ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 421, № 2, с. 224-229
=ГЕОЛОГИЯ =
УДК 551.72(571.541.55)
ПЕРИОД ГЛОБАЛЬНОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ("БЕЛОЕ ПЯТНО")
В ДОКЕМБРИЙСКОЙ ИСТОРИИ ЮГА СИБИРСКОГО КРАТОНА И ПРОБЛЕМА ТРАНСПРОТЕРОЗОЙСКОГО СУПЕРКОНТИНЕНТА
© 2008 г. Д. П. Гладкочуб, член-корреспондент РАН Е. В. Скляров, Т. В. Донская,
А. М. Станевич, А. М. Мазукабзов
Поступило 31.01.2008 г.
В докембрийской истории южной части Сибирского кратона отчетливо фиксируются два пика тектоно-магматической активности, близкие по времени проявления к рубежам ~ 1.90—1.85 и ~0.78-0.74 млрд. лет. Первый пик отвечает стадии становления Сибирского кратона [1], второй обусловлен развитием рифтогенных процессов, проявившихся в краевых областях кратона на стадии распада Родинии [2, 3] и завершившихся раскрытием Палеоазиатского океана. Интервал времени между двумя рассмотренными выше пиками до настоящего момента оставался практически "белым пятном" в истории развития южной части Сибирского кратона. Согласно традиционным взглядам (см. обзор в [4]), на протяжении этого периода в краевых областях кратона происходило практически непрерывное накопление осадочных толщ (рис. 1), сопровождавшееся вспышками вулканической (эффузивы в разрезах чайской, медвежевской и хотской свит) и субвулканической (чайский, ангаульский, нерсинский дайко-вые комплексы) активности. Однако возрастная позиция вулканитов и дайковых роев, способных косвенным образом свидетельствовать о возрасте вмещающих, подстилающих и перекрывающих осадочных отложений, до последнего времени оставалась неопределенной.
С целью восполнения этого пробела коллективом авторов выполнены исследования вулканитов и дайковых комплексов, возраст которых предположительно [5, 6] мог отвечать обозначенному выше "периоду неопределенности" (~ 1.9-0.7 млрд. лет). Сами полученные результаты, казалось бы, представляют интерес лишь с позиций уточнения региональных стратиграфических схем и схем магматизма. Однако совокупность новых геохронологических данных и, в особенности, их интерпретация для расшифровки возрастной позиции
осадочных толщ южной части Сибирского кратона принесли неожиданно впечатляющий результат. В самом начале мы хотим специально отметить, что в проводимый анализ сознательно не были включены районы, степень геохронологической изученности которых в настоящее время явно недостаточна (например, Байкало-Патом-ское нагорье).
Ключевыми объектами исследований стали Прибайкальское и Присаянское краевые поднятия фундамента Сибирского кратона. Первое включает в себя Байкальский и Голоустенский выступы. В структуру второго входят Бирюсин-ский и Шарыжалгайский блоки (рис. 1), а также Урикско-Ийская зона. На рис. 2а представлен разрез отложений верхнего докембрия Прибайкальского поднятия, составленный на основе материалов, унифицированных для стратиграфического и палеонтологического обоснования легенд геологических карт Восточной Сибири масштаба 1:50000 (синтез в [4]). Здесь же показана позиция вулканитов и дайковых комплексов в соответствии с ранее допускаемыми значениями возраста этих образований [4]. Новые геохронологические данные, полученные авторами для вулканитов чайской и хотской свит, а также для габбро-диабазов чайского и долеритов нерсинского комплексов, позволили переосмыслить рассматриваемый разрез и предложить его новую редакцию. В частности, было установлено, что возраст вулканитов чайской свиты акитканской серии, субсинхронных осадконакоплению, составляет 1863 ± ± 9 млн. лет (И-РЪ-метод по циркону), а продолжительность накопления вулканогенно-терри-генного разреза свиты не превышала 10 млн. лет [7]. Кроме этого, возрастная позиция габбро-диабазов чайского комплекса (1674 ± 29 млн. лет, Бш-Ш - пироксен, плагиоклаз, вал) [2], прорывающих отложения окуньской свиты, позволила перевести эту толщу из рифейской части разреза (рис. 2А) в палеопротерозой. Возраст долеритов нерсинского комплекса (Лг-Лг-датирование по монофракции плагиоклаза) из дайкового роя, развитого в пределах Прибайкальского поднятия
Институт земной коры
Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск
Рис. 1. Схема геологического строения южной части Сибирского кратона. 1 - фанерозойский осадочный чехол; 2,3 -структуры поднятий: 2 - архейские выступы (Бк - Байкальский, Бр - Бирюсинский, Г - Голоустенский, Ш - Шары-жалгайский); 3 - область развития палеопротерозойской ювенильной коры (У - Урикско-Ийская зона); 4 - отложения рифейской окраины кратона (байкальская и карагасская серии); 5 - Центрально-Азиатский складчатый пояс. На врезке: основные тектонические структуры (супертеррейны и орогенные пояса) Сибирского кратона [1]. Штриховой линией показан контур рис. 1.
(787 ± 21 млн. лет) [2], позволил ограничить нижний возрастной предел седиментации байкальской серии, поскольку нигде на территории Прибайкалья не отмечено случаев прорывания ее отложений дайками нерсинского комплекса. Результаты изотопного датирования (БНЫМР-П по циркону) вулканитов, относимых к разрезу хотской свиты рифея, подстилающей байкальскую серию, свидетельствуют о раннепермском (274 ± 3 млн. лет) [8] возрасте изученных пород, что позволяет изъять вулканиты из разреза хотской свиты и рассматривать в качестве самостоятельного субвулканического комплекса.
Синтез полученных датировок и результат их применения для определения возрастных ограничений докембрийских осадочных толщ Прибайкалья представлены на рис. 2Б. Как следует из приведенной схемы, интервал, охватывающий период времени между внедрением даек чайского (~1.7 млрд. лет) и нерсинского (~0.8 млрд. лет) комплексов, в настоящее время не может быть заполнен какими-либо из известных осадочных
последовательностей. Кроме этого, свидетельства проявления в регионе эндогенной активности (магматизм, метаморфизм) на рассматриваемом временном интервале также не известны. Таким образом, мы можем констатировать, что глобальный по своей продолжительности (около 900 млн. лет) период в геологической истории Прибайкальского поднятия может быть охарактеризован как "белое пятно", или период неопределенности.
Позднедокембрийские разрезы Присаянского поднятия еще более наглядно демонстрируют присутствие глобального по продолжительности перерыва в осадконакоплении (рис. 3) и отсутствие свидетельств эндогенной активности на протяжении еще большего, по сравнению с Прибайкальским поднятием, интервала геологической истории. В качестве наиболее древних (ранний и средний рифей) осадочных толщ Присаянского поднятия традиционно рассматриваются отложения калбазыкской серии, а также ермасохинской и ингашинской свит Урикско-Ийского грабена [4].
« я
!Х
Млн. лет
500
•е-
« я о
53«
8 t а§
я G
о я
Д я
о
!Х Я
о
600
700
800
900
-1000
1100
о
•ея я о
53 «
о
я V
^ Я
u S ^ я я
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
(А)
(Б)
Байкальская серия (<1.10 млрд. лет)
Хотская свита Дайки
(чайский комплекс) Окуньская свита (1.35-1.20 млрд. лет)
Чайская свита (1.60-1.35 млрд. лет)
Хибеленская (1.63 млрд. лет), домугдинская, куленянская (1.71 млрд. лет), малокосинская
Фундамент (>1.9 млрд. лет)
Байкальская серия (<0.79 млрд. лет)
Дайки, нерсинский комплекс (0.79 млрд. лет [2])
т е л
К н о о к к ш
ч
« >
и Л е)
О ^н
SÜ § °
« и &«
I_ Дайки, чайский комплекс
(1.67 млрд. лет [2])
,_ Окуньская свита
(>1.67 млрд. лет) _1 Акитканская серия, Г (1.88-1.85 млрд. лет [1, 7, 12])
Рис. 2. Схема хронологической последовательности геологических событий на площади Прибайкальского поднятия: А - ранее допускаемая [4-6], Б - пересмотренная с учетом новых [1, 2, 7, 8, 12] геохронологических данных.
Отложения всех этих свит (за исключением ерма-сохинской) прорываются дайками ангаульского комплекса (1.6 ± 0.1 млрд. лет, Rb-Sr по валу породы) [6]. Новая датировка (U-Pb, SHRIMP-II по циркону), полученная для амфиболизированных габбро-диабазов ангаульского комплекса, свидетельствует о палеопротерозойском (~1.9 млрд. лет) возрасте этих пород (неопубликованные авторские данные) и позволяет нам перенести калба-зыкскую серию и ингашинскую свиту из рифей-ской части разреза в палеопротерозой. В качестве верхнего возрастного предела накопления отложений ермасохинской свиты может быть использован возраст прорывающих эти толщи гра-нитоидов чернозиминского комплекса (1.53 млрд. лет, Ar-Ar по биотиту) [9]. Полученная датировка позволяет ограничить возраст рассматриваемых отложений границей палео- и мезопротерозоя.
Возраст габбро-долеритов нерсинского комплекса (0.76-0.74 млрд. лет) [10, 11], прорывающих породы метаморфического фундамента (древнее 1.87 млрд. лет [12]) и постколлизионные гранитои-ды (—1.85 млрд. лет) [12, 13], может быть использован для обоснования нижнего возрастного ограничения отложений карагасской серии. В связи с тем, что габбро-долериты слагают тела в основании этой серии и не прорывают верхние части ее разреза, возраст рассматриваемых отложений может быть интерпретирован как отвечающий позднему неопротерозою (<0.75 млрд. лет). Таким образом, можно говорить о том, что на площади Присаян-ского поднятия перерыв в проявлении эндогенной активности охватывает интервал времени около 1.1 млрд. лет (между 1.85 и 0.75 млрд. лет) (рис. 3Б), а перерыв в осадконакоплении в отдельных разрезах (Бирюсинский и Шарыжалгай-ский блоки) даже превосходит эту оценку. Подво-
Млн. лет
•е-
« я О О.
53«
12 §
§■ 8 О Я О а
К я
о а я
о
600
700
800
900
1000
1100
о
« я о
53 « ^ &
я I
О
эт я я
2 я
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
(А)
(Б)
Карагасская и оселковая серии
Дайки основного состава ■ (нерсинский комплекс 0.95-0.90 млрд. лет)
Ингашинская свита
■ Ермасохинская свита
нишоас
иЗЗцЕлшш 1000000000000°( о о о о о его
|+ + + +1-
Дайки, ангаульский комплекс (1.64 млрд. лет)
1- Калбазыкская серия
Гранитоиды
(1.85 млрд. лет [12, 13])
- Фундамент >1.9 млрд. лет [12] и
Карагасская и оселковая серии (<0.75 млрд. лет)
Дайки (нерсинский комплекс) 0.76-0.74 млрд. лет, [10, 11]
т е л
К
¡3
о
Щ ^
я &
ел
ч £
е и ^
Й г § §
И и
2 «
я о & ц
ее
Гранитоиды (чернозими
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.