научная статья по теме ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ ВЕРХНЕРИФЕЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУРУХАНСКОГО И ОЛЕНЕКСКОГО ПОДНЯТИЙ И УДИНСКОГО ПРИСАЯНЬЯ И ДРЕЙФ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ ВЕРХНЕРИФЕЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУРУХАНСКОГО И ОЛЕНЕКСКОГО ПОДНЯТИЙ И УДИНСКОГО ПРИСАЯНЬЯ И ДРЕЙФ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ»

ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2015, № 5, с. 107-139

УДК 550.384.5,551.82

ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ ВЕРХНЕРИФЕЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУРУХАНСКОГО И ОЛЕНЕКСКОГО ПОДНЯТИЙ

И УДИНСКОГО ПРИСАЯНЬЯ И ДРЕЙФ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ В НЕОПРОТЕРОЗОЕ

© 2015 г. В. Э. Павлов1, 2, А. В. Шацилло1, П. Ю. Петров3

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва 2Казанский федеральный университет, г. Казань 3Геологический институт РАН, г. Москва E-mail:pavlov-home@rambler.ru; shatsillo@gmail.com;petrov-geo-home@rambler.ru Поступила в редакцию 06.04.2015 г.

В последние годы для неопротерозоя Сибири был получен ряд новых палеомагнитных определений, однако проблема неопротерозойского сегмента кривой кажущейся миграции полюса (КМП) этого кратона, равно как и вопросы его палеогеографии еще очень далеки от своего разрешения. Очевидно, что на однозначное решение этих задач уйдут еще многие годы упорных исследований. Однако уже сейчас можно сделать важный принципиальный шаг в этом направлении — установить генеральный тренд смещения неопротерозойских палеомагнитных полюсов Сибирской платформы. Для этого необходимо получить несколько качественных палеомагнитных определений, отвечающих по возрасту наименее заполненной части неопротерозойской палеомагнитной летописи. В рамках данной задачи нами выполнены палеомагнитные исследования позднерифейских осадочных и интрузивных пород из опорных разрезов позднего рифея Туруханского района (сухотунгусинская, деревнинская и миро-едихинская свиты), Оленекского поднятия (верхнехайпахская подсвита), Удинского Присаянья (та-гульская свита карагасской серии, нерсинская интрузия). Результаты, полученные в ходе этих исследований, позволяют с учетом уже опубликованных данных предложить для Сибирской платформы две новых альтернативных модели неопротерозойского сегмента кривой КМП и рассмотреть их некоторые тектонические следствия.

DOI: 10.7868/S0002333715050099

ВВЕДЕНИЕ

Первые исследования палеомагнетизма верхнего рифея Сибирской платформы были проведены в 1961—1963 гг. сотрудниками Палеомагнит-ной лаборатории ВНИГРИ под руководством

A.Н. Храмова. В эти годы Э.П. Осиповой были изучены породы лахандинской и уйской серий Учуро-Майского разреза, выходящие на поверхность в долине р. Маи [Сидорова, 1965]. Практически одновременно палеомагнитные исследования верхнерифейских отложений начинаются на западной окраине платформы — А.Я. Власов и

B.П. Апарин изучают гематитовые руды нижнеангарской свиты Енисейского кряжа [Власов, Апарин, 1963]. Вскоре палеомагнитные исследования верхнерифейских толщ распространяются и на Присаянскую часть платформы — В.Ф. Давыдов и А.Я. Кравчинский [Давыдов, Кравчинский, 1965; 1970] впервые изучают породы карагасской серии в долинах рек Ильмига и Тагул. Почти через десятилетие исследование этой серии продолжает Е.Л. Гуревич [Гуревич, 1981] в долине р. Тагул. В 1979—1986 гг. обширные исследования верхнего рифея Бирюсинского Присаянья проводит С.С. Бра-

гин (см. [Брагин, 1985; 1987а; 19876]). Ряд разрезов в Северном и Западном Прибайкалье подробно изучаются В.П. Родионовым, Р.А. Комиссаровой, С.А. Писаревским (см. [Гуревич, 1981]). С конца восьмидесятых годов постепенно устанавливается новый стандарт палеомагнитных исследований, предполагающий, в частности, полное размагничивание коллекций и расчет направлений намагниченности на основе данных, получаемых по серии последовательных шагов магнитной чистки. В целом, этим требованиям удовлетворяют исследования верхнерифейских объектов Сибирской платформы, выполненные в 90-е—2000-е годы В.Э. Павловым с соавторами [Павлов, 1994; Павлов, Петров, 1996; 1997; Павлов и др., 2000; 2002] по породам Учуро-Майского и Туруханского районов, К.М. Константиновым с соавторами (см. [Скляров и др., 2001]) по субвулканическим интрузиям нер-синского комплекса Шарыжалгайского поднятия, Д.В. Метелкиным с соавторами [Метелкин и др., 2005; 2010; Pisarevsky et al., 2013] по Бирюсинскому Присаянью.

Несмотря на то, что история палеомагнитного изучения верхнего рифея Сибирской платформы насчитывает уже несколько десятилетий, вопрос

о положении палеомагнитных полюсов позднего докембрия остается одной из нерешенных проблем палеомагнетизма. Отчасти, причиной этого является то, что современные требования к па-леомагнитному результату относительно недавно вошли в практику отечественных исследований. Например, хотя данные С.С. Брагина по карагас-ской серии получены с применением довольно интенсивной по тем временам магнитной температурной чистки, они не могут рассматриваться как полностью отражающие компонентный состав намагниченности этих пород. Это связано с тем, что для выделения всех компонент намагниченности, требуются (и даже, часто недостаточны) заметно более сильные прогревы. С другой стороны, понятно, что продолжительность позднего рифея (около 400 млн лет) просто несопоставима с объемом проведенных исследований и требуются значительные усилия для того, чтобы получить такое количество палеомагнитных определений, которое было бы достаточно для сколько-нибудь точного представления о характере миграции палеомагнитного полюса Сибирской платформы в позднем рифее (неопротерозое).

Настоящая работа является попыткой в какой-то степени заполнить зияющие пустоты в сибирской позднерифейской палеомагнитной записи и на основе результатов, полученных нами и нашими коллегами, предложить предварительную модель соответствующего сегмента кривой (траектории) кажущейся миграции полюса (в англоязычной литературе — APWP-apparent polar wander path), которая отражала бы современное состояние знаний по этой проблеме.

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

В данной работе мы представляем результаты исследований верхнерифейских осадочных пород Туруханского поднятия (деревнинская и мироеди-хинская свиты), Оленекского поднятия (хайпах-ская свита), а также карагасской серии и интрузии нерсинского комплекса Удинского Присаянья (рис. 1, рис. 2).

ТУруханское поднятие

В стратиграфической последовательности района (рис. 1) деревнинская свита слагает нижнюю часть верхнерифейского разреза Турухан-ского поднятия [Семихатов, Серебряков, 1983] и представляет собой пестроокрашенную толщу терригенно-карбонатных, главным образом стро-матолитовых пород. Свита отделена поверхностью регионального перерыва от нижележащей среднерифейской известняково-доломитовой су-хотунгусинской свиты, из нижней части которой

было отобрано около 30 образцов, результаты исследования которых, также представлены в настоящей работе. Достоверные изотопно-геохронологические данные по рифею Туруханского поднятия ограничены единственным Pb-Pb определением по карбонатам сухотунгусинской свиты, соответствующим 1035 ± 60 млн лет [Ovchinni-kova et al., 1995]. Уточнению возраста рифейских отложений Туруханского поднятия способствует их корреляция с отложениями Енисейского кряжа и Учуро-Майского района, основанная на комплексе биостратиграфических, изотопно-геохронологических и С- и Sr-изотопных данных [Bartley et al., 2001]. В частности, в качестве аналога деревнинской свиты в Учуро-Майском районе, рассматривается нижней часть лахандинской серии (нерюенская свита), датированная 1025 ± 40 млн лет [Семихатов и др., 2000]. Таким образом, имеющиеся данные указывают на то, что формирование деревнинской свиты происходило в самом начале мезопротерозоя, в относительной близости от рубежа 1000 млн лет.

Деревнинская свита (более 100 образцов) была опробована в ряде обнажений, расположенных в долинах рек Сухая Тунгуска, М. Шориха, Каменная и Нижняя Тунгуска (рис. 1).

Мироедихинская свита участвует в строении верхней части туруханского рифея и отделена от деревнинской километровой известняково-доло-митовой толщей буровой и шорихинской свит. Мироедихинская свита сложена преимущественно серыми и зеленовато-серыми доломитами и мергелями с прослоями известняков и пачками пестроцветных аргиллитов. Породы свиты были опробованы (более 60 образцов) в трех обнажениях: на правобережье Енисея, а также в долинах рек Мироедиха и Б. Шориха с резко различающимися элементами залегания.

Совокупность имеющихся палеонтологических, литолого-стратиграфических, изотопно-геохронологических и геохимических данных [Комар, 1990; Овчинникова и др., 1995; Bartley et al., 2001; Семихатов, Серебряков, 1983; Семихатов и др., 2000; Rain-bird et a!., 1998; Павлов и др., 2002; Semikhatov, 1991; Шенфиль, 1991; Knoll and Semikhatov, 1998; Knoll et al., 1995; Сергеев, 2006] свидетельствует, что вся постсухотунгусинская часть рифейского разреза Туруханского поднятия относится к нижним горизонтам верхнего рифея (~1030—850 млн лет).

Поскольку мироедихинская свита относится к верхним уровням туруханского разреза, отделена от границы среднего и верхнего рифея полутора-километровой толщей карбонатных пород, а также содержит микробиоту с таксонами неизвестными в более древних частях разреза, можно с достаточно большой уверенностью полагать, что мироеди-хинская свита формировалась вблизи верхней границы названного временного интервала.

Мг

80°

1.5-

0.5-

Бирюсинская

Я1

3 ^ Й-е

о ^ 1«

I о

Ч со Я О

8 о В

В

с

о

к &

Я ч о л С

о

я &

=к я

я *

я

Н

лллма

Нр

Dbd

Аг

К?

Рис. 1. Стратиграфические схемы и местоположения изученных объектов.

Туруханское поднятие. Индексы свит: В2 — безыменская, Lп — линок, 8И — сухотунгусинская, Вг — деревнинская, Вг — буровой, 8г — шорихинская, Мг — мироедихинская, Тг — туруханская. ^Рг — венд-раннепалеозойские (костинская и вышележащие свиты) и более молодые отложения. Цифры на схеме: 1 — деревнинская свита, р. Сухая Тунгуска, 2 — деревнинская свита, верхнее течение р. Мироедиха, 3 — сухотунгусинская свита, среднее течение р. Мироедиха, 4 — мироедихинская свита, нижнее течение р. Мироедиха, 5 — мироедихинская свита, р. Енисей ниже устья р. Мироедиха, 6 — деревнинская свита, р. Нижняя Тунгуска ниже устья руч. Гремячий (Голоярский блок), 7 — терминальный горизонт свиты линок, р. Нижняя Тунгуска ниже ур. Стрельные Горы (Туруханский блок), 8 — базальный горизонт сухотунгусинской свиты, р. Нижняя Т

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

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»