CC BY
10
УДК 550.93:549.514.81(234.851)
ВОЗРАСТ НИЖНЕПАЛЕОЗОЙСКОЙ САЛЕДСКОЙ СВИТЫ ПРИПОЛЯРНОГО УРАЛА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ U-Pb ДАТИРОВАНИЯ ДЕТРИТНЫХ ЦИРКОНОВ
Н.Ю. Никулова1, В.Н. Филиппов1, В.Б. Хубанов2
'Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар 2Геологический институт СО РАН, Улан-Удэ Поступила в редакцию 10.05.18
Приведены первые результаты U-Pb датирования детритных цирконов из песчаников саледской свиты, с которой на Приполярном Урале связаны многочисленные проявления медной минерализации. Установлено, что псаммитовая толща сформировалась не ранее, чем во второй половине среднего ордовика. Высказаны предположения об источниках обломочного материала.
Ключевые слова: песчаники, детритные цирконы, состав, условия образования, возраст, саледская свита, Приполярный Урал.
Nikulova N.Yu., Filippov V.N., Khubanov V.B. First results of U-Pb dating of detrital zircons from early Paleozoic Saled Formation (Subpolar Urals). Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Geological Series. 2018. Volume 93, part 4. P. 10-18.
The article presents the results of the first U-Pb dating of detritic zircons from sandstones of the Saled Formation (Lower Paleozoic). Numerous occurrences of copper mineralization are associated with this formation in the Subpolar Urals. We found out that the psammite layer had been formed not earlier than in the late Middle Ordovician. Sources of clastic material are suggested.
Key words: sandstones, detritic zircons, composition, formation conditions, age, Saled Formation, Subpolar Urals.
В геологическом строении западного склона Приполярного Урала участвуют образования двух структурных ярусов. Нижний структурный ярус — неравномерно дислоцированные и метаморфизо-ванные рифейско-вендские образования, представленные вулканогено-осадочными породами, сланцами, кварцитами, кварцитосланцами и доломитами саблегорской, пуйвинской, хобеинской и мороинской свит, прорванными дайками мета-долеритов и интрузивными телами гранитов. В совокупности эти рифейско-вендские образования именуются тиманидами (Пучков, 2010) или прото-уралидами-тиманидами (Кузнецов и др., 2006; Кузнецов, 2009). Выше залегают образования верхнего структурного яруса — уралиды, разрез которых начинается с верхов кембрия.
Основание разреза уралид сложено фрагментарно распространенными слюдистыми кварцевыми гравелитами с линзами песчаников, заполняющими пониженные участки допалеозойского рельефа и выделяемыми как верхнекембрийско-нижнеор-довикская алькесвожская толща. Выше залегает нижнеордовикская обеизская свита, которая на хребте Малдынырд сложена конгломератами, а в правом борту долины р. Балбанью представлена светлыми и светло-розовыми песчаниками и квар-
цитопесчаниками с прослоями алевролитов, серицит-кварцевых сланцев и редкими линзами мелкогравийных гравелитов.
Надстраивающие разрез обеизской свиты зеленовато-серые песчаники, алевропесчаники, алевролиты и серицит-хлоритовые сланцы с прослоями слабоизвестковистых кварцевых песчаников выделяются как саледская свита (Чернов, 1948). Согласно стратиграфической схеме ордовика Урала (Объяснительная записка..., 1994), следская свита относится к индысейскому горизонту аренигского яруса нижнего ордовика, который в настоящее время соответствует интервалу от подошвы флоского яруса нижнего ордовика до нижней части дарривильского яруса среднего ордовика (Жамойда, Леонтьева, 2012).
Саледская свита слагает обширные поля распространения, которые протягиваются непрерывной полосой вдоль западного склона Приполярного Урала. В районе месторождения Желанное породы саледской свиты слагают крылья антиклинальных складок, осложняющих строение Ляпинского ан-тиклинория (рис. 1). В ядрах этих складок вскрыты протоуралиды-тиманиды, прорванные дайками метадолеритов и интрузивными телами гранитов.
Саледская свита маркирует собой окончание прибрежно-континентального этапа развития ре-
гиона и начало этапа формирования морских отложений. С этой свитой связаны многочисленные проявления медной минерализации, относящейся к типу медистых песчаников. Область развития горизонта медистых песчаников в породах саледской свиты, ее возрастных и фациальных аналогов протягивается с севера на юг от возвышенности Константинов Камень до р. Щугор более чем на 500 км (Дембовский и др., 1990).
Возраст саледской свиты принято считать ран-неаренигским на основании находок в известко-вистых песчаниках переотложенных обломков раковин брахиопод, скелетов мшанок и иглокожих, а также конодонтов позднего аренига—лланвирна (Дембовский и др., 1990). Поскольку те же авторы отмечают, что «обилие битого ракушняка и ори-
ентировка захороненных раковин указывают на следы перемыва осадка» (Дембовский и др., 1990, с. 20), то предположение об аренигском возрасте этой свиты может вызывать сомнение и может быть уточнено и скорректировано по результатам изотопного датирования извлеченных из пород, участвующих в ее сложении, детритных цирконов, и-РЬ изотопному датированию которых и посвящена настоящая статья.
Объект и методы исследования
Проба (СН 17-18) мелкозернистого зеленовато-серого песчаника из основания разреза саледской свиты отобрана на склоне г. Холодная вблизи кварцевого месторождения «Желанное» (65°5'54,840" с. ш., 60°22'24,593" в. д.). Петрографический состав
Рис. 1. Схематическая геологическая карта, по (Ефанова, 2001): 1 — современные аллювиальные отложения; 2—4 — уралиды (нижние уровни разреза): 2 — саледская свита, песчаники, алевролиты, сланцы; 3 — обеизская свита, конгломераты, гравелиты, песчаники; 4 — алькесвожская толща, гравелиты, песчаники; 5 — кембрийская метаморфизованная кора выветривания, сланцы; 6—11 — протоуралиды-тиманиды: 6 — верхнерифейские образования (пуйвинская, хобеинская и мороинская свиты объединенные), сланцы, доломиты, кварциты, кварцитосланцы; 7— верхнерифейско-вендские вулканогенные породы саблегорской свиты, туфы и лавобрекчии кислого состава; 8 — верхнерифейско-вендские долериты, долерито-базальты; 9 — верхневендско-нижнекембрий-ские граниты; 10 — вендские интрузивные риолиты; 11— вендские вулканиты основного состава, долериты, габбро; 12 — границы стратиграфических подразделений (а), разрывные нарушения: б — установленные, в — предполагаемые
песчаника изучен в прозрачном шлифе. Содержание породообразующих оксидов определено традиционным весовым химическим методом. Интерпретация результатов химических анализов проведена с использованием традиционных классификаций и методических приемов, применяющихся для палеогеографических реконструкций.
Выделенная по стандартной методике (дробление, бромоформирование, разделение на фракции) из пробы СН 17-18 монофракция циркона была интегрирована в эпоксидную шашку. Цирконы предварительно изучены с помощью сканирующего электронного микроскопа JSM-6400 с энергетическим спектрометром Link в ЦКП «Геонаука» Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Ускоряющее напряжение и ток на образцах - 20 kV и 2-10—8 A соответственно. В качестве образцов использовались сертифицированные стандарты фирмы «Microspec».
Определения U-Pb изотопного возраста цирконов проводились с помощью устройства лазерной абляции UP-213 и одноколлекторного магнитно-секторного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой Element XR (LA-ICP-MS метод) в лаборатории физических методов анализа ГИН СО РАН (г. Улан-Удэ). Методика измерения, обработка масс-спектрометрического сигнала, расчет изотопных отношений и возрастов изложены в работе (Хубанов и др., 2016). Применялось лазерное излучение с частотою импульсов 10 Гц, плотностью потока энергии 3,5 Дж/см2 и диаметром пучка излучения 25 мкм. В качестве внешних стандартов и контрольных образцов использовались эталонные цирконы Plesovice (Sl&ma et al., 2008) и 91500 (Wiedenbeck et al., 1995). При анализе результатов исследований для цирконов древнее 1,0 млрд лет использованы оценки возраста, рассчитанные по отношению 207Pb/206Pb, а для более молодых цирконов — по отношению 206Pb/238U.
Вещественный состав и геохимические особенности песчаника
Песчаник обр. СН 17—18 характеризуется бла-стопсаммитовой структурой и сланцеватой за счет ориентировки чешуек слюды текстурой, сложен в различной степени окатанными зернами кварца и полевого шпата, сцементированными кварцевым регенерационным и поровым хлоритовым, на отдельных участках с примесью карбоната цементом. Песчаник имеет следующий химический состав (масс. %): SiO2 — 70,48, TiO2 — 0,97, Al2O3 — 12,21, Fe2O3 — 0,66, FeO — 5,32, MnO — 0,18, CaO — 1,11, MgO — 2,03, K2O — 1,44, Na2O — 2,09, P2O5 — 0,37, CO2 — 0,28. По данным нормативного пересчета, он состоит (об. %) из: кварца (48), кислого (№ 15) плагиоклаза (21), хлорита (17), калиевого полевого шпата (7) и мусковита (1,5) и акцессорных ко-
личеств апатита, кальцита, ильменита, лейкоксе-на и магнетита. В тяжелой фракции протолочной пробы отмечены также циркон, турмалин, гранат, эпидот, апатит, пирит, халькопирит, магнетит и лейкоксен.
По результатам химического анализа исследуемого образца песчаника (СН 17-18) рассчитаны индикаторные соотношения и петрохимические модули, позволяющие судить об условиях его образования и источниках обломочного материала. Коэффициенты F3-F4, равные -2,84 и 1,06 (Roser, Korsch, 1986), соответствуют песчаникам, образовавшимся преимущественно за счет разрушения изверженных пород кислого состава. Соотношения SiO2-K2O/N2O (Roser, Korsch, 1986), равное 70,48-0,69, и F1-F2 (Bhatia, 1983), равное 1,41-1,42, указывают, что песчаник мог формироваться в условиях активной континентальной окраины. Эти соотношения отражают присутствие в составе песчаников продуктов разрушения вулканогенных и плутонических пород, образовавшихся на островодужной и коллизионной стадиях формирования протоуралид-тиманид. Значение индексов CIA (Nesbitt, Young, 1982) - 63, CIW (Harnois, 1988) - 69 и ICV (Cox, Lowe, 1995) - 1,1 указывают на присутствие в изученных песчаниках большого количества неглинистых силикатных минералов и слабую степень химического разложения исходных пород в умеренно-холодных условиях.
Результаты датирования цирконов
Среди детритных цирконов в изученной пробе преобладают зерна размером 180-220 мкм. Они имеют розовый цвет различных оттенков и матовую поверхность. Около 65% составляют окатанные зерна со сглаженно-цилиндрическими ри-совидными формами (Куда 1,8). Реже встречаются среднеокатанные короткопризматические кристаллы (13%, Куда 1,3), хорошо окатанные овальные зерна (11%, Куда 1,4), среднеокатанные удлиненно-призматические кристаллы (4%, Кудл 1,6), округлые хорошо окатанные зерна (5%, Куда 1,2), в единичных количествах - обломки зерен, образовавшиеся, по-видимому, при дроблении пробы. Циркон содержит (масс. %) ZrO2 - 64,78-69,72, SiO2 - 30,10-33,29, HfO2 - 0,98-2,05.
Результаты изотопных анализов 107 зерен циркона приведены в таблице. Все датировки характеризуются дискордантностью меньше 10%. Возраст цирконов распределен в диапазоне от мезоархея (3127+78 млн лет) до среднего ордовика (459±5 млн лет) (рис. 2).
В рассматриваемой выборке наиболее древний возраст имеют два зерна с мезоархейскими (3127+78 и 3004+51 млн лет) датировками, для четырех зерен зафиксирован неоархейский возраст в интервале 2643+107-2821+27 млн лет. На
Таблица
Результаты и-РЬ датирования детритных цирконов из саледской свиты
№ зерна Нескорректированные изотопные отношения Мо Рассчитанные возрасты, млн лет о, %
шрь 206РЬ ±1а жрь 235РЬ 1а ЖРЪ 238И 1а жръ 206РЬ 1а жръ 235РЬ 1а ЖРЬ 238И 1а Возраст для интерпретации ±1а
1 0,0838 0,0013 2,8312 0,0388 0,2451 0,0021 0,64 1287 29 1364 10 1413 11 1287 29 -4
2 0,0583 0,0014 0,6276 0,0147 0,0781 0,0008 0,42 539 54 495 9 485 5 485 5 2
3 0,0572 0,0010 0,6782 0,0108 0,0860 0,0008 0,56 499 38 526 7 532 5 532 5 -1
4 0,0563 0,0015 0,6145 0,0150 0,0792 0,0008 0,41 463 56 486 9 491 5 491 5 -1
5 0,0966 0,0016 3,4499 0,0518 0,2591 0,0024 0,60 1559 30 1516 12 1485 12 1559 30 2
6 0,092 0,0016 3,159 0,0519 0,249 0,0023 0,56 1467 32 1447 12 1434 12 1467 32 1
7 0,0623 0,0016 0,6593 0,0163 0,0767 0,0008 0,42 685 54 514 10 477 5 477 5 8
8 0,1100 0,0019 4,8509 0,0759 0,3199 0,0030 0,59 1799 31 1794 13 1789 14 1799 31 0
9 0,0905 0,0016 3,0328 0,0485 0,2431 0,0022 0,58 1436 33 1416 12 1403 12 1436 33 1
10 0,1186 0,0022 5,6801 0,0965 0,3474 0,0033 0,56 1935 32 1928 15 1922 16 1935 32 0
11 0,0923 0,0020 3,0359 0,0615 0,2385 0,0024 0,50 1474 40 1417 15 1379 13 1474 40 3
12 0,110 0,0022 4,825 0,0893 0,317 0,0031 0,52 1803 34 1789 15 1777 15 1803 34 1
13 0,1108 0,0022 5,0449 0,0949 0,3302 0,0032 0,52 1812 36 1827 16 1840 16 1812 36 -1
14 0,115 0,0025 5,154 0,1041 0,324 0,0033 0,50 1887 38 1845 17 1808 16 1887 38 2
15 0,094 0,0024 3,441 0,0822 0,264 0,0028 0,45 1516 42 1514 18 1512 14 1516 42 0
16 0,0904 0,0020 3,0568 0,0643 0,2451 0,0025 0,49 1435 42 1422 16 1413 13 1435 42 1
17 0,055 0,0017 0,587 0,0179 0,078 0,0009 0,37 395 61 469 11 484 5 485 5 -3
18 0,0716 0,0019 1,4588 0,0375 0,1477 0,0016 0,43 976 54 914 15 888 9 888 9 3
19 0,0586 0,0014 0,7149 0,0163 0,0885 0,0009 0,46 553 51 548 10 546 6 546 6 0
20 0,0826 0,0020 2,5722 0,0596 0,2258 0,0024 0,46 1260 46 1293 17 1312 13 1260 46 -1
21 0,0577 0,0016 0,6907 0,0185 0,0868 0,0010 0,43 518 60 533 11 537 6 537 6 -1
22 0,0623 0,0018 0,9894 0,0272 0,1152 0,0013 0,42 684 59 698 14 703 8 702 7 -1
23 0,0593 0,0021 0,6283 0,0215 0,0768 0,0010 0,37 579 75 495 13 477 6 477 6 4
24 0,095 0,0028 3,241 0,0949 0,247 0,0029 0,40 1533 52 1467 22 1422 15 1533 52 3
25 0,0547 0,0017 0,5566 0,0168 0,0738 0,0009 0,40 400 67 449 11 459 5 459 5 -2
26 0,0649 0,0025 0,7214 0,0275 0,0807 0,0011 0,36 770 80 552 16 500 7 500 7 10
27 0,0594 0,0020 0,7295 0,0238 0,0890 0,0011 0,39 582 70 556 14 550 7 550 7 1
28 0,2232 0,0072 18,2591 0,5819 0,5933 0,0076 0,40 3004 51 3004 31 3003 31 3004 51 0
29 0,1202 0,0040 5,7599 0,1911 0,3475 0,0046 0,40 1959 59 1940 29 1923 22 1959 59 1
30 0,076 0,0031 1,733 0,0703 0,165 0,0022 0,33 1095 64 1021 23 987 12 987 12 3
31 0,0626 0,0026 0,7419 0,0305 0,0859 0,0013 0,36 696 86 564 18 531 8 531 8 6
32 0,0802 0,0031 2,1104 0,0820 0,1907 0,0028 0,37 1202 75 1152 27 1125 15 1202 75 2
34 0,059 0,0031 0,973 0,0534 0,121 0,0018 0,28 550 77 690 23 734 11 734 11 -6
35 0,1791 0,0073 12,8718 0,5286 0,5210 0,0079 0,37 2645 66 2670 39 2703 34 2645 66 -1
36 0,1254 0,0054 6,5222 0,2821 0,3770 0,0060 0,36 2035 74 2049 38 2062 28 2035 74 -1
37 0,0606 0,0029 0,7323 0,0349 0,0877 0,0015 0,35 624 99 558 20 542 9 542 9 3
38 0,0571 0,0026 0,6645 0,0305 0,0844 0,0014 0,36 495 98 517 19 522 8 522 8 -1
39 0,0903 0,0041 3,6227 0,1673 0,2909 0,0048 0,36 1432 85 1555 37 1646 24 1432 85 -6
40 0,0605 0,0031 0,8886 0,0458 0,1066 0,0019 0,34 620 107 646 25 653 11 653 11 -1
41 0,241 0,0123 20,565 1,0660 0,618 0,0112 0,35 3127 78 3118 50 3103 45 3127 78 0
42 0,0575 0,0030 0,7074 0,0376 0,0892 0,0016 0,35 510 111 543 22 551 10 551 10 -1
43 0,0903 0,0048 3,6877 0,2000 0,2961 0,0056 0,35 1432 98 1569 43 1672 28 1432 98 -6
44 0,0979 0,0054 3,6506 0,2041 0,2705 0,0052 0,35 1584 99 1561 45 1544 27 1584 99 1
45 0,0613 0,0035 0,8621 0,0497 0,1020 0,0020 0,34 650 117 631 27 626 12 626 12 1
46 0,1069 0,0061 5,2603 0,3104 0,3569 0,0072 0,34 1747 102 1862 50 1968 34 1747 102 -5
Продолжение табл.
№ зерна Нескорректированные изотопные отношения Мо Рассчитанные возрасты, млн лет о, %
жръ 206РЬ ±1а «РЪ 235РЪ 1а ЖРЪ 238^ 1а ЖРЪ 206РЪ 1а ЖРЪ 235РЪ 1а 2ШРЪ 238^ 1а Возраст для интерпретации ±1а
47 0,058 0,0036 0,684 0,0443 0,086 0,0018 0,32 523 121 529 26 531 11 531 11 0
48 0,1266 0,0076 6,8387 0,4217 0,3916 0,0082 0,34 2052 102 2091 55 2130 38 2052 102 -2
49 0,0880 0,0054 3,0919 0,1953 0,2548 0,0054 0,34 1382 113 1431 48 1463 28 1382 113 -2
50 0,0977 0,0061 3,9079 0,2516 0,2900 0,0063 0,34 1581 112 1615 52 1641 31 1581 112 -2
51 0,1790 0,0120 12,7909 0,8925 0,5184 0,0121 0,34 2643 107 2664 66 2692 51 2643 107 -1
52 0,1146 0,0079 5,7349 0,4083 0,3630 0,0086 0,33 1873 119 1937 62 1997 41 1873 119 -3
53 0,0607 0,0043 0,7430 0,0547 0,0888 0,0022 0,33 628 146 564 32 549 13 549 13 3
54 0,0564 0,0041 0,6390 0,0483 0,0821 0,0020 0,33 469 154 502 30 509 12 509 12 -1
55 0,0566 0,0041 0,7088 0,0538 0,0908 0,0023 0,33 475 154 544 32 561 13 561 13 -3
56 0,0938 0,0016 3,3557 0,0516 0,2596 0,0025 0,63 1504 31 1494 12 1488 13 1504 31 0
57 0,0578 0,0016 0,6942 0,0178 0,0872 0,0010 0,43 522 58 535 11 539 6 539 5 -1
58 0,0604 0,0019 0,7094 0,0214 0,0852 0,0010 0,38 618 66 544 13 527 6 527 6 3
59 0,0587 0,0011 0,7063 0,0123 0,0874 0,0009 0,56 555 40 543 7 540 5 540 5 0
60 0,0563 0,0013 0,6144 0,0138 0,0792 0,0008 0,46 463 52 486 9 491 5 491 5 -1
61 0,0639 0,0014 0,9180 0,0192 0,1042 0,0011 0,50 739 46 661 10 639 6 639 6 3
62 0,1150 0,0017 6,0618 0,0833 0,3826 0,0036 0,69 1880 27 1985 12 2088 17 1879 27 -5
63 0,0595 0,0012 0,6937 0,0137 0,0846 0,0009 0,51 587 45 535 8 523 5 523 5 2
64 0,0914 0,0014 3,1750 0,0465 0,2521 0,0024 0,66 1454 30 1451 11 1450 13 1454 30 0
65 0,1992 0,0032 13,7887 0,2073 0,5024 0,0051 0,68 2819 26 2735 14 2624 22 2819 26 4
66 0,0937 0,0019 3,0305 0,0574 0,2348 0,0025 0,56 1502 37 1415 14 1360 13 1501 37 4
67 0,0591 0,0014 0,7347 0,0166 0,0903 0,0010 0,47 569 50 559 10 557 6 557 6 0
68 0,1330 0,0023 6,8679 0,1116 0,3747 0,0039 0,64 2138 30 2095 14 2052 18 2138 30 2
69 0,088 0,0014 2,839 0,0426 0,234 0,0023 0,65 1381 28 1366 11 1357 12 1380 28 1
70 0,049 0,0011 0,417 0,0093 0,062 0,0006 0,45 134 31 354 6 389 4 389 4 -9
71 0,0781 0,0013 2,1727 0,0339 0,2018 0,0020 0,64 1150 32 1172 11 1185 11 1150 32 -1
72 0,0571 0,0010 0,5941 0,0101 0,0756 0,0008 0,59 493 39 474 6 470 5 470 5 1
73 0,0624 0,0012 0,6471 0,0116 0,0753 0,0008 0,57 688 39 507 7 468 5 468 5 8
74 0,0570 0,0010 0,6900 0,0121 0,0878 0,0009 0,58 491 40 533 7 543 5 543 5 -2
75 0,0899 0,0015 3,3835 0,0527 0,2730 0,0028 0,65 1424 31 1501 12 1556 14 1424 31 -4
76 0,1149 0,0020 5,3669 0,0902 0,3389 0,0035 0,62 1879 31 1880 14 1881 17 1878 31 0
77 0,1995 0,0034 15,6032 0,2545 0,5676 0,0059 0,64 2822 27 2853 16 2898 24 2822 27 -2
78 0,1204 0,0021 6,0645 0,1007 0,3655 0,0038 0,62 1962 30 1985 14 2008 18 1962 30 -1
79 0,0819 0,0017 2,1114 0,0415 0,1872 0,0020 0,55 1242 39 1153 14 1106 11 1242 39 4
80 0,0597 0,0011 0,7928 0,0148 0,0964 0,0010 0,57 592 41 593 8 593 6 593 6 0
81 0,0583 0,0013 0,7110 0,0154 0,0885 0,0010 0,51 540 48 545 9 547 6 547 6 0
82 0,0896 0,0016 3,4421 0,0614 0,2787 0,0030 0,60 1417 34 1514 14 1585 15 1417 34 -4
83 0,0810 0,0018 2,2444 0,0481 0,2011 0,0023 0,53 1220 42 1195 15 1181 12 1220 42 1
84 0,0623 0,0012 0,7046 0,0135 0,0820 0,0009 0,57 686 41 542 8 508 5 508 5 7
85 0,0604 0,0015 0,7509 0,0179 0,0902 0,0010 0,48 617 51 569 10 557 6 557 6 2
86 0,0792 0,0016 2,3706 0,0479 0,2171 0,0024 0,55 1177 39 1234 14 1266 13 1177 39 -3
87 0,1104 0,0022 5,0569 0,1031 0,3321 0,0037 0,55 1806 36 1829 17 1849 18 1806 36 -1
88 0,089 0,0025 3,509 0,1029 0,285 0,0034 0,40 1411 37 1529 18 1616 17 1411 37 -5
89 0,0971 0,0021 3,8622 0,0825 0,2883 0,0033 0,53 1570 39 1606 17 1633 16 1570 39 -2
90 0,1056 0,0023 4,4791 0,0976 0,3077 0,0036 0,53 1724 39 1727 18 1729 18 1724 39 0
91 0,0818 0,0020 2,1146 0,0516 0,1873 0,0023 0,49 1241 47 1154 17 1107 12 1241 47 4
92 0,0619 0,0016 0,8055 0,0209 0,0943 0,0011 0,47 671 54 600 12 581 7 581 7 3
Окончание табл.
№ зерна Нескорректированные изотопные отношения Мо Рассчитанные возрасты, млн лет о, %
жръ 206РЬ ±1а ЖРЬ 235РЬ 1а 206рь 238^ 1а «РЪ 206РЬ 1а ЖРЬ 235РЪ 1а 2ШРЬ 238^ 1а Возраст для интерпретации ±1а
93 0,0595 0,0015 0,7065 0,0179 0,0860 0,0010 0,48 586 53 543 11 532 6 532 6 2
94 0,0596 0,0015 0,7794 0,0199 0,0949 0,0012 0,47 587 54 585 11 584 7 584 7 0
95 0,0858 0,0020 2,3314 0,0557 0,1969 0,0024 0,50 1334 44 1222 17 1158 13 1334 44 5
96 0,0589 0,0015 0,7915 0,0204 0,0974 0,0012 0,48 563 53 592 12 599 7 599 7 —1
98 0,0900 0,0024 2,7566 0,0770 0,2218 0,0029 0,46 1426 51 1344 21 1291 15 1426 51 4
99 0,0578 0,0015 0,7229 0,0196 0,0907 0,0012 0,47 520 56 552 12 559 7 559 7 —1
100 0,0573 0,0015 0,7487 0,0203 0,0946 0,0012 0,47 502 56 568 12 583 7 583 7 —3
101 0,1247 0,0035 5,7285 0,1665 0,3327 0,0045 0,46 2024 48 1936 25 1852 22 2024 48 5
102 0,062 0,0019 0,691 0,0218 0,080 0,0011 0,42 685 60 533 13 498 6 498 6 7
103 0,0862 0,0024 2,7280 0,0794 0,2291 0,0030 0,45 1343 52 1336 22 1330 16 1343 52 0
104 0,0792 0,0022 2,1213 0,0635 0,1940 0,0026 0,45 1176 55 1156 21 1143 14 1176 55 1
105 0,0850 0,0023 2,9486 0,0868 0,2512 0,0033 0,45 1314 53 1395 22 1445 17 1314 53 —3
106 0,0585 0,0022 0,6407 0,0251 0,0792 0,0012 0,38 549 80 503 16 492 7 492 7 2
107 0,0615 0,0022 0,6607 0,0243 0,0778 0,0011 0,40 656 73 515 15 483 7 483 7 7
108 0,0592 0,0019 0,6532 0,0226 0,0798 0,0011 0,41 573 69 510 14 495 7 495 7 3
109 0,0966 0,0030 3,4383 0,1161 0,2574 0,0037 0,43 1559 57 1513 27 1477 19 1559 57 2
110 0,0610 0,0020 0,7962 0,0281 0,0944 0,0014 0,41 639 69 595 16 582 8 582 8 2
"Примечание. Дискордантность Б = 100 х (Возраст (207РЬ/235и) / Возраст (206РЬ/238и) - 1).
графике выделяются две крупные популяции цирконов — раннепротерозойско-среднерифейская (2138+30 — 1150+32 млн лет) и позднерифейско-раннепалеозойская (734+11 — 459+5 млн лет), между которыми расположены датировки двух цирконов с возрастами 987+12 и 888+9 млн лет.
Группа, состоящая из 51 зерна (47,7%), охватывает интервал 2138+30 — 1150+32 млн лет. В пределах этого интервала выделяются пять пиков с разной степенью интенсивности, приходящиеся на временные рубежи: ~1260, ~1431, ~1804, ~1875 и 2123 млн лет. На позднерифейско-раннепалео-зойский интервал приходится 50 зерен (46,7%). В пределах этого интервала выделяются ярко выраженные пики, приходящиеся на временные рубежи ~489, ~541 и ~585 млн лет, и менее интенсивные пики, отвечающие временным рубежам ~638, ~700 и ~730 млн лет.
Обсуждение результатов
Широкий диапазон возрастов цирконов и интенсивность пиков вероятности распределения возрастов датированных цирконов с определенными оговорками отражают степень участия различных источников обломочного материала в формировании изученных песчаников. Нам представляется, что наиболее вероятным источником архейских цирконов в изученных песчаниках были породы, которые участвуют в строении кристаллического фундамента Волго-Уральской
части древнего остова Восточно-Европейской платформы (Кузнецов и др., 2014). Цирконы с возрастами 2138+30 — 1724+39 млн лет могут быть связаны с синметаморфическими гранитоидами, сформированными в связи с различными эпизодами внедрения, сопровождавшими коллизионные процессы формирования Волго-Сармат-ского орогена. Единичные цирконы с возрастом 986,6+12,32 и 887,90+9,22 млн лет могут происходить из рифтогенных комплексов окраины Балтики. Цирконы, возраст которых попадает в интервал 1584+99 — 1150+32 млн лет, могли поступить из комплексов, участвовавших в строении аккреционно-коллизионного орогена Свеко-Норвеж-ской области. Позднерифейско-вендские цирконы могли поступать из вулканитов саблегорской свиты и интрузивных образований первой фазы сальнерско-маньхамбовского комплекса. Источником раннепалеозойских цирконов (максимумы плотности вероятности ~540 и 585 млн лет, рис. 2) могли быть пользующиеся широким развитием на севере Урала комплексы протоуралид—тиманид, слагающие реликты Протоуральско-Тиманского орогена, который возник в результате континентальной коллизии пассивной окраины Балтики и активной окраины Арктиды (Кузенцов, 2009; Кузнецов и др., 2006). В частности, поздневендско-раннекембрийские (~540 млн лет) цирконы могут происходить из интрузий второй фазы сальнер-ско-маньхамбовского комплекса (Удоратина и др.,
Рис. 2. Гистограмма и кривая плотности вероятности распределения изотопных возрастов цирконов. Над графиками сплошными и пунктирными отрезками отмечены временные диапазоны основных тектоно-магматических событий, по (Кузнецов и др., 2014)
2006; Кузнецов и др., 2007). Более молодые цирконы, возраст которых образует пик ~489 млн лет на графике плотности вероятности (рис. 2), очевидно, произошли из эпиконтинентальных рифтогенных магматических образований, становление которых сопровождало начало формирования нижних уровней разреза уралид. А наиболее вероятным источником самых молодых цирконов (459±5, 468±5 и 470±5 млн лет) являются развитые в регионе образования орангъюганско-лемвинского габбродо-леритового гипабиссального комплекса.
Распределение возрастов детритовых цирконов из песчаников саледской свиты сходно с таковым песчаников кембрийско-нижнеордовикской ма-нитанырдской свиты Полярного Урала (Соболева и др., 2012), обеизской свиты Приполярного Урала (Никулова и др., 2016) и слюдистых кварцитов тельпосской свиты Северного Урала, слагающих останцы выветривания (Соболева и др., 2017) (рис. 3).
В песчаниках всех этих свит, вне зависимости от того, где они развиты (на Северном, Приполярном
саледская свита, г. Холодная . , , III! N=107 .111 ■ ■ ■ 1 г ■ ■ ■■
тельпосская свита, плато Маньпупунер N=96 |||| ■ ■
о бе из екая свита, N=86 1 1 1 ]
г Сабля
манитанырдская серия, кряж Енганэ-Пэ N=70 ; 1 1 1 !■ ■ 1 ■ ■ |
—I-1-1-1-1-1-
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
млн лет
Рис. 3. Сопоставление и-РЬ датировок детритных цирконов из песчаников саледской свиты, слюдистых кварцитов тельпосской свиты плато Маньпупунер (Соболева и др., 2017), песчаников обеизской свиты хр. Сабля (Никулова и др., 2016) и манитанырд-ской серии хр. Енганэ-Пэ (Соболева и др., 2012)
или Полярном Урале), цирконы примерно поровну распределены между раннепротерозойско-средне-рифейскими и раннепалеозойскими группами. Первая из них охватывает широкий интервал с пиками невысокой интенсивности, а вторая располагается в достаточно узком возрастном интервале с максимально интенсивными пиками. Отличием датированных нами детритовых цирконов из песчаников саледской свиты является присутствие мезоархейских и среднеордовикских датировок. Предположительный источник среднеордовик-ских цирконов - породы интрузивного орангъю-ганско-лемвинского комплекса, принадлежащего к рифтогенным гипабиссальным образованиям, связанным с поздними фазами растяжения земной коры в пределах восточного фланга орогена про-тоуралид-тиманид и последующим раскрытием Уральского палеоокеанического бассейна.
Заключение
Результаты датирования детритных цирконов из песчаников саледской свиты позволяют считать, что эта свита сформировалась не ранее, чем во второй половине среднего ордовика. Полученная датировка в принципе не противоречит палеонтологическим данным. Учитывая то, что фаунисти-ческие остатки переотложены (Дембовский и др., 1990), а также то, что верхний предел стратиграфического распространения всех использованных
для определения возраста саледской свиты фауни-стических остатков не ограничивается аренигом, наиболее вероятный возраст этой свиты - поздний лланвирн - ранний карадок.
Полевошпат-кварцевые песчаники саледской свиты сформировались за счет разрушения сла-бовыветрелых в условиях умеренно-холодного климата преимущественно кислых магматических пород, участвовавших в строении древнего фундамента Восточно-Европейской платформы, и доуральских комплексов различных стадий формирования тиманид-протоуралид. Определенный вклад в формирование песчаников внесли продукты эрозии среднеордовикских образований орангъюганско-лемвинского комплекса, маркирующих поздние фазы рифтогенеза восточного фланга орогена протоуралид-тиманид и ранние эпизоды раскрытия Уральского палеоокеаниче-ского бассейна.
С продуктами эрозии интрузивов орангъюган-ско-лемвинского комплекса, по-видимому, связано формирование интервала разреза саледской свиты, обогащенного минералами меди.
Авторы благодарят В.Л. Андреичева, Н.Б. Кузнецова и Н.В. Сокерину за помощь в работе над статьей. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Комплексной Программы фундаментальных исследований УрО РАН (проект № 18-5-5-31).
ЛИТЕРАТУРА
Дембовский Б.Я., Дембовская З.П., Клюжина М.Л., Наседкина В.А. Ордовик Приполярного Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. 186 с.
Ефанова Л.И. Алькесвожская толща на севере Урала. Стратиграфия, литология, металлоносность. Автореф. дисс. ... канд. геол.-минерал. наук. Сыктывкар: Геопринт, 2001. 24 с.
Жамойда А.И., Леонтьева Е.Н. Постановление о приведении Общей стратиграфической шкалы ордовик-
ской системы (2005 г.) в соответствие с Международной стратиграфической шкалой (2008 г.) // Постановления МСК и его постоянных комиссий. Вып. 41. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2012. С. 5-7.
Кузнецов Н.Б. Комплексы протоуралид-тиманид и позднедокембрийско-раннепалеозойская эволюция восточного и северо-восточного обрамления ВосточноЕвропейской платформы. Автореф. дисс. ... докт. геол.-минерал. наук. М., 2009. 45 с.
Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В. и др. Первые и/РЬ-данные о возрастах детритных цирконов из песчаников верхнеэмской такатинской свиты Западного Урала (в связи с проблемой коренных источников уральских алмазоносных россыпей) // Докл. АН. 2014. Т. 455, № 4. С. 447—432.
Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Удоратина О.В. и др. Доуральская тектоническая эволюция северо-восточного и восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Ст. 1. Протоуралиды, тиманиды и доордо-викские гранитоидные вулкано-плутонические ассоциации севера Урала и Тимано-Печорского региона // Литосфера. 2006. № 4. С. 3—22.
Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Удоратина О.В. и др. Доуральская тектоническая эволюция северо-восточного и восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Ст. 2. Позднедокембрийско-кембрийская коллизия Балтики и Арктиды // Литосфера. 2007. № 1. С. 32—45.
Никулова Н.Ю., Удоратина О.В., Хубанов В.Б. Результаты датирования детритных цирконов из песчаников основания разреза уралид на западе Приполярного Урала (хр. Сабля) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2016. Т. 91, вып. 1. С. 15—21.
Объяснительная записка к стратиграфическим схемам Урала (докембрий, палеозой). Мат-лы и решения Четвертого Уральского межведомств. стратиграф. совещания (Свердловск, 1990 г.). Екатеринбург, 1994. 153 с.
Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.
Соболева А.А., Кузнецов Н.Б., Миллер Э.Л. и др. Первые результаты и/РЬ датирования детритных цирконов из базальных горизонтов уралид (Полярный Урал) // Докл. АН. 2012. Т. 445, № 5. С. 570—576.
Соболева А. А., Салдин В.А., Юхтанов П. П., Хоуриган Дж.К. Возраст нижнепалеозойских пород остан-цов выветривания хр. Маньпупунер (Северный Урал) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2017. Т. 92, вып. 2. С. 3-20.
Удоратина О.В., Соболева А.А., Кузенков Н.А. и др. Возраст гранитоидов Маньхамбовского и Ильяизского массивов (Северный Урал): U-Pb данные // Докл. АН. 2006. Т. 406, № 6. С. 810-815.
Хубанов В.Б., Буянтуев М.Д., Цыганков А.А. U-Pb изотопное датирование цирконов из PZ3-MZ магматических комплексов Забайкалья методом магнитно-секторной масс-спектрометрии с лазерным пробоотбором: процедура определения и сопоставления с SHRIMP данными // Геол. и геофизика. 2016. Т. 57, № 1. C. 241-258.
Чернов Г.А. Новые данные по геологии и тектонике западного склона Приполярного Урала // Докл. АН СССР. 1948. Т. 61, № 5. С. 887-890.
Bhatia M.R. Plate tectonic and geochemical composition of sandstones // J. Geol. 1983. Vol. 91, N 6. P. 611-627.
Cox R., Lowe D.R. Controls of sediment composition on a regional scale: a conceptual review // J. Sed. Res. 1995. Vol. A65. P. 1-12.
Harnois L. The CIW index: a new chemical index of weathering // Sed. Geol. 1988. Vol. 55, N 3/4. P. 319-322.
NesbittH.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutit-es // Nature. 1982. Vol. 299. P. 715-717.
Roser B.P., Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio // J. Geol. 1986. Vol. 94, N 5. P. 635-650.
Slâma J., Kosler J, Condon D.J. et al. Plesovice zircon - а new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis // Chem. Geol. 2008. Vol. 249. P. 1-35.
Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F. et al. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses // Geostandards Newsletter. 1995. N 19. P. 1-23.
Сведения об авторах: Никулова Наталия Юрьевна — докт. геол.-минерал. наук, вед. науч. сотр. лаб. литологии ИГ Коми НЦ УрО РАН, в-таИ: nikulova@geo.komisc.ru; Филиппов Василий Николаевич — ст. науч. сотр. лаб. экспериментальной минералогии ИГ Коми НЦ УрО РАН, в-та'й: vnfilippov@geo.komisc.ru; Хубанов Валентин Борисович — канд. геол.-минерал. наук, рук. группы ИСП-масс-спектрометрии в лаб. инструментальных методов анализа ГИН СО РАН, в-таИ: khubanov@mail.ru
