 9 - - - 2 155 9 45 135 4 -46 145 5
Ссылка* 1660; 1687; 2601; 2602; 2648; 2966; 2991; 6678; 1696; 86
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.