СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2015, том 23, № 3, с. 13-29
УДК 551.7:550.93
РЕЗУЛЬТАТЫ U-Pb ДАТИРОВАНИЯ ОБЛОМОЧНЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ ВЕРХНЕПРОТЕРОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОГО СКЛОНА
АНАБАРСКОГО ПОДНЯТИЯ © 2015 г. А. В. Купцова*, А. К. Худолей*, В. Дэвис**, Р. Х. Рейнбирд**, А. В. Молчанов***
*Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург e-mail: alina-kuptsova@yandex.ru **Геологическая служба Канады, Оттава ***Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург Поступила в редакцию 26.12.2012 г., получена после доработки 25.08.2014 г.
Верхнепротерозойский разрез в южной части Восточно-Анабарского бассейна, как и во всем обрамлении Анабарского поднятия, имеет двучленное терригенно-карбонатное строение. На основе U-Pb датирования обломочных цирконов показано, что стратиграфия рифейских толщ на севере и юге Анабарского поднятия различается. На севере весь разрез имеет раннерифейский возраст, на юге мощность отложений этого возраста сокращается до 70 м, а вся вышележащая толща является верхнерифейско-вендской. Выделяемые в разрезе южной части Восточно-Анабарского бассейна толщи не могут относиться к мукунской и билляхской сериям, поскольку имеют более молодой (позднерифейско-вендский) возраст. Накопление рифейско-вендских отложений происходило главным образом за счет размыва кристаллических пород Анабарского поднятия. В верхней части разреза значительную роль играют источники сноса с вендскими магматическими комплексами, располагавшиеся, вероятно, в пределах Таймырского орогена.
Ключевые слова: рифей, источники сноса, геохронология, мукунская серия, Анабарское поднятие.
Б01: 10.7868/80869592X15030060
ВВЕДЕНИЕ
Разрез рифейских отложений в обрамлении Анабарского поднятия характеризуется значительной мощностью и принадлежит к числу опорных для Сибирской платформы (Опорный..., 1970; Семихатов, Серебряков, 1983; Стратиграфия., 2005). Их состав и стратиграфия изучались как в ходе геологической съемки, производившейся в 1960—1970-х годах (Государственная., 1983), так и при последующих седиментологиче-ских (Петров, 2011), палеонтологических (Сергеев, 1993; Сергеев и др., 2007) и изотопно-геохронологических (главным образом К-Аг и ЯЪ-8г) исследованиях (Горохов и др., 1991, 2001). В то же время существует недостаток информации об источниках сноса и эволюции рифейских осадочных бассейнов западного и восточного склонов Анабарского поднятия.
Основной задачей данного исследования было изучение источников сноса и уточнение стратиграфии верхнепротерозойских комплексов в южной части Восточно-Анабарского бассейна методом и-РЪ датирования обломочных цирконов.
ОБЗОР ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ПРИАНАБАРЬЯ
Согласно современным представлениям фундамент Анабарского щита имеет блоковое строение (Розен, 1995; Розен и др., 2006; Тектоника., 2001; Молчанов и др., 2003; 8ше1оу, ИшоГееу, 2007). В западной и центральной частях он сложен преимущественно архейскими гранулит-гнейсовыми Маганским и Далдынским террейна-ми, а в восточной части — Биректинским гранит-зеленокаменным террейном (рис. 1), в составе которого значительную роль играют раннепроте-розойские метакарбонаты и метаграувакки Хап-чанского пояса (Розен и др., 2000).
Террейны разделяются субмеридиональными зонами меланжа (Тектоника., 2001; 8ше1оу, Ишо-1ееу, 2007) или, в терминологии А.В. Молчанова (2004), тектоно-флюидитными зонами, самыми крупными из которых являются Котуйкан-Мон-хоолинская и Билляхская зоны. Первая разделяет Маганский и Далдынский террейны, а вторая — Далдынский террейн и Хапчанский пояс (рис. 1).
Рифейские терригенные и карбонатные породы широко распространены в обрамлении Ана-
104° в.д.
а ;-; бУ.:
112°
3
+ + +
а*>
» 20
Рис. 1. Схема геологического строения Анабарского щита и расположения опробованных скважин в южной части Во-сточно-Анабарского бассейна (Государственная..., 1983; Розен, 1995; Сурков, Гришин, 1997).
1 — архей-протерозойские террейны и пояса (Маганский, Далдынский, Хапчанский); 2 — раннепротерозойские зоны меланжа (Котуйкан-Монхоолинская, Билляхская и др.); 3, 4 — раннепротерозойские интрузии анортозитов (3) и гра-нитоидов (4); 5, 6 — осадочный чехол: 5 — раннерифейские отложения мукунской (а) и билляхской (б) серий, 6 — венд-палеозойские отложения; 7 — рифейско-триасовые магматические комплексы: а — силлы долеритов, б — дайки бази-тов; 8 — номер и местоположение скважин. Прямоугольником обозначен район исследований.
барского щита, где они с резким угловым несогласием залегают на коре выветривания архей-нижнепротерозойского фундамента и перекрываются венд-кембрийскими платформенными образованиями (рис. 1). Несмотря на сходство в строении разреза, значительные вариации в составе и мощностях рифейских осадочных комплексов западного и восточного склонов позволяют предполагать, что их накопление происходило в разных бассейнах седиментации — в Западно-Анабарском и Восточно-Анабарском. Структурный план этих бассейнов, по-видимому, определяется приуроченностью к Фомичев-Ко-туйскому (Сурков, Гришин, 1997) и Уджинскому авлакогенам соответственно (Тектоника., 2001; Гладкочуб и др., 2009). Соотношения между этими бассейнами остаются неясными, так как на севере они территориально разобщены палеозойскими комплексами и кайнозойской Попигай-
ской астроблемой, а на южном склоне Анабарского поднятия рифейские отложения отсутствуют, и кристаллический фундамент перекрывается отложениями венда (Государственная..., 1983; Тектоника., 2001).
Мощность отложений рифея в Восточно-Ана-барском бассейне составляет не более 500 м, но в восточном направлении, судя по геофизическим данным, увеличивается до 1—2 км (Сурков, Гришин, 1997; Тектоника., 2001). Разрез рифейских пород восточного склона подразделяется на две серии: терригенную мукунскую и терригенно-карбонатную билляхскую.
Базальная часть мукунской серии, полная мощность которой в Восточно-Анабарском бассейне не превышает 250 м, представлена красноцветны-ми крупно- среднезернистыми, горизонтально- и косослоистыми кварц-полевошпатовыми песчаниками и конгломератами, сменяющимися вверх
по разрезу сероцветными менее грубозернистыми более зрелыми кварцевыми разностями. На отложениях мукунской серии согласно залегают карбонатные породы билляхской серии, которые идентифицируются по первому появлению стромато-литовых доломитов в разрезе. В строении билляхской серии (около 300 м) выделяются две свиты: котуйканская, сложенная переслаивающимися доломитами, песчаниками и алевролитами, а также юсмастахская — с нижней обломочно-грубо-зернистой толщей и верхней преимущественно доломитовой толщей (Государственная., 1983; Стратиграфия., 2005). На севере Восточно-Ана-барского бассейна нижняя часть юсмастахской свиты прорвана дайкой, возраст которой был определен U-Pb методом по бадделеиту как 1384 ± ± 2 млн лет (Ernst et al., 2000), и это дает основание считать, что вся или, по крайней мере, значительная часть билляхской серии имеет раннерифей-ский возраст. В бассейне р. Фомич (северная часть Западно-Анабарского бассейна) контакт мукунской и билляхской серий прорывается силлом, имеющим Sm-Nd изохронный возраст 1513 ± ±51 млн лет и U-Pb возраст по бадделеиту 1493 ± ± 34 млн лет, что указывает на возраст мукунской серии древнее примерно 1500 млн лет (Веселов-ский и др., 2006; Худолей и др., 2009).
ЛИТОЛОГИЯ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД РИФЕЙ-ВЕНДСКОГО РАЗРЕЗА
Район работ располагается в южной части Во-сточно-Анабарского бассейна (бассейн рек Мю-нюсях, Биригинде и Малая Куонамка), где разрез рифейских отложений изучался по керну пяти скважин (рис. 1), которые были пробурены Ама-кинской ГРЭ (АК "АЛРОСА"). Изначально разрез был соотнесен с мукунской и билляхской сериями рифея, а самая верхняя толща — со старо-реченской свитой венда. По литологическим критериям разрез был разделен на 5 толщ (рис. 2).
Разрез рифей-вендских отложений южной части Восточно-Анабарского бассейна начинается с толщи гравелитов и конгломератов, кварц-полевошпатовых песчаников с реликтами косой слоистости (толща 1 на рис. 2). Толща 1 встречена в разрезе всех скважин (за исключением скважины 9, где она не вскрыта). Ее общая мощность варьирует от 18—19 м в скважинах 13 и 20 до 93.7 м в скважине 17.
Конгломераты и гравелиты залегают непосредственно на коре выветривания по фундаменту, ее перемытые остатки часто присутствуют в подошвенной части отложений. Конгломераты состоят из хорошо окатанных галек кварца, обломков сильно измененных полевых шпатов, кварц-полевошпатовых метасоматитов, которые сцементированы разнозернистым песчаником.
Основная часть толщи представляет собой переслаивание крупнозернистых преимущественно красноцветных песчаников с крупными гальками кварца, гравелито-песчаников, кварцевых гравелитов и конгломератов. Текстура пород косослои-стая, слоистость подчеркивается чередованием слойков различной зернистости. В толще 1 выделяется несколько ритмов мощностью в первые десятки метров, начинающихся конгломератами или гравелитами и заканчивающихся песчаниками или алевролитами. В основании ритмов наблюдаются неотчетливые размывы.
В обломочной фракции песчаников преобладают кварц (40—80%), полевой шпат (20—40%) и обломки пород (до 10%), представленные кварцитами, гнейсами, измененными метабазитами. Среди акцессорных минералов отмечаются магнетит, ильменит, рутил, лейкоксен, глауконит, апатит, циркон. Большинство обломков угловато-окатанные, плохосортированные, что свидетельствует о близости источника сноса. Высокая степень окатанности отдельных обломков позволяет предполагать, что они произошли из более древних осадков и участвовали в нескольких циклах осадконакопления.
Грубозернистый песчано-галечный состав, невыдержанные по простиранию прослои и мощности осадочных тел, многочисленные поверхности размывов, наличие косой слоистости свидетельствуют об аллювиально-дельтовом происхождении толщи 1, вероятно, в системе разветвленных русловых потоков и конусов выноса.
Выше по разрезу наблюдается толща массивных, реже плитчатых разнозернистых песчаников с редкими прослоями конг
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.