ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2012, № 2, с. 180-196
УДК 550.93+551.72(470.5)
U-Pb-СИСТЕМАТИКА ОБЛОМОЧНЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ ОТЛОЖЕНИЙ СЕРЕБРЯНСКОЙ СЕРИИ СРЕДНЕГО УРАЛА
© 2012 г. А. В. Маслов, Г. М. Вовна*, В. И. Киселёв*, Ю. Л. Ронкин, М. Т. Крупенин
Институт геологии и геохимии УрО РАН 620075Екатеринбург, Почтовый пер., 7;
E-mail: maslov@igg.uran.ru *Дальневосточный геологический институт ДВО РАН 690022 Владивосток, проспект 100-летия Владивостока, 159;
E-mail: gala1367@mail.ru Поступила в редакцию 25.04.2011 г.
На основе LA-ICP-MS данных установлено, что среди обломочных цирконов в тиллитовидных конгломератах танинской свиты серебрянской серии западного склона Среднего Урала присутствует примерно одинаковое количество кристаллов с неоархейскими и палеопротерозойскими U-Pb-изо-топными возрастами. Это позволяет считать, что основным источником алюмосиликокластики в начале серебрянского времени были кристаллические породы фундамента восточной части Восточно-Европейской платформы. Обломочные цирконы в песчаниках керносской свиты имеют мезо- и неоархейский (~15%), палеопротерозойский (~60%) и мезопротерозойский (~26%) возраст. Сравнение полученных данных с материалами изучения обломочных цирконов из песчаников рифея и венда Южного Урала показало, что в составе рифейских и нижневендских отложений обоих регионов существенная доля принадлежит продуктам размыва средне- и позднепалеопротерозойских кристаллических пород цоколя Восточно-Европейской платформы. При формировании отложений серебрянской серии, кроме того, заметную роль играли развитые на палеоводосборах более древние, раннепалеопротерозойские, нео- и мезоархейские породные ассоциации. Конец серебрянского времени (керносский век) отличался от его начала (танинский век) появлением в областях сноса также мезопротерозойских комплексов, роль которых в формировании рифейско-вендских отложений соседнего южноуральского сегмента, по имеющимся на сегодня данным, невелика. Это позволяет предполагать пространственно-временное разнообразие источников кластического материала для верхнедокембрийских отложений западной мегазоны Южного и Среднего Урала.
Изучение распределения редкоземельных элементов (РЗЭ), ТЬ, ИГ, 8е, Со, Сг и N1 в тонкозернистых обломочных породах серебрянской серии верхнего докембрия западного склона Среднего Урала (Кваркушско-Каменногорский меганти-клинорий) и результаты определения их Nd-мо-дельного возраста позволили установить, что нормализованные к хондриту спектры РЗЭ в них типичны для постархейских глинистых сланцев и аргиллитов [Маслов и др., 2006]. В то же время присутствие на ряде стратиграфических уровней глинистых пород с GdN/YbN > 2.0, как и высокая степень деплетирования ТРЗЭ в некоторых их образцах, указывают на присутствие в составе тонкой алюмосиликокластики архейского компонента. Величина Том в глинистых сланцах нижней части серебрянской серии составляет от ~2.0 до 1.85 млрд лет, тогда как на более высоких уровнях разреза доминируют породы с Том ~1.77—1.70 млрд лет. Эти факты, как и материалы ранее проведенных минералого-петрографиче-ских исследований [Аблизин и др., 1982], дают ос-
нования предполагать, что основной областью сноса тонкой алюмосиликокластики для сереб-рянского бассейна являлись восточные районы Восточно-Европейской платформы, где доминировали кристаллические комплексы раннего протерозоя. Снижение же Nd-модельных возрастов в конце серебрянского времени было обусловлено, по всей видимости, появлением новых, в том числе и восточных (уральских) питающих провинций, сложенных более молодыми комплексами пород [Маслов и др., 2006]. В настоящее время эти предположения подтверждаются новыми данными о и-РЬ изотопном возрасте обломочных цирконов, присутствующих в породах серебрян-ской серии.
Серебрянская серия Кваркушско-Каменно-горского мегантиклинория объединяет танин-скую, гаревскую, койвинскую, бутонскую и кер-носскую свиты (рис. 1) [Аблизин и др., 1982]. Та-нинская свита (мощность до 500 м) слагается несколькими пачками редкогалечниковых тил-литовидных конгломератов, чередующихся с по-
левошпато-кварцевыми песчаниками, алевролитами, глинистыми и (в нижней части) "зелеными" аповулканогенными сланцами. Гаревская свита (500—650 м) объединяет тонкополосчатые филлитовидные глинистые сланцы и мелкозернистые песчаники. Койвинская свита (250—300 м) представлена чередованием пестро- и красно-цветных глинистых сланцев, алевролитов и известняков; в ряде разрезов свиты присутствуют пакеты и пачки редкогалечниковых конгломератов, а также железистые песчаники и сланцы. По представлениям Н.М. Чумакова [2011, с. 10], в настоящее время "... можно сделать осторожное предположение, что танинская и койвинская свиты могут относиться к нижнелапландскому ледниковому горизонту (нижнеблоньская подсви-та Беларуси и свита Смальфиорд Норвегии)", т.е. возраст их составляет несколько менее 660 млн лет. Бутонская свита (300—350 м) объединяет полосчатые темно-серые низкоуглеродистые глинистые сланцы с редкими прослоями алевролитов и песчаников. Керносская свита (200—600 м) сложена песчаниками и филлитовидными алеврито-глинистыми породами. В северной части Квар-кушско-Каменногорского мегантиклинория в разрезах верхней части этой свиты существенная роль принадлежит вулканогенным породам дворецкого комплекса — пикритам, трахибазальтам, трахиандезитобазальтам, щелочным базальтам, фонолитам, щелочным трахитам и др.
Sm-Nd и Rb-Sr методами для трахиандезитов дворецкого комплекса Е.В. Карпухиной с соавторами [2000, 2001] получены датировки, отвечающие интервалу 600—560 млн лет. По данным Ю.Л. Ронкина [Суслов и др., 2002], изотопный возраст трахиандезитов дворецкого комплекса составляет 569 ± 42 млн лет (Sm-Nd метод, валовая проба) и 559 ± 16 млн лет (Rb-Sr метод, валовая проба). А.А. Носовой (устное сообщение, 2009 г.) для вулканитов дворецкого комплекса по двум валовым пробам и монофракциям клинопироксенов получена Sm-Nd датировка 626 ± 50 млн лет (СКВО = 1.5).
Отложения серебрянской серии несогласно перекрыты породами старопечнинской свиты сыл-вицкой серии. Последние, по данным С.Б. Суслова с соавторами [2002], прорваны интрузивными образованиями кусьинского комплекса. Возраст пикритов кусьинского комплекса (массив на р. Кусья), определенный Rb-Sr методом по монофракциям пироксена и породе в целом, составляет 608 ± 3 млн лет (ISr = 0.7033 ± 3), а Sm-Nd датировка щелочных габбро бассейна р. Чикман (изо-хрона по апатиту, клинопироксену и породе в целом) равна 626 ± 57 млн лет [Карпухина и др., 1999].
1 2
3
4
5
6
7
8 9
Рис. 1. Схематическая стратиграфическая колонка серебрянской серии западного склона Среднего Урала.
1 — песчаники; 2 — глинистые сланцы; 3 — низкоуглеродистые глинистые сланцы; 4 — известняки; 5 — тил-литовидные конгломераты; 6 — "зеленые" аповулка-ногенные сланцы; 7 — гематитизированные песчаники и алевролиты; 8 — вулканогенные породы; 9 — места отбора образцов для выделения обломочных цирконов.
Свиты: Ш — танинская; gr — гаревская; ку — койвинская; Ы — бутонская; кг — керносская.
Минералого-петрографическое изучение песчаников и тиллитовидных конгломератов серебрянской серии выполнено в основном в 1960-70-х гг. При этом ряд авторов первоначально считал основным источником валунно-галечного материала, слагающего конгломераты танинской свиты, поднятия Уральской геосинклинали, располагавшиеся к востоку от современного Кваркушско-Каменногорского мегантиклинория.
По данным Б.Д. Аблизина с соавторами [1982], в тиллитовидных конгломератах нижнетанинской подсвиты среди обломков присутствуют гнейсы, плагиограниты, аплиты, граниты, порфириты и порфироиды, диабазы, песчаники, кварцито-пес-чаники, кварциты, карбонатные породы, кремни и сланцы. Примечательно, что карбонатные фрагменты часто представлены мраморизованными или тонкозернистыми известняками с онколита-ми и катаграфиями, типичными для подстилаю-
Сылвицкая серия (верхний венд)
kr
bt
V V V v>
J, ■ )■ I,
м
г 2100
I- 1800
Обр. 08-17-4
з
kv
gr
дррср
у у у у VI
□ □ □ I
т
Обр. 08-17-1
1500
1200
-900
600
300
L0
ш
ЕВ
*
Рис. 2. Обзорная схема Урала (а) и положение мест отбора образцов на выделение обломочных цирконов в окрестностях с. Серебрянка (б).
I — мезозойско-кайнозойские отложения; II — Предуральский прогиб; Ш—УШ — мегазоны Урала: III — Западно-Уральская, IV — Центрально-Уральская, У — Тагильская, VI — Магнитогорская, VII — Восточно-Уральская, VIII — Зауральская.
Цифры в кружках: 1 — Главный Уральский разлом; 2 — Серовско-Маукский разлом.
а
щей клыктанской свиты. Обломки гранитоидов, среди которых описаны плагиограниты, плагиоклаз-микроклиновые и микроклиновые граниты, аналогичны гранитоидам кристаллического фундамента Восточно-Европейской платформы. Изучение характера распределения обломков в разрезах нижнетанинской подсвиты позволило Б.Д. Аб-лизину с соавторами [1982] сделать вывод, что основная область сноса в начале серебрянского времени располагалась к юго-западу и западу от Среднего Урала. Наряду с гранитоидами среди обломков в тиллитовидных конгломератах присутствуют парагнейсы, биотит-плагиоклазовые пла-гиогнейсы, гранатовые, гранат-биотитовые, био-тит-гранат-силлиманитовые гнейсы и аплито-гнейсы. Состав обломков в тиллитовидных конгломератах верхнетанинской подсвиты сходен с охарактеризованным выше, в то же время в отдельных разрезах среди них присутствует довольно много фрагментов карбонатных пород, что не типично для нижнетанинских конгломератов.
Редкогалечные конгломераты койвинского уровня, в отличие от танинских, сложены преимущественно обломками кварцито-песчаников, кислых изверженных пород, кремней и кварци-
тов; в ряде разрезов в них присутствуют и фрагменты карбонатных пород.
Песчаники нижней подсвиты керносской свиты по особенностям петрографического и химического состава подразделяются на две крупные группы [Аблизин и др., 1982]. Породы первой группы — это серые и светло-серые фосфатонос-ные песчаники, содержание в которых кварца составляет 65—75%, а полевых шпатов (альбит, аль-бит-олигоклаз, ортоклаз, микроклин) — от 15—20 до 2
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.