научная статья по теме U-PB ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ СНОСА ОБЛОМОЧНЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ ВЕРХНЕДОКЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОГО ТИМАНА Геология

Текст научной статьи на тему «U-PB ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ СНОСА ОБЛОМОЧНЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ ВЕРХНЕДОКЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОГО ТИМАНА»

УДК 550.93:549.514.81(234.83)

U-Pb ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ СНОСА ОБЛОМОЧНЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ ВЕРХНЕДОКЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОГО ТИМАНА

© 2014 г. В. Л. Андреичев*, А. А. Соболева*, Дж. Герелс**

*Институт геологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, Сыктывкар

e-mail: andreichev@geo.komisc.ru **Университет Аризоны, Тусон, Аризона, США Поступила в редакцию 30.01.2013 г.

Тиман является юго-западным ограничением Печорской плиты. Ее фундамент представлен в различной степени метаморфизованными осадочными, преимущественно терригенными, и магматическими породами позднедокембрийского возраста, практически повсеместно перекрытыми ордо-викско-кайнозойским платформенным чехлом. Слабая обнаженность и резкая разобщенность выходов верхнедокембрийских осадочных пород, лишенных, как правило, органических остатков, приводят к значительным разногласиям при стратиграфических построениях. В равной степени это относится к Северному Тиману, представляющему собой приподнятый блок фундамента, где оса-дочно-метаморфические отложения выделяются в барминскую серию (~5000 м), датируемую в разное время в диапазоне от раннего рифея до венда включительно. В результате ранее проведенных Rb-Sr и Sm-Nd изотопных исследований сланцев и прорывающих их габбро-долеритов и долеритов было установлено время зеленосланцевых изменений пород на уровне 700 млн лет, что позволяло предполагать позднерифейский возраст барминской серии. Результаты локального U-Pb датирования обломочных цирконов из алевропесчаников малочернорецкой свиты, слагающей среднюю часть видимого разреза барминской серии, подтверждают это предположение. Возрастные данные по 95 зернам циркона охватывают интервал 1035—2883 млн лет, в пределах которого выделяются возрастные максимумы на уровнях 1150, 1350, 1550, 1780 и 1885 млн лет. Минимальный цирконо-вый возраст, рассматриваемый как нижний предел формирования осадков, дает основание датировать барминскую серию поздним рифеем, а вероятным источником сноса являлись разрушаемые породные комплексы Фенноскандинавского щита.

Ключевые слова: обломочные цирконы, верхний докембрий, Северный Тиман, U-Pb изотопный возраст.

Б01: 10.7868/80869592X14020021

ВВЕДЕНИЕ

Тимано-Печорский сектор литосферы обрамляет с северо-востока эпикарельский остов Восточно-Европейской платформы и обычно рассматривается под названием Печорской (Тима-но-Печорской) плиты. Ее выделение в крупную самостоятельную структуру обусловлено разно-возрастностью складчатого основания, что отмечалось еще в первой половине двадцатого столетия (Полканов, 1934; Шатский, 1937, 1946; Маза-рович, 1938). В настоящее время геологическими и геофизическими исследованиями достоверно установлено, что в расположенном юго-западнее Тимана Мезенском мегаблоке Восточно-Европейской платформы фундамент архейско-нижне-протерозойский, а на Тимане и в примыкающей к нему с северо-востока Печорской синеклизе фа-нерозойский платформенный чехол подстилается неравномерно дислоцированными, в различной степени метаморфизованными осадочными и магматическими комплексами позднедокем-

брийского возраста. Граница между Печорской плитой и Мезенским мегаблоком проводится по Западно-Тиманскому глубинному разлому, то есть Тиман является юго-западным ограничением плиты и включается в ее состав.

В неотектоническом плане Тиман и п-ов Ка-нин представляют собой вытянутую в северо-западном направлении от Полюдова Камня до мыса Канин Нос п-ова Канин крупную орографически выраженную структуру (Тиманскую гряду) протяженностью 1150 км при ширине 80—160 км, состоящую из отдельных кулисообразно расположенных горстообразных поднятий, в сводовых частях которых обнажены верхнедокембрийские породы.

В общих чертах строение фундамента Тиман-ской гряды и прилегающей к нему с северо-востока Ижма-Печорской впадины Печорской си-неклизы (Ижемской зоны), вместе составляющих Тиманский мегаблок, выглядит следующим образом. Нижний структурный этаж представлен ар-

хейско-нижнепротерозойскими образованиями Мезенского мегаблока, погруженными под Ти-ман на глубину от 6 до 15 км и по геофизическим данным прослеживаемыми вплоть до Припечор-ско-Илычской системы разломов (Гафаров, 1963; Мартынов, Плякина, 1971; Кокошко, Бирон, 1982; Дедеев, Запорожцева, 1985; Берлянд, 1989; Костюченко, 1994; Егоркин, Костюченко, 1999; Костюченко и др., 2002; Kostyuchenko et al., 2006). О нахождении карелид под Тиманом свидетельствуют находки в трубках взрыва и лампрофирах Среднего Тимана ксенолитов пород, не наблюдающихся на современном уровне эрозионного среза (Гаранин и др., 1979; Дудар и др., 1984; Сте-паненко, 1984; Мальков, Холопова, 1995). Это ги-пербазиты и ксенокристаллы минералов гиперба-зитового парагенезиса, породы монцодиоритово-го состава, эклогиты, гнейсы, кристаллические сланцы. Для обломков дунитов и верлитов, сложенных ассоциацией оливина, хромистого пироксена и хромшпинелида, установлено рестито-вое происхождение (Довжиков и др., 1985). Подтверждением их древнего возраста может служить K-Ar датировка по флогопиту (2690 ± 80 млн лет, K — 2.34 мас. %, 40Арад — 1006 нг/г; коллекция Л.П. Дудар) из глубинного включения в эруптивной брекчии, вскрытой на Вымской гряде в Ум-бинской трубке скважиной 469 на глубине 119.8 м. Здесь и далее приводимые погрешности возрастов, за исключением U-Pb, соответствуют 2а.

Верхний структурный этаж представлен верх-недокембрийскими структурно-вещественными комплексами, сложенными преимущественно терригенными и в меньшей степени карбонатными отложениями. Для их обозначения Н.С. Шат-ский (1937) применил термин "тиманиды". Впоследствии он был заменен на "байкалиды", а в последнее время предпочтение отдается реанимированному В.Н. Пучковым (2003, 2005, 2008, 2010; Puchkov, 1997) приоритетному термину "тиманиды", отражающему связь складчатых сооружений с тиманским тектогенезом. Фундамент плиты перекрывается платформенным чехлом, сформированным ордовикско-кайнозойскими неметаморфизованными осадочными и вулканогенными образованиями (Структура..., 1982). Мощность чехла изменяется от 4—7 км в центральных частях впадин Печорской синеклизы до 1—4 км на сводах и поднятиях. На Тиманской гряде образования фундамента локально обнажены на п-ове Канин, Северном Тимане, Среднем Ти-мане (Цильменский и Четласский Камни, Вым-ская гряда), Южном Тимане (Очьпарминское и Джежимпарминское поднятия). В Ижемской зоне вскрытые рядом глубоких скважин рифейские сланцы, с резким несогласием перекрываемые палеозойским осадочным чехлом, вполне сопо-

ставляются по составу протолита со сланцами Тимана (Белякова и др., 2008).

Слабая обнаженность и резкая разобщенность выходов верхнедокембрийских осадочных пород Тиманской гряды, практически полное отсутствие естественных протяженных разрезов, близкий литологический состав пород, лишенных, как правило, органических остатков и отчетливых маркирующих горизонтов, а также различная степень вторичных изменений (от позднего катагенеза до амфиболитовой фации) приводят к значительным разногласиям при стратификации верхнедокембрийских отложений.

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ФУНДАМЕНТА СЕВЕРНОГО ТИМАНА

Своеобразие Северного Тимана заключается в том, что в пределах Тиманской гряды только в северо-западной части Северного Тимана наиболее полно представлены доступные непосредственному наблюдению различные по составу и возрасту магматические породы, прорывающие оса-дочно-метаморфические образования верхнедо-кембрийского фундамента (рис. 1).

Терригенные отложения верхнего докембрия Северного Тимана выходят на поверхность вдоль восточного побережья Чёшской губы от устья р. Румяничная до мыса Капитанский, в береговых обнажениях рек Черная, Малая Черная, Великая и их притоков, а также на Сопках Каменных, Большом и Малом Камешках. Они принадлежат к барминской серии, в составе которой преобладают сланцы и апопсаммитовые кварциты. По участкам распространения пород бармин-ская серия подразделяется на три свиты (снизу вверх): румяничная (до 1000 м), малочернорецкая (до 2000 м) и ямбозерская (до 2000 м), детально охарактеризованные в ряде работ (Гецен, 1968, 1975; Оловянишников, 1998, 2004). Границы между свитами точно не установлены, общее падение пород крутое северо-восточное, нижняя граница серии не вскрыта эрозией.

На протяжении геологической истории региона отложения серии, изначально представленные преимущественно пелитами, алевролитами и тонкозернистыми песчаниками, неоднократно подвергались температурным воздействиям разного типа. Это региональный зеленосланцевый метаморфизм в условиях мусковит-хлоритовой и биотит-хлоритовой субфаций, происходивший при давлении 1—3 кбар и температуре 300—500°С (Новицкий, 1976). Другие исследователи (Пыстин, Пыстина, 2006) оценивают давление в 5—6 кбар, а температуру в 450—520°С. Кроме того, осадочные породы испытали контактовый метамор-

70°00' с.ш.

-7---

Е2Э'

10

11

+ + + н ,

( - - I (

+ + + Н

9

7

Рис. 1. Схема геологического строения Северного Тимана (по Оловянишников, 2004).

1 — верхнедевонские базальты; 2 — среднедевонские песчаники и конгломераты; 3 — нижнедевонские алевролиты, песчаники, глины; 4 — нижнесилурийские известняки с прослоями алевролитов и песчаников; 5 — метаосадочные породы барминской серии: ИРг — румяничная свита: сланцы, кварциты, мигматиты; ИРт С г — малочернорецкая свита: сланцы, кварцитопесчаники; КРутЬ — ямбозерская свита: сланцы, кварцитопесчаники; 6 — граниты; 7 — сиениты; 8 — метагаббро-долериты и долериты; 9 — оливин-керсутитовые габбро; 10 — главные разломы; 11 — место отбора пробы № 380. Цифрами обозначены массивы: 1 — Крайний Камешек, 2 — Малый Камешек, 3 — Большой Камешек, 4 — Сопки Каменные.

физм, обусловленный формированием интрузивных пород различного состава и возраста. Наиболее интенсивно метаморфизованы отложения румяничной свиты в поле распространения сиенитов массива мыса Большой Румяничный, где они превращены в мигматиты.

О времени формирования отложений бармин-ской серии существуют различные представления. Она датировалась условно ранним рифеем (Гецен, 1975), средним рифеем (Верхний..., 1986), поздним рифеем

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