научная статья по теме СОСТАВ ПИТАЮЩИХ ПРОВИНЦИЙ И ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ПОЗДНЕВЕНДСКОГО ФОРЛАНДОВОГО БАССЕЙНА ТИМАНСКОГО ОРОГЕНА Геология

Текст научной статьи на тему «СОСТАВ ПИТАЮЩИХ ПРОВИНЦИЙ И ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ПОЗДНЕВЕНДСКОГО ФОРЛАНДОВОГО БАССЕЙНА ТИМАНСКОГО ОРОГЕНА»

ГЕОХИМИЯ, 2009, № 12, с. 1294-1318

СОСТАВ ПИТАЮЩИХ ПРОВИНЦИЙ И ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ПОЗДНЕВЕНДСКОГО ФОРЛАНДОВОГО

БАССЕЙНА ТИМАНСКОГО ОРОГЕНА

© 2009 г. А. В. Маслов*, Д. В. Гражданкин**, В. Н. Подковыров***, М. В. Ишерская****, М. Т. Крупенин*, Г. А. Петров*, Ю. Л. Ронкин*, Э. 3. Гареев*****, О. П. Лепихина*

Институт геологии и геохимии Уральского отделения РАН 620075 Екатеринбург, Почтовый пер., 7, e-mail: maslov@igg.uran.ru **Институт нефтегазовой геологии и геофизики Сибирского отделения РАН 630090 Новосибирск, просп. Коптюга, 3, e-mail:/6оеоиа@тае.еот

***Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, e-mail: vpodk@mail.ru ****Институт геологии Уфимского научного центра РАН 450000 Уфа, Центр, ул. Карла Маркса, 16/2 *****Уфимский научный центр РАН 450054 Уфа, пр-т Октября, 71, e-mail: emik@anrb.ru Поступила в редакцию 12.02.2008 г.

В статье на основе секвенс-стратиграфических реконструкций и прецизионных геохимических данных о составе тонкозернистых терригенных пород верхнего венда Юго-Восгочного Беломорья, Вычегодского прогиба, Верхнекамской и Шкаповско-Шиханской впадин, Кваркушско-Каменногорского и Башкирского мегантиклинориев реконструированы состав пород питающих провинций и особенности геологической истории различных сегментов дистальной зоны поздневендского форландового бассейна Тиманско-го орогена. В составе верхнего венда Юго-Восточного Беломорья выделены четыре секвенса: агмин-ский, солзенский, зимнегорский и ергинский. Трассирование секвентных границ и заключенных между ними латеральных фациальных рядов от Юго-Восточного Беломорья до Южного Урала позволило наметить основные этапы формирования осадочного выполнения форландового бассейна (этап I - мелководный эпиплатформенный бассейн, этап II - изолированный бассейн, этап III - низкое стояние уровня моря, этап IV - проградация дельтовых платформ). Анализ положения фигуративных точек составов глинистых сланцев, алевроаргиллитов и аргиллитов верхнего венда всех исследованных регионов на диаграммах Th-La, Ni-Cr, GdN/YbN-Eu/Eu*, Sc-Th/Sc, La/Sm-Sc/Th и Co/Hf-Ce/Cr, а также их РЗЭ-системати-ки и данных о Nd модельных возрастах дает основание считать, что основными источниками тонкой алю-мосиликокластики для дистальных зон Тиманского форландового бассейна являлись протерозойские, в том числе и неопротерозойские образования Тиманского складчато-надвигового пояса. Полученные результаты не противоречат представлениям о том, что с вендским этапом развития Восточно-Европейской платформы связано интенсивное поступление аллохтонного материала в ее периферические области за счет активизации орогенических процессов в прилежащих подвижных поясах, и позволяют существенно уточнить палеогеографические реконструкции.

ВВЕДЕНИЕ

В поздневендскую эпоху, как об этом свидетельствуют особенности строения отложений этого времени, вдоль северо-восточной и восточной окраины Восточно-Европейской платформы, перед фронтом

Тиманского орогена1, существовал протяженный предгорный бассейн, в котором на фоне интенсивного прогибания происходило накопление мощных туфогенно-терригенных осадочных последовательностей [3, 4]. Верхневендские отложения, представленные в многочисленных обнажениях в Юго-Во-

1Типовая область развития тиманид расположена в пределах Тиманского кряжа на северо-западе России; она отделяет Восточно-Европейский кратон от Печорского бассейна и Полярного Урала. Однако Тиманский ороген sensu lato значительно обширнее: современный Тиманский кряж отвечает лишь части его форланда; сам же ороген прослеживается на расстояние по крайней мере 3000 км от южной части Урала на границе с Казахстаном до Варангерского п-ова Финнмаркена, образуя восточную границу древнего кратона. От Тиманского кряжа он прослеживается также и вкрест простирания, далеко на северо-восток, под мощными фанерозойскими последовательностями Печорского бассейна и шельфа Баренцева моря. Слагающие его комплексы появляются на дневной поверхности на Урале и севернее - в отдельных антиклинальных структурах Пай-Хоя и Новой Земли. Тиманская орогения затронула обширную часть северо-западной России. Фанерозой-ский чехол, области арктического шельфа и деформации уралид существенно маскируют важность тиманского орогенно-го события для понимания геодинамической эволюции Европы [1, 2].

сточном Беломорье, прослеживаются, по данным параметрического бурения и геофизических исследований, вдоль северо-восточной периферии платформы через Мезенскую, Верхнекамскую и Шка-повско-Шиханскую впадины и вновь вскрываются на дневной поверхности на западном склоне Урала -в Кваркушско-Каменногорском и Башкирском мегантиклинориях (рис. 1). Сходство палеонтологических комплексов остатков в разрезах северо-западной части Мезенского бассейна (Юго-Восточное Беломорье) и западного склона Среднего Урала указывает на существование в позднем венде устойчивых биогеографических связей в пределах всего бассейна, что также подтверждается находками представителей ископаемой беломорской биоты в керне скважин Мезенской синеклизы [5, 6]. Вкрест палеосклона, по направлению к Тиманскому склад-чато-надвиговому поясу, мощность осадочного выполнения предгорного бассейна возрастает от 500600 м (Юго-Восточное Беломорье) до 1300 м (Вычегодский прогиб), а вдоль палеосклона, по направлению к Уралу - до 1700-2000 м.

Предгорные бассейны, как правило, представляют собой интенсивно прогибающиеся структуры, мигрирующие на пододвигающуюся плиту, при этом их осадочное выполнение вблизи растущего горного сооружения оказывается деформированным в моновергентные складчато-надвиговые пакеты, которые формируют низкие предгорья и также вовлекаются в процесс разрушения [7-12]. Однако, верхневендские отложения, выполняющие форлан-довый бассейн Тиманского орогена, отличаются относительной простотой геологической структуры и геометрии секвенсов [3, 4]. По всей вероятности, во всех разрезах, изученных нами вдоль северо-восточной и восточной окраины Восточно-Европейской платформы и на Урале, представлены отложения наиболее дистальной зоны предгорного бассейна, которая не была затронута деформациями. В данной статье нами предпринята попытка выявить вклад продуктов разрушения Тиманского складчатого сооружения в формирование отложений дистальной зоны форландового бассейна на основе данных прецизионной геохимии тонкозернистых алюмосиликокластических пород - глин, аргиллитов, алевроаргиллитов2 и глинистых сланцев, играющих существенную роль в составе осадочных последовательностей верхнего венда на всей рассмотренной нами территории.

2 Под алевроаргиллитами нами понимаются глинистые породы с 5-30% примеси алевритовых зерен кварца и полевых шпатов.

Рис. 1. Основные регионы распространения поздне-вендских отложений на северо-востоке и востоке Восточно-Европейской платформы и в пределах западной мегазоны Урала.

I - Юго-Восточное Беломорье (Беломорско-Кулой-ское плато); II - Вычегодский прогиб; III- Шкапов-ско-Шиханская впадина; IV - Кваркушско-Каменно-горский мегантиклинории; V - Башкирский меганти-клинории. 1 - выступы кристаллического фундамента; 2 - изо пахиты отложений верхнего венда, м; 3 - граница Уральского складчатого пояса.

ЛИТОСТРАТИГРАФИЯ И ОБСТАНОВКИ НАКОПЛЕНИЯ ВЕРХНЕВЕНДСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ

В составе верхнего венда Юго-Восточного Бело-морья нами выделяются четыре секвенса: агмин-ский, солзенский, зимнегорский и ергинский. Аг-минский секвенс объединяет отложения лямицкой свиты и нижней подсвиты верховской свиты (суммарной мощностью до 220 м). Нижняя граница секвенса представляет собой поверхность субаэраль-ного размыва шельфа, на которой залегает покров гравелитов (трансгрессивный тракт), ограниченный сверху поверхностью максимального морского затопления. Основная часть секвенса (регрессивный тракт) сложена циклическим чередованием пачек зеленовато-серых и шоколадно-коричневых тонкослоистых глин и пачек тонкого переслаивания глин и алевролитов с прослоями светлосерых косоволни-стослоистых песчаников. И-РЬ-возраст цирконов из вулканических туфов в основании верховской свиты равен 558 ± 1 млн. лет [13]. Солзенский секвенс объединяет отложения верхней подсвиты верховской свиты (мощностью до 80 м). Нижняя граница представляет собой поверхность максимальной регрессии и совпадает с поверхностью морского затопления. На этой поверхности залегает толща, которая интерпретируется как регрессивный тракт, сложенная циклическим чередованием пакетов желтовато-серых песчаников с косоволнистой, тонкой и грубой горизонтальной слоистостью с разнообразными подводно-оползневыми деформациями и пачек тонкого переслаивания алевролитов и глин [14]. Зимнегорский секвенс объединяет отложения одноименной свиты. Осадочная последовательность зимнегорской свиты присутствует только в северовосточных разрезах, где она достигает мощности 200 м, и интерпретируются как тракт низкого стояния уровня моря. В подошве свиты установлена поверхность форсированной регрессии, которую выстилает прогрессивно построенный пакет кварцевых песчаников, гравелитов и конгломератов, ограниченный сверху поверхностью морского затопления. На этой поверхности залегает пачка шо-коладно-коричневых глин с прослоями вулканических туфов, И-РЬ возраст цирконов из которых равен 555.3 ± 0.3 млн. лет [15]. Основная часть секвенса сложена мощной, прогрессивно построенной многослойной песчаниковой толщей с пестрым фациаль-ным строением фиолетово-серой окраски, для которой характерны горизонтальная и многоэтажная косая слоистость. Ергинский секвенс представлен отложениями ергинской свиты мощностью до 150 м. Нижняя граница интерпретируется как поверхность максимальной регрессии, на которой залегает толща закономерного чередования аргиллитов, алевролитов и желтовато-серых песчаников с косоволни-стой, тонкой горизонтальной и градационной слоистостью и разнообразными подводно-оползневыми деформациями (трансгрессивный тракт). В кровле

этой толщи проводится поверхность максимального морского затопления. Перекрывающие отложения имеют пеструю окраску, представлены переслаиванием алевролитов и гл

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