ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 464, № 4, с. 448-451
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.72:551.336(571.56)
ВЕРХНЕНЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЙ ГЛЯЦИОКОМПЛЕКС ЦЕНТРАЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ © 2015 г. Б. Б. Кочнев, Б. Г. Покровский, А. И. Прошенкин
Представлено академиком РАН Н.Л. Добрецовым 13.12.2013 г.
Поступило 26.12.2013 г.
В нескольких скважинах центральных районов Сибирской платформы в основании осадочного чехла описана толща ледниковых диамиктитов мощностью до 160 м, перекрытых пачкой покровных карбонатов мощностью до 40 м. Изотопный состав углерода в карбонатах идентичен покровным карбонатам эдиакария Патомского нагорья. Популяция детритовых цирконов из диамиктитов (60 зерен) содержит 3 наиболее молодых зерна с возрастами 740—690 млн лет, что ограничивает время формирования ледниковых отложений поздним неопротерозоем. Таким образом, оледенения, синхронные гляциоэпохам Стерт и/или Марино, на Сибирской платформе имели покровный характер.
Б01: 10.7868/80869565215280178
Ледниковые отложения позднего неопротерозоя — глобальные маркирующие горизонты для корреляции отложений, палеоклиматических и палеотектонических построений. На Сибирской платформе до недавнего времени ледниковые образования, включающие толщи диамиктитов и связанные с ними венчающие карбонаты, были известны в основном лишь в естественных разрезах вдоль ее южной границы (рис. 1) [6, 8]. За исключением диамиктитов чивидинской свиты чингасанской серии Енисейского кряжа, возраст которых близок к 700 млн лет [1, 4], геохронологические данные по другим местонахождениям не позволяют однозначно отнести ледниковые образования к той или иной эпохе глобальных неопротерозойских оледенений — Рэпитен (700— 720), Стерт (670-660), Марино (650-635 млн лет).
Мы изучили керн глубоких скважин Средне-Мархинская (СМ-225-0), Шеинская (Ш-1П), Шеинская (Ш-472), расположенных вблизи западного борта Вилюйской синеклизы (рис. 1). В них под терригенными породами непского и ви-
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука
Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск
Новосибирский государственный университет E-mail: KochnevBB@ipgg.sbras.ru Геологический институт Российской Академии наук, Москва
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск
лючанского горизонтов венда, отделенных от подстилающих толщ региональными перерывами, на образованиях кристаллического фундамента залегают отложения, выделяемые ранее как доломитовая и конгломератовая (или ханнин-ская) толщи. К западу и северу эти подразделения выклиниваются; восточнее они не вскрыты бурением, а к югу от рассматриваемого района известно лишь о наличии аналогов доломитовой толщи в некоторых скважинах Вилюйско-Джербинской площади [7].
Конгломератовая толща мощностью 20 (скв. СМ-225-0) - более 160 м (скв. Ш-472) сложена диамиктитами грязно-зеленой (скв. СМ-225-0) либо красновато-бурой окраски. В скв. СМ-225-0 обломки представлены гранитами фундамента, в Шеинских скважинах преобладают серые кварциты. Хаотично распределенные в матриксе обломки имеют различную степень окатанности и размер от первых миллиметров до 10-15 см. Видимая слоистость в диамиктитах отсутствует, иногда отмечается грубая горизонтальная отдельность. По результатам петрографического изучения матрикс сложен преимущественно неока-танными обломками кварца и полевого шпата песчано-алевритовой размерности с примесью измененных фрагментов пород основного состава (скв. СМ-225-0) и вторичных гидрооксилов железа (Шеинские скважины). Практическое отсутствие глинистых минералов в составе матрик-са подтверждается относительно низкими значениями ГК на кривых каротажа (рис. 1). Предполагается, что диамиктиты конгломератовой толщи - ледниковые отложения, формировав-
ВЕРХНЕНЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЙ ГЛЯЦИОКОМПЛЕКС 449
96° в.д. 120°
60° с.ш.
600 1000 1400 1800 2200 2600 3000
Возраст, млн лет
Рис. 1. Строение разрезов и геохронологические данные из неопротерозойских ледниковых отложений центральных районов Сибирской платформы. 1 — известняки, 2 — доломиты, 3 — глинистые доломиты, 4 — песчанистые доломиты, 5 — доломитовые мергели, 6 — диамиктиты, 7 — гравелиты, 8 — песчаники, 9 — алевролиты, 10 — аргиллиты, 11 — ангидрит, 12 — красноцветные отложения, 13 — породы фундамента, 14 — проба на детритовые цирконы, 15 — интервалы, опробованные для изотопного анализа, 16 — местоположение разрезов неопротерозойских диамиктитов на Сибирском кратоне: 1 — север Енисейского кряжа, 2 — Бирюсинское Присаянье, 3 — Прибайкалье, 4 — Патомское нагорье, 5 — скважины Талаканской, Паршинской площадей. Индексы толщ: Л — доломитовая, ^ — конгломератовая. Ф — породы фундамента.
шиеся в континентальных или прибрежных об-становках при отсутствии химического выветривания. Резкое различие в мощности ледниковых отложений в скв. Ш-1П, Ш-472, расположенных в 16 км друг от друга (рис. 1), может указывать на
наличие достаточно глубокого и крутого эрозионного вреза ледниковой природы.
Доломитовая толща мощностью 6—40 м представлена в керне скважин Ш-1П и Ш-472 (рис. 1). С подстилающими диамиктитами она связана пе-
450
КОЧНЕВ и др.
реходной пачкой песчаников мощностью до 1-2 м. Макроскопические породы толщи представлены глинистыми и песчанистыми, иногда известко-вистыми доломитами красно-бурого, розового, реже бежевого цвета с тонкой параллельной либо волнистой слоистостью. Местами присутствует ангидрит, слагающий округлые зернистые включения и радиально-лучистые агрегаты размером до нескольких сантиметров. Анализ шлифов показал, что породы этой толщи представляют собой тонкослоистые (доли миллиметра) преимущественно микритовые карбонаты с примесью слабо-и неокатанных обломков кварца и чешуек биотита, содержание которых до 20-30%. Какие-либо биогенные и агрегатные структуры не встречены, что позволяет предположить хемогенное осаждение этих карбонатов в относительно спокойных гидродинамических условиях при периодическом поступлении тонкой силикокластики.
Исследования изотопного состава углерода и кислорода в карбонатах доломитовой толщи были выполнены из керна скв. Ш-1П (интервал 2511-2519 м, 3 образца) и Ш-472 (интервал 37603775 м, 5 образцов) в ГИН РАН по методике в [2]. Значения 5180 23.9-24.8%о У-8МО^ что предварительно позволяет рассматривать изотопную систему карбонатов как ненарушенную. Значения 513С во всех образцах в узком интервале составляют от -3.2 до -3.4% V-PDB. Подобные соотношения изотопов углерода практически идентичны установленным ранее для венчающих карбонатов в основании баракунской свиты (-3.3...-3.9%о) и близки к полученным для аналогичных по генезису карбонатных пород кумакулахской свиты верхнего неопротерозоя Патомского нагорья [2, 3]. В сочетании с литологическими особенностями и залеганием непосредственно над диамиктитами это позволяет интерпретировать породы доломитовой толщи как покровные (венчающие) карбонаты. Механизм их формирования в рассматриваемом случае предполагает осаждение растворенного и/или взвешенного карбоната на границе пресных континентальных подледнико-вых и морских вод, как это было предложено для венчающих карбонатов Патомского нагорья и ряда других районов [3]. Кроме того, наличие такого геохимического барьера объясняет присутствие ангидрита и появление красноватой окраски, связанной с относительно высоким содержанием Fe и, возможно, Мп, наблюдаемой в этих карбонатах.
Геохронологические исследования детритовых цирконов были проведены из пробы диамиктитов массой 2 кг, отобранной из керна скв. СМ-225-0, интервал 4210-4215 м. Измерения проводили и-РЬ-методом ^-ГСР-М8 по методике [11] в Университете Гонконга. Всего из данной пробы было проанализировано 60 зерен циркона, представленных относительно крупными (200-
350 мкм) кристаллами и их обломками различного габитуса (Куда от 1.5—2.5 до 4—4.5) и с различным типом зональности на катодолюминесцент-ных изображениях. Из 60 проанализированных зерен 49 имеют конкордантность свыше 90%. На графике распределения возрастов (рис. 1) выделяются позднеархейский и раннепротерозойский кластеры с максимумами 2.6—2.9 и 1.8—2.1 млрд лет соответственно, охватывающие основную часть замеров и являющиеся типичными для фундамента Сибирского кратона [5]. Вместе с тем выделяется немногочисленная (3 зерна) неопротерозойская популяция цирконов возраста 740 ± 5, 710 ± 4, 689 ± 3 млн лет. Таким образом, возраст вмещающих диамиктитов можно оценить как не древнее 670—690 млн лет, что соответствует оледенению Стерт (670 млн лет).
Ближайший возрастной и структурный аналог гляциального комплекса внутренних районов Сибирской платформы — ледниковые отложения большепатомской (джемкуканской) свиты Патом-ского нагорья и перекрывающие их венчающие карбонаты, возраст которых по совокупности данных 645—635 млн лет, что соответствует гля-циоэпохе Марино [10]. Реконструкции направлений движения ледниковых потоков для патом-ских диамиктитов, основанные на замерах палео-течений, анализе состава обломков, изучении детритовых цирконов, показали, что ледники двигались от центральной части кратона к его южной периферии [9, 10]. С учетом новых данных это оледенение распространялось в глубь кратона на сотни километров и, очевидно, имело покровный характер. Локальное нахождение гляциокомплекса в центральных районах платформы объясняется тем, что эти отложения были уничтожены более поздними перерывами в осадконакоплении и сохранились лишь в относительно узких впадинах или серии впадин, имеющих субмеридиональное простирание. Одна из подобных структур — Тым-пучиканский прогиб или грабен известна на юго-восточном склоне Непско-Ботуобинской анте-клизы. Базальные горизонты платформенного чехла в ней в ряде скважин представлены диамик-титами, внешне сходными с большепатомскими и, вероятнее всего, также имеющими ледниковое происхождение [7].
Отсутствие в разрезе внутренних районов аналогов мощных карбонатных осадочных толщ (ба-ракунская, валюхтинская свиты и их аналоги), которые на Патомском нагорье перекрывают ледниковые отложения большепатомской свиты, делают прямую корреляц
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.