СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2011, том 19, № 6, с. 105-112
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
НЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ ЛЕДНИКОВЫЕ ПОКРОВЫ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ: U-Pb-LA-ICP-MS ДАТИРОВКА ОБЛОМОЧНЫХ ЦИРКОНОВ БОЛЬШЕПАТОМСКОЙ СВИТЫ И ГЕОТЕКТОНИЧЕСКОЕ
ПОЛОЖЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ СНОСА
© 2011 г. Н. М. Чумаков*, У. Линнеманн**, М. Хофманн**, Б. Г. Покровский*
*Геологический институт РАН, Москва e-mail: chumakov@ginras.ru ** Senckenberg Naturhistorische Sammlungen, Dresden e-mail: ulf.linnemann@senckenberg.de Поступила в редакцию 07.06.2011 г., получена после доработки 20.06.2011 г.
Центры многих неопротерозойских и фанерозойских оледенений располагались на кратонах и кристаллических щитах и не всегда были связаны с рифтами, как полагают некоторые исследователи. Одним из примеров этого является ледниковая большепатомская свита венда (р. Лена, Якутия). U-Pb датирование детритовых цирконов из этой свиты указывает на то, что она была отложена ледниками, располагавшимися на дорифейских кристаллических щитах Сибирской платформы. Оледенение произошло после завершения рифтогенеза в регионе и не могло быть связано с рифтами. Больше-патомская свита является частью среднесибирского ледникового горизонта, который сформировался во время оледенения Марино и прослеживается вдоль южного края Сибирской платформы от Алданского щита до Прибайкалья и Присаянья. Это свидетельствует о том, что в Сибири оледенение Марино охватывало, по меньшей мере, всю южную часть Сибирской платформы. Рифтогенез мог сопровождать и усиливать оледенения, предоставлять пространство для осадконакопления и сохранять ледниковые отложения от эрозии, но не был единственной и главной причиной оледенений.
Ключевые слова: оледенения, щиты, рифты, И-РЬ-ЬА-ГСР-МЗ метод, обломочные цирконы, среднесибирский ледниковый горизонт, Марино.
ВВЕДЕНИЕ
Геотектоническое положение древних ледниковых щитов неоднократно обсуждалось в литературе. Часто высказывалась точка зрения о том, что неопротерозойские и другие оледенения в основном были связаны с рифтами, зарождаясь на их гористых флангах (Young, 1989; Eyles, Januszc-zak, 2004; Eyles, 2008 и др.). Эти представления в значительной мере были вызваны тем, что многие мощные ископаемые ледниковые отложения, главным образом их мариногляциальные разности, сохранились в рифтах. Согласно другой точки зрения ледниковые покровы и их центры располагались главным образом на платформах и нередко на кристаллических щитах (Chumakov, 1973). На шельфах и континентальных склонах ледники разгружались, образуя мощные марино-гляциальные толщи. Неопротерозойский ледниковый щит, реконструированный на юге Сибирской платформы по геологическим данным и с помощью U-Pb датирования детритовых цирконов из ледниковых отложений большепатомской свиты, может быть одним из примеров оледене-
ний, зародившихся на кристаллических щитах платформы.
ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬШЕПАТОМСКОЙ СВИТЫ
Стратиграфическое положение. Мощный неопротерозойский патомский комплекс Байкало-Патомского нагорья состоит из трех серий: нижней баллаганахской, средней дальнетайгинской и верхней жуинской. В основании дальнетайгинской серии в пределах Уринского поднятия (рис. 1) залегает большепатомская свита, имеющая ледниковый и мариногляциальный генезис (Чумаков, Красильников, 1991). В нижней части баракун-ской свиты, которая согласно перекрывает боль-шепатомскую свиту, найдены вендские фоссилии Beltanelloides sorichevae Sokolov (Леонов, Рудько, в печати), а в вышележащей уринской свите — богатый комплекс ранневендских (раннеэдиакарских) микрофоссилий, близкий к комплексу ECAP Австралии (Grey, 2005; Воробьева и др., 2008; Голуб-кова и др., 2010; Sergeev et al., 2011). Дальнетайгин-ская серия, за исключением базального доломита,
114° в.д.
60° с.ш.
+ +
+ +
V V
х х
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
Рис. 1. Схема геологического строения Патомского нагорья.
1 — юрские отложения; 2 — силур и ордовик; 3 — кембрий; 4 — патомский комплекс и бодайбинская серия; 5 —простирание складок; 6 — тепторгинская серия; 7 — нижний протерозой; 8 — нижнепротерозойские граниты; 9 — палеозойские граниты; 10 — акитканская серия; 11 — архей; 12 — сбросы; 13 — место отбора изученного образца. Цифры в кружках: 1 — Уринское поднятие; 2 — западный склон Алданского щита; 3 — район распространения ничатской свиты; 4 — районы распространения джемкуканской свиты.
венчающего ледниковые отложения больше-патомской свиты, характеризуется значительными положительными величинами 513Скарб (от +3 до +8%о) и возрастающими вверх по разрезу отношениями 878г/868г (от 0.7073 до 0.7077; Покровский и др., 2006). Биостратиграфические и хемострати-графические данные хорошо согласуются между собой и указывают на ранневендский (раннеэдиа-карский) возраст баракунской свиты. Поэтому большепатомская свита, которая согласно подстилает баракунскую свиту, может быть отнесена к нижнему венду (к верхнему криогению, согласно международной стратиграфической шкале) и сопоставлена со свитой Нантуо Китая и подсерией Ерилина Австралии (оледенение Марино).
Генезис. Большепатомская свита состоит из чередования мощных слоистых и массивных диа-миктитов, а также турбидитов. Диамиктиты содер-
жат тилловые пеллеты и штрихованные валуны. В некоторых массивных диамиктитах установлена ледниковая ориентировка удлиненных обломков. Тонкослоистые турбидиты содержат дропстоуны. Самая верхняя пачка массивных диамиктитов перекрыта тонкослоистым венчающим доломитом ("cap dolomites") мощностью 5 м, содержащим характерные асимметричные мелкие складки (структуры "типи"). Выше по разрезу располагается пачка черных сланцев. Кроме перечисленных диагностических признаков, ледниковое происхождение большепатомской свиты подтверждается ее надежной корреляцией с ледниковой ничат-ской свитой, которая на северо-западном склоне Алданского щита замещает большепатомскую свиту. В типовых разрезах ничатская свита сложена тиллитами, озерно-ледниковыми и флювиогляци-альными отложениями (Чумаков, 1993). Тиллиты
ничатской свиты содержат в большом количестве граненые и штрихованные камни и характеризуются ледниковой ориентировкой удлиненных обломков. В основании тиллитов наблюдаются сложные гляциодислокации. Озерно-ледниковые отложения характеризуются тонкой ритмичной слоистостью и многочисленными дропстоунами. Флювиогляциальные отложения этой свиты образуют крупные песчано-галечные конуса выноса. В северном направлении континентальные ледниковые отложения ничатской свиты сменяются ма-риногляциальными фациями.
Тектоническое положение. Патомское нагорье с прилежащими к нему с запада, севера и востока участками представляло в неопротерозое типичную пассивную окраину Сибирской платформы, которая имела характер большого залива (8к1уагоу й а1., 2002; Станевич и др., 2007). В этом заливе накапливались мощные обломочные и карбонатные отложения патомского комплекса и вышележащей бодайбинской серии. Патомский комплекс несогласно перекрывает мезопротеро-зойские рифтогенные структуры, к которым приурочены вулканогенные отложения тепторгин-ской серии. Поэтому нельзя экстраполировать рифтогенную ситуацию на патомский комплекс и тем более на его среднюю часть, как делают, согласно традиции, некоторые авторы. В действительности, в сторону платформы бассейновые фации патомского комплекса замещаются сначала более мощными склоновыми, а затем шельфо-выми отложениями, которые постепенно уменьшаются в мощности и частично выклиниваются, как на всех типичных пассивных континентальных окраинах (Чумаков и др., 2007). Состав и ориентировка удлиненных обломков и другие седи-ментационные текстуры в большепатомской и ничатской свитах, а также общая палеогеографическая обстановка указывают на снос обломочного материала во время оледенения со стороны платформы. Это хорошо подтверждается датировками обломочных цирконов из большепатом-ской свиты.
ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЦИРКОНОВ
Материал и метод. Для датирования обломочных цирконов большепатомской свиты был отобран образец № 1/15 из обнажения на правом берегу р. Лена, в 4.5 км вниз по течению от пос. Чапа-ево (60°05'28.17'' с.ш.; 117°11'15.65" в.д.). Образец происходит из турбидитового песчаника, залегающего между двумя мощными пачками диамикти-тов. Данное обнажение расположено в южной части Уринского поднятия, и слагающие его породы патомского комплекса не имеют каких-либо следов метаморфических изменений. Цирконы были сепарированы из пробы весом 3 кг стандартным
методом в Лаборатории минералогического и трекового анализа Геологического института РАН (Москва). Для U-Pb датирования под бинокулярным микроскопом вручную были отобраны зерна цирконов всех размеров и морфологических типов. Цирконы были помещены в эпоксидную смолу и отполированы. Изотопы U, Th и Pb анализировались методом LA-SF-ICP-MS в Музее минералогии и геологии Дрездена (Senckenberg Naturhistorische Sammlungen Dresden) на приборе Thermo-Scientific Element 2 XR sector field ICP-MS, соединенном с New Wave UP-193 Excimer Laser System. Каплевидная лазерная ячейка малого объема, сконструированная Ben Jähne (Дрезден) и Axel Gerdes (Франкфурт-на-Майне), была использована для последовательного опробования гетерогенных зерен. Каждый анализ состоял из приблизительно 15-секундного замера фона с последующим 35-секундным измерением изотопных данных. При этом использовались лазерные точки размером 25 и 35 мкм соответственно. При необходимости проводили коррекцию обычного свинца, основанную на скорректированном сигнале 204Pb и модельном составе свинца (Stacey, Kramers, 1975). Коррекцию проводили, когда 207Pb/206Pb превышало внутренние ошибки в измеренных отношениях. Первичные результаты корректировались с учетом фонового сигнала, нерадиогенного Pb, лазерного фракционирования, инструментального разделения масс и временно-зависимого фракционирования Pb/Th и Pb/U с помощью программы Excel® spreadsheet program, разработанной Axel Gerdes (Institute of Geosciences, Johann Wolfgang Goethe-University Frankfurt, Frankfurt am Main, Germany). Все ошибки рассчитаны на основании замеров стандарта циркона GJ-1 (~0.6 и 0.5—1% для 20
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.