СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2009, том 17, № 4, с. 23-31
УДК 551.331:551.71
ПОЗДНЕВЕНДСКИЙ БАЙКОНУРСКИЙ ЛЕДНИКОВЫЙ ГОРИЗОНТ
© 2009 г. Н. М. Чумаков
Геологический институт РАН, Москва e-mail: Chumakov@ginras.ru Поступила в редакцию 09.09. 2008 г.
В ряде районов Азии и Западной Африки вблизи границы венда и нижнего кембрия давно отмечались ледниковые отложения. В последние годы появились новые данные, которые подтверждают эти наблюдения и позволяют уточнить возраст этих отложений. В некоторых разрезах они залегают выше отложений, содержащих остатки верхневендских ископаемых (вендотений, сабеллидите-сов и микрофоссилий). В нагорье Ахаггар ледниковые отложения несогласно залегают на магматических породах с возрастом около 560 млн. лет. В Восточном Саяне в цементе диамиктитов обнаружено верхневендское ископаемое Cloudina sp. В Средней Азии и Северо-Западном Китае ледниковые отложения согласно перекрыты типичными кэп-доломитами и выше кремнисто-фосфатными толщами, которые в Тариме содержат фауну, характерную для нижней зоны Anabarites trisulcatus немакит-далдынского яруса. Фауна зоны Anabarites trisulcatus найдена непосредственно выше ледниковых отложений также в Восточном Саяне. Это позволяет считать, что оледенение, которое предлагается назвать байконурским, предшествовало немакит-далдынскому веку или произошло в самом его начале. Оно сопровождалось крупной отрицательной аномалией 513С (от -5 до —10%о). Судя по последним реконструкциям положения континентов в венде, байконурское оледенение было не региональным, а проявилось в обоих полушариях. Наряду с общепризнанными оледенениями Стерт, Марино и Гаскье байконурское оледенение образует последовательный ряд крупных ледниковых событий в конце позднего докембрия. При анализе геологической, биосферной и биотической истории позднего докембрия существование байконурского оледенения нельзя игнорировать.
Ключевые слова: ледниковые отложения, верхний венд, немакит-далдынский горизонт, отрицательная аномалия 513С.
ВВЕДЕНИЕ
Уже давно в ряде районов Азии в кембрии или верхних горизонтах докембрия отмечались ледниковые отложения (Норин, 1940; Книппер, 1963; Зубцов, 1972; Королев, 1972 и др.), однако их точное стратиграфическое положение, а порой и происхождение оставались не вполне доказанными. В последующие годы было установлено, что эти отложения приурочены к двум или трем стратиграфическим горизонтам, верхний из которых располагается вблизи границы венда и кембрия (Чумаков, 1978; Chumakov, 1981; Chen et al., 1981; Mu, 1981; Королев, Максумова, 1984; Guan et al., 1986). К настоящему времени накопились новые данные, которые подкрепляют и уточняют вывод о стратиграфическом положении верхнего ледникового горизонта.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Рассмотрим главные разрезы, которые содержат верхний ледниковый горизонт, начиная со Средней Азии (рис. 1).
Казахстан и Киргизия. Самые молодые верх-недокембрийские ледниковые толщи относятся здесь к байконурской свите, которая сложена главным образом диамиктитами. Эта свита в виде дугообразного пояса с перерывами обнажается на протяжении более чем 1700 км от гор Улутау (Центральный Казахстан, рис. 1, 1) до хребта Большой Каратау и гор Джебаглы (Южный Казахстан, рис. 1, 2, 4, 5), а далее через хребты Чат-кальский, Сандалашский (рис. 1, 6) и Кокийрим-Тоо (Западная Киргизия, рис. 1, 7) протягивается до хребтов Нарын-Тоо и Джетым-Тоо (Центральная Киргизия, рис. 1, 8), а затем в Сарыд-жазский хребет (Восточная Киргизия, рис. 1, 9) и далее в Китай. В хр. Малый Каратау вероятным аналогом байконурской свиты является базаль-ная пачка тиллоидов кыршабактинской свиты (Еганов, Советов, 1979).
Байконурская свита является верхней свитой серии, которая именуется улутаусской в Казахстане и джетымской в Киргизии. Обе эти серии с угловым несогласием перекрывают осадочно-вулканогенный комплекс, обладающий возрастом 690 ± 15 млн. лет (и-РЬ метод, цирконы из
66° 72°
Рис. 1. Современное распространение байконурской свиты и ее возможных аналогов в Казахстане и Киргизии. а - выходы байконурской свиты; б - вероятные аналоги байконурской свиты; в - государственные границы; I - Республика Узбекистан; II - Китайская народная республика; 1 - горы Улутау; 2 - северная часть хр. Большой Каратау; 3 - хр. Малый Каратау; 4 - центральная часть хр. Большой Каратау; 5 - южная часть хр. Большой Каратау и горы Джебаглы; 6 - хр. Чаткальский; 7 - хр. Кокийрим; 8 - хр. Нарынтау и хр. Джетымтау; 9 - хр. Сарыджазский.
риолитов; Судоргин, 1990) и 705 ± 10 млн. лет (U-Pb метод, цирконы липаритовых порфиров; Королев, Максумова, 1984), а также интрузивные породы, самые молодые из которых имеют возраст 720 ± 20 млн. лет (U-Pb метод, цирконы; Киселев, 2001). Мощность байконурской свиты колеблется от нескольких десятков до 600 метров. Залегающие в ней диамиктиты содержат эрратические и штрихованные камни и переслаиваются со сланцами, содержащими рассеянные обломки (дропстоуны). На значительной территории байконурская свита венчается маркирующим пластом доломитов, который представляет собой типичный кэп-доломит (cap dolomite). Эти признаки явно указывают на существенное участие ледников в образовании байконурской свиты. Устойчивое стратиграфическое положение этой свиты на всем ее протяжении (рис. 2) тоже говорит в пользу ее преимущественно ледниковой природы. Свита залегает, иногда с небольшими местными несогласиями, на терригенно-карбонатных, частично красноцветных отложениях и повсеместно перекрывается очень характерной толщей, состоящей из темных кремней и углистых кремнистых сланцев, которые часто содержат фосфориты или фосфоритовые конкреции и нередко отличаются высокими концентрациями ванадия и повышенными содержаниями некоторых тяжелых металлов. Эта кремнистая толща в разных
частях региона именуется различно. В Казахстане, в горах Улутау, она слагает нижнюю часть коктальской свиты, южнее, в хребте Каратау, называется курумсакской свитой, а в Киргизии выделяется в курментинскую свиту (Шабалин, 1965) или относится к нижней части шорторской серии (Королев, Максумова, 1984). В Центральном и Южном Казахстане граница между кэп-доломи-том байконурской свиты и вышележащей кремнистой толщей резкая, но согласная (Чумаков, 1978; Kheraskova, 1981). На это указывает также характерная последовательность постледниковых отложений, в которой диамиктиты непосредственно перекрываются кэп-доломита-ми, а последние - черными кремнями и углисто-глинистыми кремнистыми фосфоритоносными сланцами. Такая фациальная последовательность напоминает многие постледниковые позднедо-кембрийские разрезы разного возраста (Чумаков, 1978; Chumakov, 1992; Hambrey, Harland, 1981; Dobrzinski, Bahlburg, 2007 и др.). В связи с этим перерыв, который предполагается некоторыми исследователями в основании кэп-доломита в Южном Казахстане и отмечается в подошве кремнисто-сланцевой толщи в Киргизии (Королев, Максумова, 1984 и др.), не представляется нам сколько-нибудь длительным. В 30-50 м выше подошвы коктальской свиты, в кремнистых сланцах встречены акритархи вергольского горизонта
Улутау Каратау Джетымтау
Коктальская свита
Курайлинская свита
0 10
^р 11
V 12
II 13 = 14
* >5
2 16 Р 17
V 18 Тг1 19
20
200
100
0 м
Рис. 2. Основные разрезы байконурской свиты в Средней Азии (Улутау - по Книппер, 1962; КИегаБкоуа, 1981; Джетымтау - по Шабалин, 1965; Королев, Максумова, 1984).
1 - конгломераты; 2 - диамиктиты; 3 - песчаники; 4 - сланцы; 5 - сланцы с рассеянными обломками (дропстоунами); 6 - кремнисто-углистые сланцы; 7 - кремни; 8 - известняки; 9 - доломиты; 10 - штрихованные камни; 11 - дропстоуны; 12 - гнезда камней; 13 - тонкая слоистость; 14 - неотчетливая слоистость; 15 - ритмичная слоистость; 16 - подводно-оползневые текстуры; 17 - фосфоритовые конкреции; 18 - ванадиеносные сланцы; 19 - трилобиты; 20 - микрофос-силии.
(зона Ыо1ш1а) нижнего кембрия (Крылов и др., 1986). Выше по разрезу кремнистая толща постепенно сменяется карбонатными отложениями, которые содержат фауну среднего и верхнего кембрия (Ергалиев, 1965). В районе Чаткальско-го хребта в кремнях, которые залегают в нескольких метрах выше кэп-доломитов, обнаружены беззамковые брахиоподы (Королев, Максумова, 1984), которые не встречаются ниже томмотского яруса нижнего кембрия (Розанов и др., 2008). Сумма этих фактов свидетельствует о сравнительно молодом возрасте байконурской свиты. Маломощные черные сланцы и известняки, которые разделяют байконурский кэп-доло-мит и слои с нижнекембрийскими фоссилиями, судя по текстурам накапливались в бассейне, не компенсированном осадками. Не исключено поэтому, что для их отложения потребовалось значительное время, но вряд ли оно превышало не-
сколько миллионов лет. Если исходить из таких соображений, можно заключить, что байконурская свита образовалась в конце вендского периода или самом начале раннего кембрия1.
С этим заключением согласуется положение байконурской свиты в верхних частях улутаус-ской и джетымской серий, так как ниже по разрезу этих серий имеются горизонты диамиктитов, которые, как полагают, имеют частично ледниковое происхождение и коррелируются с нижним лапландским горизонтом венда (Чумаков, 1978; Королев, Максумова, 1984). В свите Джетымтау джетымской серии присутствуют три горизонта диамиктитов. Свита Джетымтау отделена терри-
1 Согласно российской стратиграфической схеме нижний кембрий начинается с подошвы томмотского яруса, а по шкале Международной стратиграфической комиссии - в основании немакит-далдынского яруса.
генной свитой и большим перерывом от осадоч-но-вулканогенной серии Большого Нарына, наиболее молодые породы которой, как уже упоминалось, имеют возраст 690 ± 15 млн. лет. Наличие несогласия и осадочных отложений, которые разделяют свиты Большого Нарына и Джетымтау, указывает на существенно более молодой, чем 690 ± 15 млн. лет, возраст диамиктитов свиты Джетымтау и дает основания считать, что они принадлежат ранневендскому, лапландскому, ледниковому горизонту. Последний, по-видимому, соответствует обоим варангерским ледниковым уровням, а также гляциогоризонтам Марино и Га
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.