CC BY
6
GEODYNAMICS & TECTONOPHYSICS
Published by the Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
PALEOGEODYNAMICS
2022 VOLUME 13 ISSUE 2s ARTICLE 0597
ISSN 2078-502X
Q O
DOI: 10.5800/GT-2022-13-2s-0597
AGE OF THE KINTEREP FORMATION OF THE NORTHWESTERN SALAIR: CHEMOSTRATIGRAPHY AND U-Pb ZIRCON DATING
N.I. Vetrova 1 E.V. Vetrov \ E.F. Letnikova \ N.G. Soloshenko 2
1 Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090, Russia
2 Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 15 Academician Vonsovsky St, Ekaterinburg 620016, Russia
ABSTRACT. A comprehensive study of the stratotype section of the Kinterep formation of the North-Western Salair was carried out, including geochemical and isotope (Sr, C, O) studies of carbonate rocks, and U-Pb dating (LA-ICP-MS) of igneous zircon crystals from tuffites. The studied carbonate rocks are pure limestones with Mg/Ca less than 0.007 and a low proportion of insoluble residue (average 5 %). Kinterep limestones are characterized by S18OSMOW values from 19.8 to 23.8 %o and S13CPDB values from -0.7 to +0.9. The Sr isotope composition in limestones of the Kinterep formation varies in a narrow range of 87Sr/86Sr values between 0.70851 and 0.70859. Comparison of the obtained isotopic characteristics (87Sr/86Sr and S13CPDB) of Kinterep formation limestones with the generalized global 87Sr/86Sr variation curve and S13CPDB values in the pale-ocean suggests two equally probable interpretations of the time of accumulation of Kinterep formation limestones: 550-540 and 525-510 Ma. U-Pb dating of magmatic zircon crystals from tuffite, which forms an interlayer among limestones of the Kinterep formation, showed the age at the boundary of ~515 Ma. Thus, using a combination of isotope (Sr, C) chemostratigraphy of carbonate rocks and U-Pb dating of igneous zircon crystals from tuffites syngenetic to limestones, the age limit of 525-510 Ma was established for the time of the formation of the Kinterep formation of the Salair basin. Carbonate rocks of similar age and similar features of the isotopic composition are known in neighbouring areas (for example, the Kuznetsk Alatau) and in regions of the Siberian Platform and microcontinents of Central Asia (Tuva-Mongolian and Dzabkhan) spatially distant from the Salair basin.
KEYWORDS: U-Pb dating; zircon; chemostratigraphy; isotopy (Sr, C, 0); Cambrian; Central Asian foldbelt; Salair
FUNDING: The research was financially supported by Russian Science Faundation project 21-77-00022 (geochemical, geochronological and Sr-isotope analysis), as a part of the state assignment of the IGM SB RAS (C-O isotope study).
SHORT COMMUNICATION Received: December 6, 2021
Revised: December 27, 2021
Correspondence: Natalia I. Vetrova, pisareva@igm.nsc.ru Accepted: December 30, 2021
FOR CITATION: Vetrova N.I., Vetrov E.V., Letnikova E.F., Soloshenko N.G., 2022. Age of the Kinterep Formation of the Northwestern Salair: Chemostratigraphy and U-Pb Zircon Dating. Geodynamics & Tectonophysics 13 (2s), 0597. doi:10.5800/GT-2022-13-2s-0597
ВОЗРАСТ КИНТЕРЕПСКОЙ СВИТЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО САЛАИРА: ДАННЫЕ ХЕМОСТРАТИГРАФИИ И U-Pb ДАТИРОВАНИЯ ЦИРКОНА
Н.И. Ветрова1, Е.В. Ветров1, Е.Ф. Летникова1, Н.Г. Солошенко2
1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, Россия
2 Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН, 620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15, Россия
АННОТАЦИЯ. Проведено комплексное изучение стратотипического разреза кинтерепской свиты Северо-Западного Салаира, включающее геохимические, изотопно-геохимические (Sr, С, О) исследования карбонатных пород и U-Pb датирование (LA-ICP-MS) магматогенных кристаллов циркона из туффитов. Изученные карбонатные породы представлены чистыми известняками с величиной Mg/Са менее 0.007 и низкой долей нерастворимого остатка (в среднем 5 %). Кинтерепские известняки характеризуются значениями S18OSMOW от 19.8 до 23.8 %о и 613Срвв от -0.7 до +0.9. Изотопный состав Sr в известняках кинтерепской свиты варьируется в узком диапазоне значений 87Sr/86Sr между 0.70851 и 0.70859. Сопоставление полученных изотопных характеристик (87Sr/86Sr и 513Срвв) известняков кинтерепской свиты с обобщенной мировой кривой вариации 87Sr/86Sr и значений 613Срвв в палеоокеане предполагает два равновероятных варианта интерпретации времени накопления известняков кинтерепской свиты: 550-540 и 525-510 млн лет. U-Pb датирование кристаллов магматогенного циркона из туффита, слагающего прослой среди известняков кинтерепской свиты, показало возраст формирования на рубеже ~515 млн лет. Таким образом, с помощью комбинации методов изотопной (Sr, С) хемостратиграфии карбонатных пород и U-Pb датирования кристаллов магматогенного циркона из сингенетичных известнякам туффитов установлены ограничения на время формирования кинтерепской свиты Салаирского бассейна 525510 млн лет. Карбонатные породы, имеющие схожий возраст и аналогичные особенности изотопного состава, известны в соседних районах (например, Кузнецкий Алатау) и в пространственно отдаленных от Салаирского бассейна регионах Сибирской платформы и микроконтинентов Центральной Азии (Тувино-Монгольского и Дзабханского).
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: U-Pb датирование; циркон; хемостратиграфия; изотопия (Sr, C, О); кембрий; Центрально-Азиатский складчатый пояс; Салаир
ФИНАНСИРОВАНИЕ: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-77-00022 (геохимические, геохронологические и изотопные Sr-исследования) и в рамках государственного задания ИГМ СО РАН (изотопные С-O исследования).
1. ВВЕДЕНИЕ
Объект исследований - кинтерепская свита, представляет наиболее древние образования северо-западной части Салаира и является одним из эталонов карбонатных разрезов Алтае-Саянской складчатой области [Decisions..., 1983]. В геологической истории Алтае-Са-янской складчатой области эпоха устойчивого карбо-натонакопления соответствует позднерифейско-кем-брийскому времени. Формирование мощных карбонатных толщ происходило в условиях шельфов пассивных окраин Сибирского континента, Тувино-Монгольского микроконтинента, карбонатных построек более мелких микроконтинентов главным образом в вендское время. На рубеже венда и раннего кембрия произошла структурная перестройка, связанная с заложением ост-роводужной системы и формированием мощных вул-каногенно-осадочных толщ [Babin, Shokalsky, 2017]. В то же время были обособлены осадочные бассейны с унаследованным терригенно-карбонатным типом седиментации. Поскольку эти бассейны были сопряжены с магматическими островодужными структурами,
они характеризуются разнообразным литологическим составом и более сложной фациальной зональностью. В отличие от вендского этапа осадконакопления, в кембрии получили массовое развитие терригенные, вул-каногенно-осадочные и продуктивные фосфатные толщи, в карбонатных осадках появляются примеси вулканического материала.
Кинтерепская свита сложена преимущественно серыми рифогенными и темно-серыми тонкоплитчатыми известняками с примесью вулканогенно-осадочно-го материала, прослоями туфов и кремнисто-глинистых сланцев [State Geological Map., 2005]. В настоящее время ее возраст основывается на палеонтологических определениях - в известняках верхней части свиты известны находки археоциат плохой сохранности. Фа-циальный аналог кинтерепской свиты в юго-восточной части Салаира (гавриловская свита) включает многочисленные фаунистические остатки - микрофитоли-ты Osagia mongolika Vol., O. kuvaika Jaksch., Gleocapsella gincingeri Posp.; водоросли Epiphyton sp., Razumovskia sp., Girvanella sp., Renalcis sp., Proaulopora sp.; крустификаты
Stromatactis palaeozoicus Posp. и редкие фрагменты археоциат Robustocyathus ? sp. [Geological Map., 1968]. Характер взаимоотношения с перекрывающими отложениями до сих пор не имеет однозначной трактовки. С одной стороны, считается, что на карбонатных породах кинтерепской свиты согласно залегают вулканогенные образования печеркинской свиты [Roslyakov et al., 2001], с другой - предполагается, что кинтерепские известняки связаны постепенными переходами с пе-черкинскими вулканитами по латерали и вместе образуют единый фациальный ряд [State Geological Map., 2007, 2015]. Изотопный возраст печеркинской свиты также не подтвержден современными геохронологическими данными. Вендская K-Ar датировка по валовому составу породы 572±15 млн лет [Shcherbakov et al.,
1987], полученная для вулканитов печеркинской свиты из стратотипического разреза, требует подтверждения другими геохронологическими методами.
В настоящей работе мы представляем результаты геохимических, изотопно-геохимических (Sr, C, O) исследований карбонатных пород кинтерепской свиты северо-западной части Салаирского бассейна и U-Pb изотопного датирования магматогенных кристаллов циркона из туффитов, залегающих среди этих карбонатных пород, с целью уточнения возраста формирования свиты.
2. МЕТОДЫ
Содержания Ca, Mg, Mn, Fe и Sr определены с помощью атомно-абсорбционного анализа на приборе Thermo
Таблица 1. Результаты U-Pb датирования цирконов (проба НВ20-19) Table 1. Results of U-Pb dating of zircons (sample HB20-19)
№ Th/U Изотопные отношения Возраст, млн лет D, %
точки 207Pb/ 206Pb 2а 207Pb/ 235U 2а 206Pb/ 238U 2а 207Pb/ 235U а 206Pb/ 238U а 207Pb/ 206Pb а конкорд а
1 0.28 0.0564 0.0042 0.642 0.048 0.0821 0.0017 504 15 509 5 467 83 508 5 -1
2 0.44 0.0533 0.0045 0.613 0.050 0.0829 0.0017 486 16 513 5 341 96 511 5 -5
3 0.29 0.0557 0.0044 0.643 0.050 0.0835 0.0017 504 16 517 5 439 88 516 5 -2
4 0.30 0.0593 0.0050 0.677 0.052 0.0830 0.0019 525 16 514 6 577 92 516 5 2
5 0.27 0.0555 0.0035 0.645 0.041 0.0834 0.0017 505 13 516 5 431 70 515 5 -2
6 0.20 0.0573 0.0024 0.644 0.029 0.0814 0.0015 505 9 504 4 502 46 505 4 0
7 0.29 0.0552 0.0051 0.618 0.053 0.0830 0.0023 489 17 514 7 419 103 510 6 -5
8 0.54 0.0559 0.0022 0.655 0.026 0.0830 0.0011 512 8 514 3 447 44 514 3 0
9 0.26 0.0574 0.0027 0.680 0.032 0.0852 0.0012 527 10 527 4 506 52 527 3 0
10 0.21 0.0559 0.0053 0.618 0.055 0.0833 0.0024 489 17 516 7 447 105 511 6 -5
11 0.25 0.0544 0.0028 0.640 0.034 0.0835 0.0013 502 11 517 4 387 58 516 4 -3
12 0.37 0.0559 0.0027 0.646 0.031 0.0828 0.0012 506 10 513 4 447 54 512 3 -1
13 0.25 0.0592 0.0054 0.666 0.056 0.0819 0.0022 518 17 507 7 574 99 509 6 2
14 0.20 0.0539 0.0036 0.625 0.043 0.0836 0.0016 493 13 518 5 366 75 516 5 -5
15 0.28 0.0542 0.0051 0.620 0.056 0.0830 0.0018 490 18 514 5 378 106 512 5 -5
16 0.37 0.0581 0.0057 0.665 0.064 0.0824 0.0021 518 20 510 6 533 107 511 6 1
17 0.30 0.0567 0.0050 0.645 0.054 0.0829 0.0018 505 17 513 5 479 97 513 5 -2
18 0.40 0.0548 0.0021 0.653 0.025 0.0851 0.0009 510 8 526 3 403 43 525 3 -3
19 0.27 0.0552 0.0041 0.662 0.051 0.0840 0.0016 516 16 520 5 419 83 520 5 -1
20 0.25 0.0566 0.0058 0.659 0.067 0.0841 0.0024 514 21 521 7 475 113 520 7 -1
21 0.24 0.0578 0.0040 0.675 0.047 0.0840 0.0015 524 14 520 4 521 76 520 4 1
22 0.23 0.0585 0.0034 0.673 0.037 0.0844 0.0018 523 11 522 5 548 64 522 5 0
23 0.22 0.0553 0.0035 0.639 0.038 0.0820 0.0017 502 12 508 5 423 71 507 5 -1
Примечание. Погрешности единичных анализов изотопных отношений приведены на уровне 2а, погрешности вычисленных возрастов - на уровне а. Расчет 207Pb/235U, 206Pb/238U, 207pb/206Pb и конкордантных значений возраста выполнен по изотопным отношениям 207Pb/235U, 206Pb/238U, 207Pb/206Pb с помощью программы IsoplotR [Vermeesch, 2018]. Дискордантность (D, %) рассчитана по формуле ((207Pb/235U возраст /206pb/238U возраст - 1)100).
Note. The errors in single analyzes of isotope ratios are given at the 2а level, and the errors in the calculated ages are at the 1а level. The 207Pb/235U, 206Pb/238U, 207pb/206Pb and concordant age values were calculated from the isotopic ratios 207Pb/235U, 206Pb/238U, 207Pb/206Pb, respectively, using the IsoplotR program [Vermeesch, 2018]. Discordance (D, %) was calculated using the formula ((207Pb/235U age / 206pb/238U age - 1)100).
Scientific SOLAAR AA Spectrometr в ЦКП «Многоэлементные и изотопные исследования СО РАН» (г. Новосибирск). Погрешность измерений составила не более 5 %. Измерение изотопного состава C и O выполнено методом проточной масс-спектрометрии при постоянном потоке He с помощью масс-спектрометра Finnigan MAT - 253 и линии пробоподготовки - Gas Bench II в данном ЦКП. Измерения содержаний изотопного состава Sr выполнены на многоколлекторном масс-спектрометре TritonPlus в ЦКП «Геоаналитик» (г. Екатеринбург, Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. За-варицкого УрО РАН).
U-Pb-изотопное датирование зерен магматогенно-го циркона выполнено в Центре геотермохронологии Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета на квадрупольном масс-спектрометре с ионизацией в индуктивно связанной плазме ThermoScientific iCAP Q, соединенном с системой лазерной абляции на основе эксимерного лазера (длина волны 193 нм) Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies). Погрешности единичных анализов (отношений, возрастов) приведены на уровне 2а (табл. 1).
3. ОСНОВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Изученный стратотипический разрез кинтереп-ской свиты расположен в районе пос. Кинтереп (от 54°29'150" с.ш., 83°58'995" в.д. до 54°29'091" с.ш., 83°59'102" в.д.), где свита обнажена в виде полосы северо-восточного простирания в ядре Романовской антиклинали, представляющей собой линейную складку с падением крыльев 20-30° и осложненной складками более мелких порядков.
Для геохимических и изотопно-геохимических (Sr, C, O) исследований опробован непрерывный разрез (21 проба) (рис. 1) свежих известняков без кальцито-вых прожилков и признаков мраморизации мощностью ~160 м. На протяжении опробованного разреза породы сохраняли свое залегание, не были нарушены разрывными дислокациями и мелкой складчатостью. Такая стратегия пробоотбора карбонатных толщ, испытавших неоднократные эпизоды постседиментаци-онных деформаций, позволяет проследить изменение изотопно-геохимических особенностей карбонатных пород в пределах одной толщи, сформированной в ходе единого цикла осадконакопления, и избежать повторения (т.н. сдвоенного разреза). Известняки представляют собой серые и темно-серые массивные однородные породы с раковистым изломом, скрытокристалличе-ской структурой, без вторичных изменений.
Результаты геохимических исследований карбонатных пород кинтерепской свиты показали, что они представлены чистыми известняками - Mg/Са составляет менее 0.007 и лишь в двух пробах - 0.012 и 0.017. Доля нерастворимого остатка в 19 пробах не превышает 12 % и в среднем составляет 5 %. Наибольшее содержание алюмосиликатного вещества 33 и 43 %
выявлено в двух пробах, представляющих собой известняки с примесью туфогенного материала. Концентрации Мп в пробах с долей нерастворимого остатка, не превышающей 12 %, находятся в интервале от 30 до 280 г/т. Содержание Fe варьируется в широких пределах - от 630 до 18000 г/т. В нижней части разреза наблюдается снижение концентраций с 7300 до 2900 г/т с последующим ростом этих значений до 10200 г/т и дальнейшим плавным снижением до 2300 г/т. Максимальные концентрации железа (18000 и 16100 г/т) и марганца (960 и 1730 г/т) выявлены в двух пробах средней части разреза с наибольшей долей нерастворимого остатка. Содержания Sr варьируются от 2700 до 6300 г/т. Пробы с терригенной примесью более 10 % были исключены из дальнейших изотопно-геохимических исследований.
Известняки кинтерепской свиты с долей нерастворимого остатка до 10 % характеризуются низкими значениями Мп^г - от 0.01 до 0.10, Fe/Sr варьируется между 0.13 и 2.30, что указывает на высокую степень сохранности Rb-Sr изотопной системы и ее пригодность для исследований изотопного состава стронция. Для удаления вторичных карбонатных фаз пробы были подготовлены по стандартной методике селективного растворения [СогокИоу et а1., 1995; и et а1., 2011]. Измерения изотопного состава Sr наименее измененных образцов карбонатных пород кинтерепской свиты показали значения 878г/8^г в узком диапазоне от -0.70851 до 0.70859. Полученные значения 61805М0№ варьируются от 19.8 до 23.8 %о. Изотопный состав 613Срвв известняков кинтерепской свиты меняется в диапазоне от -0.7 до +0.9 с плавным переходом от отрицательных значений внизу разреза к положительным вверху. Отсутствие корреляции между содержанием Sr и 87Бг/868г (Я2=0.18) указывает на сохранность Sr-изотоп-ной системы, что также подтверждается отсутствием корреляции между значениями 878г/8^г и Мп^г ^2= =-0.21) и между содержанием Sr и значениями 613Срвв (Я2=0.09). Отсутствие корреляции между значениями 61805М0№ и 613Срвв (Я2=-0.37) также говорит о сохранности изотопной системы.
Сопоставление полученных изотопных характеристик (878г/8(^г и 513Срвв) карбонатных пород кинтерепской свиты с обобщенной кривой вариации 878г/8^г и значений 613Срвв в палеоокеане [На1уегБоп et а1., 2010; Ме^Ык et а1., 2015] показало, что полученные характеристики (878г/8(^г от 0.70851 до 0.70859, значение 513С от -0.7 до +0.9 %.) соответствуют двум равновероятным интервалам времени накопления: 550-540 и 525-510 млн лет. Аналогичные изотопные характеристики известны в карбонатных породах янгудской свиты Северо-Муйской глыбы: 878г/8^г от 0.70814 до 0.70879, значения 513С от -0.4 до +1.9 % с интервалом накопления 525-520 млн лет [Vishпevskaya et а1., 2018]; чехла Тувино-Монгольского микроконтинента (верхняя часть хужиртайской и нюргатинской свит боксонской серии): 878г/8^г от 0.70830 до 0.70873, значения 513С от -0.9 до -0.1 % с интервалом накопления
И
83°00'
(е)
КОЛЫВАНЬ ТОМСКАЯ СКЛАДЧАТАЯ ЗОНА
БИИСКО-50 БАРНАУЛЬСКАЯ1 ВПАДИНА
+ + + + + 1 2 3 4
6 нг 7 8 9
11 12 13 14 аУбУ
I 5 10
15
а б в
16
160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
(г)
FelSr
НВ20-22
НВ20-21 •
НВ20-20
НВ20-19
НВ20-18
НВ20-17 а
НВ20-16 •
НВ20-15 • :
НВ20-14 О :
НВ20-13 • ;
НВ20-12 О :
НВ20-11 • ;
НВ20-10 О
НВ20-9 •
НВ20-8
НВ20-7 о.
НВ20-6 и
НВ20-5 с
НВ20-4 •:
НВ20-3 о :
НВ20-2 • :
ЖВ20-1
0 2
Рис. 1. Схема геологического строения Салаира (а), положение Салаира на упрощенной тектонической схеме Северной Евразии (б), схематический литологический разрез кинтерепской свиты с указанием положения мест отбора проб (е) и результаты геохимического, изотопно-геохимического изучения карбонатных пород (известняков) кинтерепской свиты (г-з). Положение объекта исследования на схемах (а) и (б) показано черной звездочкой. Красной линией на фрагментах (г) и (5) отмечены предельные значения критериев сохранности известняков. 1 - пермско-триасовые гранитоиды, 2 - отложения среднего - верхнего карбона (нижнебалахонская подсерия), 3 - средне- и позднекарбоновые гранитоиды, 4 - отложения верхнего девона - нижнего карбона (мозжухинская группа свит), 5 - отложения верхнего девона (пачинская, укропская свиты), 6 - отложения среднего девона (хмелевская свита, соболевско-сафроновская группа свит), 7 - отложения нижнего - среднего девона (бердско-майская группа свит), 8 - отложения нижнего девона (томско-заводская и теленгитская серии), 9 - отложения нижнего силура (серебренниковская серия), 10 - отложения нижнего - среднего ордовика (илокарская серия), 11 - отложения среднего кембрия - раннего ордовика (зелено-фиолетовая серия), 12 - терригенные отложения раннего кембрия (суенгенско-анчешевская группа свит), 13 - вулканогенные образования раннего кембрия (печеркинская свита), 14 - карбонатные отложения раннего кембрия (кинтерепско-гавриловская группа свит), 15а - геологические границы тел, 15б - разрывные нарушения; 16 - места отбора проб на геохимические (а), изотопно-геохимические (б) и геохронологические (в) исследования.
Fig. 1. Scheme of geological structure of the Salair (a), the Salair's position on the simplified tectonic scheme of Northern Eurasia (б), schematic lithological section of the Kinterep formation showing the sampling locations (е) and results of geochemical, and isotope study of carbonate rocks (limestones) of the Kinterep formation (г-з).
The position of the studied object is shown with a black asterisk on (a) and (б). The red line marks the limiting values of the criteria for the preservation of limestones on fragments (г) and (5). 1 - Permian-Triassic granitoids, 2 - deposits of the Middle - Upper Carboniferous (Lower Balakhon Subseries), 3 - Middle- and Late Carboniferous granitoids, 4 - deposits of the Upper Devonian - Lower Carboniferous deposits (Mozzhukha Group), 5 - Upper Devonian (Pachinskaya, Ukropskaya Formations), 6 - Middle Devonian deposits (Khmelevskaya suite, Sobolevsko-Safronovskaya Group), 7 - Lower - Middle Devonian deposits (Berdsko-Maya Group), 8 - Lower Devonian deposits (Tomsk-Zavodskaya and Telengitskaya series), 9 - Lower Silurian deposits (Serebrennikovskaya series), 10 -Lower - Middle Ordovician deposits (Ilokar series), 11 - Middle Cambrian - Early Ordovician deposits (green-violet series), 12 -Early Cambrian terrigenous deposits (Suengensko-Ancheshevskaya Group), 13 - Early Cambrian volcanic formations (Pecherkinskaya Formation), 14 - Early Cambrian carbonate deposits (kinterepsko-Gavrilovskaya Group), 15а - geological boundaries of bodies, 15б -faults; 16 - sampling locations for geochemical (a), isotope (б) and geochronological (в) studies.
от 540 до 520 млн лет [Vishnevskaya, Letnikova, 2013]; в Кузнецком Алатау (3-я пачка сорнинской свиты енисейской серии): 87Sr/86Sr в интервале от 0.70848 до 0.70852, но более высокие значения 513С - от +3 до +4 %о с интервалом накопления 525-517 млн лет [Letnikova et al., 2011]; в Уринском поднятии (толбачинской и мачинской свитах): 87Sr/86Sr от 0.70854 до 0.70855 [Gorokhov et al., 1995]; для карбонатных пород чехла Сибирского кратона 87Sr/86Sr от 0.70846 до 0.70856, значения 513С от -1.8 до -0.3 % [Derry et al., 1994], а также для баянкольской свиты чехла Дзабханского микроконтинента характерны 87Sr/86Sr от 0.70847 до 0.70858, значения 513С от -3.9 до +5.1 % и интервал осадконакопления составляет 550-520 млн лет [Brasier et al., 1996].
Для уточнения возраста формирования кинтерепской свиты проведены геохронологические U-Pb исследования магматогенных кристаллов циркона из прослоя псаммитовых туффитов (проба НВ20-19, 54°29'109" с.ш., 83°59'053" в.д.) верхней части изученного карбонатного разреза. Туффиты представляют собой светло-серые породы с полосчатой текстурой (рис. 2, а, б), на 80-85 % состоят из вулканогенного материала и на 15-20 % -из карбонатного цемента. Среди вулканогенного материала выделяются идиоморфные кристаллы кварца и альбита размерностью до 1 мм. Переход от чистых известняков к туффитам прослежен по постепенному увеличению частиц пеплового материала, и наоборот, выше по разрезу смена туффитов известняками прослежена по уменьшению размера алюмосиликатных частиц. Накопление туфогенного материала происходило
синхронно с накоплением карбонатных осадков, и датирование акцессорных минералов из туффитов позволяет инструментально обосновать изотопный возраст карбонатных пород.
Проанализированные зерна циркона из пробы НВ20-19 представляют собой светло-коричневые преимущественно идиоморфные изометричные и, реже, призматические кристаллы длиной от 100 до 190 мкм с коэффициентом удлинения в среднем от 1.2 до 2.2, без трещин и включений. В катодолюминесцентном изображении кристаллы циркона имеют умеренное до высокого свечение. Осцилляторная зональность проявлена не во всех зернах (рис. 2, в). Циркон характеризуется ТЪ/и в диапазоне от 0.20 до 0.54, что в совокупности с их морфологическими особенностями указывает на их магматическое происхождение. Для 22 кристаллов циркона выполнено 23 измерения (табл. 1), в одном из кристаллов проанализирована центральная и краевая части зерна (точки 7 и 8), в остальных - только краевая часть. Единичные измерения показали диапазон конкордантных возрастов от 505 до 527 млн лет с погрешностью от 3 до 7 млн лет
Конкордантный возраст, полученный по всем 23 измерениям, составил 516.0±0.9 млн лет (СКВ0=10). Средний возраст, рассчитанный по 21 измерению, показал схожий результат - 513.6±1.0 млн лет. Два анализа не были учтены при расчете средневзвешенного значения возраста, поскольку оказались несколько древнее, чем основная популяция. Кривая плотности вероятности иллюстрирует пик на ~513 млн лет (рис. 2, г). С учетом магматического происхождения проанализированных
(e)
510±10 (1)
514±10 (2)
517±10 (3)
514±10 (4)
516±10 (5)
505±9 (6)
а) 514±14 (7)
б) 514±7 (8)
527±7(9)
515±14 (10)
517±8 (11)
513±7 (12)
a
о
ч!
°<$ *
507±13 (13)
519±10 (14)
514±10 (15)
510±13 (16)
513±11 (17)
513±11 (18)
520±10 (19)
520±14 (20)
520±9 (21)
522±11 (22)
508±10 (23)
<4
%
3
(г)
Ср. возраст 516.01±0.92 млн лет MSWD=10, p(x2)=0.0014
100 мкм
560
Ср. возраст 513.59±1.03 млн лет MSWD=0.94, p(x2)=0.53
207Pb/235U 0.70 0.75
n=21/23
а
Рис. 2. Фото обнажения туффитов среди чистых известняков кинтерепской свиты (а), фото образца туффитов, для кристаллов магматогенного циркона которых проведены геохронологические исследования (б) и результаты геохронологического исследования зерен магматогенного циркона (в, г).
Фото кристаллов циркона (в) на сером фоне - в отраженном свете, на черном фоне - КЛ-изображения. Зеленые круги показывают место измерения. Единичные конкордантные возрасты и их погрешности представлены в миллионах лет, номера измерения согласуются с табл. 1. График с конкордией, гистограмма, кривая плотности вероятности и средневзвешенное значение возраста (г) расчитаны с помощью программы IsoplotR [Vermeesch, 2018].
Fig. 2. Photo of a tuffite outcrop among the pure limestones of the Kinterep Formation (a), photo of a tuffite sample for which geochro-nological studies were carried out (б), and the results of a geochronological study of zircons (в, г).
Photo of zircons (в) on a gray background - in reflected light, on a black background - CL images. The green circles show the measurement location. Single-grain concordia ages and their errors are presented in Ma, the measurement numbers are consistent with Table 1. The plot with concordia, histogram, and mean age (г) measurements were carried out using the IsoplotR program [Vermeesch, 2018].
зерен циркона полученная датировка ~515 млн лет отражает раннекембрийское время формирования туфо-генного материала, обнаруженного среди известняков кинтерепской свиты.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные в ходе исследования материалы, включая геологические и петрографические данные, и результаты изотопных исследований указывают на синхронность образования туфогенного материала с отложением карбонатных осадков. Вероятнее всего, кинтерепская свита накапливалась в условиях задугового бассейна одновременно с формированием островодужных вулканитов печеркинской свиты. В таком случае кинте-репские известняки и печеркинские вулканиты следует рассматривать как единый фациальный ряд. Учитывая раннекембрийский (~515 млн лет) U-Pb возраст туффитов, установленный хемостратиграфическим методом интервал карбонатонакопления 525-510 млн лет можно считать наиболее вероятным для времени формирования кинтерепской свиты Северо-Западного Салаира.
5. БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы признательны Н.Б. Кузнецову и анонимному рецензенту за их ценные замечания к представленным материалам, которые, несомненно, позволили улучшить конечный вариант статьи.
6. ЗАЯВЛЕННЫЙ ВКЛАД АВТОРОВ / CONTRIBUTION
OF THE AUTHORS
Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку публикации.
The authors contributed equally to this article.
7. КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ / CONFLICT OF INTERESTS
Авторы заявляют об отсутствии у них конфликта интересов. Все авторы прочитали рукопись и согласны с опубликованной версией.
The authors have no conflicts of interest to declare. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.
8. ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Babin G.A., Shokalsky S.P., 2017. Major Geological Features of the Altai-Sayan Folded Region (Tectonic Zoning, Stratigraphy, Magmatism, Geological Evolution). Geology and Mineral Resources of Siberia (S), 19-34 (in Russian) [Бабин Г.А., Шокальский С.П. Основные черты геологического строения Алтае-Саянской складчатой области (тектоническое районирование, стратиграфия, магматизм, история геологического развития) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2017. № S. С. 19-37].
Brasier M.D., Shields G., Kuleshov VN., Zhegallo E.A., 1996. Integrated Chemo- and Biostratigraphic Calibration of Early Animal Evolution: Neoproterozoic - Early Cambrian of Southwest Mongolia. Geological Magazine 133 (4), 445485. https://doi.org/1Q.1Q17/SQQ167568Q0QQ76Q3.
Decisions of the All-Union Stratigraphic Meeting on the Precambrian, Paleozoic and Quaternary Periods in Middle Siberia, 1983. SNIGGiMS, Novosibirsk, 215 p. (in Russian) [Решения Всесоюзного стратиграфического совещания по докембрию, палеозою и четвертичной системе Средней Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1983. 215 с.].
Derry L.A., Brasier M.D., Corfield R.M., Rozanov A.Yu., Zhuravlev A.Yu., 1994. Sr and C Isotopes in Lower Cambrian Carbonates from the Siberian Craton: A Paleoenvironmental Record during the Cambrian Explosion. Earth and Planetary Science Letters 128, 671-681. https://doi.org/10.10 16/0012-821X(94)90178-3.
Geological Map of the USSR, 1968. Kuzbass Series. Scale 1:200000. Sheet N-44-XVIII (Cherepanovo). Explanatory Note. Nedra, Moscow, 76 p. (in Russian) [Геологическая карта СССР. Серия Кузбасская. Масштаб 1:200000. Лист N-45-XVIII (Черепаново): Объяснительная записка. М.: Недра, 1968. 76 с.].
Gorokhov I.M., Semikhatov M.A., Baskakov A.V, Kutya-vin E.P., Melnikov N.N., Sochava A.V., Turchenko T.L., 1995. Sr Isotopic Composition in Riphean, Vendian, and Lower Cambrian Carbonates from Siberia. Stratigraphy and Geological Correlation 3 (1), 1-28.
Halverson G.P., Wade B.P., Hurtgen M.T., Barovich K.M., 2010. Neoproterozoic Chemostratigraphy. Precambrian Research 182 (4), 337-350. https://doi.org/10.1016/j.pre camres.2010.04.007.
Letnikova E.F., Kuznetsov A.B., Vishnevskaya I.A., Ter-leev A.A., Konstantinova G.V. 2011. The Geochemical and Isotope (Sr, C, O) Characteristics of the Vendian - Cambrian Carbonate Deposits of the Azyr-Tal Ridge (Kuznetsk Alatau): Chemostratigraphy and Sedimentogenesis Environments. Russian Geology and Geophysics 52 (10), 1154-1170. https:// doi.org/10.1016/j.rgg.2011.09.009.
Li D., Shields-Zhou G.A., Ling H.-F., Thirlwall M., 2011. Dissolution Methods for Strontium Isotope Stratigraphy: Guidelines for the Use of Bulk Carbonate and Phosphorite Rocks. Chemical Geology 290 (3-4), 133-144. https://doi. org/10.1016/j.chemgeo.2011.09.004.
Melezhik V.A., Ihlen P.M., Kuznetsov A.B., Gjelle S., Solli A., Gorokhov I.M., Fallick A.E., Sandstad J.S., Bjerkgard T, 2015. Pre-Sturtian (800-730 Ma) Depositional Age of Carbonates in Sedimentary Sequences Hosting Stratiform Iron Ores in the Uppermost Allochthon of the Norwegian Caledonides: A Chemostratigraphic Approach. Precambrian Research 261, 272-299. https://doi.org/10.1016/j.precamres.20 15.02.015.
Roslyakov N.A., Shcherbakov Yu.G., Alabin L.V., Nesteren-ko G.V., Kalinin Yu.A., Roslyakova N.V., Vasiliev I.P., Nevol-ko A.I., Osintsev S.R., 2001. Minerageny of the Junction Area of Salair and the Kolyvan-Tomsk Fold Zone. Publishing House of SB RAS, Novosibirsk, 243 p. (in Russian) [Росляков Н.А., Щербаков Ю.Г., Алабин Л.В., Нестеренко ГВ., Калинин Ю.А., Рослякова Н.В., Васильев И.П., Неволько А.И., Осинцев С.Р Минерагения области сочленения Салаира и Колывань-Томской складчатой зоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 243 с.].
Shcherbakov Yu.G., Roslyakova N.V., Lebedev Yu.N., Do-ilnitsyn E.F., 1987. Polychronism and Geochemical Features of the Salair Ore Field. In: I.V. Nikolaev (Ed.), Regional Geo-chronology of Siberia and the Far East. Proceedings of the Institute of Geology and Geophysics, Siberian Branch of the USSR Academy of Science. Vol. 690. Nauka, Novosibirsk, p. 82-98 (in Russian) [Щербаков Ю.Г., Рослякова Н.В., Лебедев Ю.Н., Доильницын Е.Ф. Полихронность и геохимические особенности Салаирского рудного поля // Региональная геохронология Сибири и Дальнего Востока: Труды ИГиГ АН СССР / Ред. И.В. Николаева. Новосибирск: Наука, 1987. Вып. 690. С. 82-98].
State Geological Map of the Russian Federation, 2005. Altai-Sayansk Series. Scale 1:1000000. Sheet N-45 (Novokuznetsk). VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg (in Russian) [Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Алтае-Саянская. Масштаб 1:1000000. Лист N-45 (Новокузнецк). СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2005].
State Geological Map of the Russian Federation, 2007. Altai-Sayansk Series. Scale 1:1000000. Sheet N-45 (Novokuznetsk). Explanatory Note. VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg, 665 p. (in Russian) [Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия
Алтае-Саянская. Масштаб 1:1000000. Лист N-45 (Новокузнецк): Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2007. 665 с.].
State Geological Map of the Russian Federation, 2015. Altai-Sayan Series. Scale 1:1000000. Sheet N-44 (Novosibirsk). VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg (in Russian) [Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Алтае-Саянская. Масштаб 1:1000000. Лист N-44 (Новосибирск). СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2015].
Vermeesch P., 2018. IsoplotR: A Free and Open Toolbox for Geochronology. Geoscience Frontiers 9 (5), 1479-1493. https://doi.Org/10.1016/j.gsf.2018.04.001.
Vishnevskaya I.A., Letnikova E.F., 2013. Chemostratig-raphy of the Vendian - Cambrian Carbonate Sedimentary Cover of the Tuva-Mongolian Microcontinent. Russian Geology and Geophysics 54 (6), 567-586. https://doi.org/10. 1016/j.rgg.2013.04.008.
Vishnevskaya I.A., Letnikova E.F., Kanygina N.A., Proshen-kin A.I., Soloshenko N.G., Vetrov E.V., Kiseleva V.Yu., 2018. Isotope Stratigraphy and U-Pb Dating of Detrital Zircons from the Vendian - Cambrian Deposits of the North Muya Block. Russian Geology and Geophysics 59 (11), 1433-1449. https://doi.Org/10.1016/j.rgg.2018.10.004.
