ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 456, № 6, с. 707-711
= ГЕОХИМИЯ =
УДК 551.24
ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУРАНСКОЙ СЕРИИ БУРЕИНСКОГО ТЕРРЕЙНА ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-
АЗИАТСКОГО СКЛАДЧАТОГО ПОЯСА: РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ (8ш-Ш) И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ (и-РЬ ЕА-1СР-М8)-ИССЛЕДОВАНИЙ © 2014 г. А. А. Сорокин, Ю. В. Смирнов, А. Б. Котов, В. П. Ковач
Представлено академиком Ю.М. Пушаровским 22.03.2013 г. Поступило 12.03.2013 г.
Б01: 10.7868/80869565214180236
Буреинский (Туранский) террейн — наиболее крупная составная часть Буреинско-Цзямусин-ского супертеррейна, относящегося к числу главных структурных элементов восточной части Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) (рис. 1). Большая часть этого террейна сложена позднепалеозойскими и раннемезозойскими гра-нитоидами и перекрывающими их юрско-мело-выми морскими и континентальными отложениями Буреинского осадочного бассейна, а также меловыми вулканическими и вулканоплутониче-скими ассоциациями [2].
В качестве основания Буреинского террейна обычно рассматривают метаморфические породы амурской серии [2], которые на всех существующих геологических картах отнесены к раннему докембрию. Однако результаты комплексных геохронологических и изотопно-геохимических исследований метаосадочных пород стратотипа амурской серии свидетельствуют о том, что формирование их протолитов произошло в позднем протерозое и (или) палеозое и, возможно, раннем мезозое, а наложенные на них структурно-метаморфические преобразования связаны не с до-кембрийским, а с палеозойским и мезозойским этапами геологического развития ЦАСП [3, 4].
К условно верхнепротерозойским образованиям Буреинского террейна относят [2] слабо мета-морфизованные терригенные, терригенно-кар-бонатные и реже — вулканогенные комплексы. В пределах его северной части они представлены метаосадочными и метавулканическими породами туранской серии, в разрезе которой выделены
Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Благовещенск Амурской обл. Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук, Санкт-Петербург
три толщи (снизу вверх): метапесчаников, мета-алевролитов, метабазальтов (мощность 1500 м); метаморфизованных риолитов, их туфов и иг-нимбритов (400 м); метаконгломератов, метапесчаников (700 м). Результаты недавно проведенных геохронологических исследований показали, что метариолиты раннепалеозойские [5] и рас-сланцованные габброиды, пространственно ассоциирующие с метабазальтами нижней толщи, и гранитоиды кивилийского комплекса того же возраста [6, 7].
Таким образом, к настоящему времени остается неясным только стратиграфическое положение терригенных пород верхней части разреза рассматриваемой серии, которые и являются предметом данного исследования. Несмотря на ограниченность распространения, они, безусловно, относятся к "реперным" комплексам, от знания возраста и геодинамической обстановки образования которых зависит корректность реконструкций истории формирования восточной части ЦАСП. В настоящей работе приведены результаты комплексных геохимических, изотопно-геохимических Sm—Nd- и геохронологических (LA-ICP-MS) U—Pb-исследований терри-генных отложений верхней толщи туранской серии Сюкдулкинского тектонического блока Буреинского террейна, что позволило получить информацию о возрасте этих отложений и идентифицировать источники исходного для них осадочного материала.
Изотопно-геохимические Sm—Nd-исследова-ния выполнены в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (г. Санкт-Петербург). Изотопные составы Sm, Nd измерены на многоколлекторном масс-спектрометре TRITON TI в статическом режиме. Измеренные 143Nd/144Nd нормализованы к 146Nd/144Nd = 0.7219 и приведены к 143Nd/144Nd = 0.511860 в Nd-стандарте La Jol-
708
СОРОКИН и др.
64 с.ш
48
44
108° в.д. 120° 132° 144° 156°
48°
44°
40°
36° 144°
132°
1000 км
1
7
10
у у у у V V у
13
★
14
Рис. 1. Положение объекта исследования в геологических структурах восточной окраины Евразии. Тектоническая основа по [1].
1 — кратоны и их фрагменты; 2 — складчато-надвиговые пояса окраины кратона; 3—7 — домезозойские орогенные пояса: 3 — позднерифейский, 4 — позднекембрийско-раннеордовикский, 5 — силурийский, 6 — позднепалеозойский, 7— позднепалеозойско-раннемезозойский; 8, 9 — фрагменты домезозойских орогенных поясов: 8 — позднерифейских, 9 — раннепалеозойских; 10—12 — мезозойские, кайнозойские орогенные пояса: 10 — позднеюрский, 11 — позднемеловой, 12 — кайнозойский; 13 — основные разломы: а — с крутым, б — пологим падением; 14 — положение объекта исследования. Аббревиатура — названия орогенных поясов и их фрагментов: АР — Аргунский (Керулен-Аргуно-Мамынский), БЦ — Бурея-Цзямусинский в составе: Буреинского (БЦБ), Малохинганского (БЦМ), Ханкайского (БЦХ); МО — Монголо-Охотский, СЛ — Солонкерский, ЮМ — Южно-Монгольский.
1а. Средневзвешенное значение 143Мё/144Мё в Мё-стандарте Ьа 1о11а за период измерений составило 0.51144 ± 10 (п = 12). Точность определения кон-
центраций 8ш, Ш ± 0.5%, 1478ш/144Ш ±0.5%, I 143Ш/144Ш ±0.005% (2а). Уровень холостого опыта 8ш 0.05—0.2, Мё 0.1—0.5 нг. При расчете модель-
ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИИ
709
18 16 14
« 12
0 т К
1 10
Я
се
О
4 о о 8
5
Ч
400
800
1200 1600 Возраст, млн лет
2000
Рис. 2. Гистограмма и кривая относительной вероятности возрастов детритовых цирконов из терригенных отложений туранской серии Буреинского террейна (обр. Z-18-6).
ных возрастов t
Nd(DM)
использованы значения DM
i43Nd/i44Nd = 0.513151, 147Sm/144Nd = 0.2136 [8].
Геохронологические U—Pb-исследования детритовых цирконов проведены в корпорации "Apatite to Zircon, Inc" (Айдахо, США) с использованием системы лазерной абляции New Wave YAG 213 nm в сочетании с ICP-масс-спектрометром Finnigan Element-2. Диаметр кратера около 20 мкм. Калибровку проводили по стандартам FC, F5, TR, R3, T2, MD. Экспериментальные данные обработаны с помощью программы ISOPLOT [9]. Для геологической интерпретации использованы только те оценки возраста, дискордантность которых не более 10%. При этом для цирконов древнее 1.0 млрд лет возраст рассчитывали по 207Pb/206Pb, а для более молодых цирконов — 206рь/238и
Терригенные породы верхней части разреза ту-ранской серии Сюкдулкинского тектонического блока представлены массивными мелкозернистыми песчаниками и грубыми алевролитами с бластопсаммитовой и бластоалевритовой структурами. Они сложены плохо окатанными обломками кварца, полевых шпатов, слюд. Среди акцессорных минералов преобладают циркон, сфен, апатит, магнетит.
Указанные выше минералогические особенности предопределяют соответствие исследуемых пород по соотношению Na2O/K2O—SiO2/Al2O3 типичным грауваккам и литаренитам. Концен-
трации большинства литофильных элементов в них находятся на уровне таковых в верхней континентальной коре за исключением незначительного дефицита Nb, Ta, Hf, Y, HREE, Pb и относительного обогащения Ba, Rb. Распределение REE имеет отчетливо фракционированный характер ([La/Yb]n 8.5—19.8) с отрицательной европиевой аномалией (Eu/Eu* 0.58—0.64).
Для кварц-полевошпатовых песчаников получены оценки iNd(DM) 1.4—1.5 млрд лет (табл. 1). Это указывает на то, что их источниками послужили докембрийские породы и (или) более молодые изверженные, образование которых связано с переработкой позднедокембрийской континентальной коры.
Среди 119 проанализированных зерен детритовых цирконов, выделенных из мелкозернистого песчаника (обр. Z-18-6) верхней части разреза туранской серии Сюкдулкинского тектонического блока, обнаружены 68 зерен, которые характеризуются конкордантными оценками возраста. Большая часть из них представлена цирконами венд-кембрийского (588—483 млн лет, 54%) и позднерифейского (865—737 млн лет, 40%) возрастов при подчиненном количестве цирконов (6%) с палеопротерозойскими возрастами (2.0— 1.7 млрд лет) (рис. 2, 3).
Наиболее молодая популяция детритовых цирконов из терригенных отложений верхней части разреза туранской серии кембрийского возраста,
6
4
2
0
710 СОРОКИН и др.
Таблица 1. Результаты изотопно-геохимических Sm-Nd-исследований терригенных отложений туранской серии Буреинского террейна
Образец Порода Sm Nd 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd sNd(0) ^Nd(DM), млн лет
Z-18-4 Z-18-6 Песчаник кварц-полевошпатовый То же 3.84 4.07 21.9 25.1 0.1062 0.0982 0.512122± 3 0.512068± 2 -10.1 -11.1 1457 1427
Примечание. Величины ошибок (2а) определения 143Nd/144Nd соответствуют последним значащим цифрам после точки.
т.е. их накопление произошло в начале палеозоя, а не в докембрии, как это принято в современных стратиграфических схемах. Источниками кембрийских цирконов, по-видимому, были раннепа-леозойские кислые магматические комплексы, широко представленные в строении Буреинского террейна [2] и охарактеризованные современными геохронологическими данными [5, 7]. Кроме того, принципиально важное значение имеет присутствие в осадочных породах туранской серии значительного количества цирконов вендского и позднерифейского возрастов — первое свидетельство участия позднепротерозойских об-
разований в геологическом строении указанного террейна. Следует отметить, что позднепротеро-зойские детритовые цирконы установлены в ме-таосадочных породах Аргунского [10], Цзямусин-ского [11] и Ханкайского [12] террейнов и в палеозойских толщах Ольдойского террейна [13] восточной части Центрально-Азиатского складчатого пояса. При этом позднепротерозойские магматические комплексы, которые могли послужить источниками этих цирконов, к настоящему времени достоверно установлены лишь в строении Аргунского террейна [14, 15].
206Pb/238U
207Pb/235U
Рис. 3. Диаграмма с конкордией для детритовых цирконов из терригенных отложений туранской серии Буреинского террейна (обр. Z-18-6).
ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИИ
711
Исследования выполнены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 11—05—98504), Программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН "Геодинамическая эволюция структурно-вещественных комплексов складчатых поя
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.