Строение и история развития литосферы
Шрифт:
Точка 9. На хребте Ломоносова, почти на Северном полюсе (88.941°с.ш., 138.706°в.д.) с глубины 3010 м по данным (Grantz et al., 2001) в числе прочего подняты образцы кварцевых песчаников, содержащих кластогенные цирконы. Из 29 проанализированных (U/Th/Pb Cameca IMS1270 ion-microprobe) зерен циркона, два зерна имеют Pb/Pb изотопный возраст 618.9±12.5 и 653.9±18.7, соответственно.
Точка 10. В пределах одного из труднодоступных районов Северного Ледовитого океана на поднятии Менделеева (82°с.ш., 178°з.д.) был изучен минералогический состав 3-х крупноразмерных угловатых обломков очень зрелых триасовых(?) кварцевых песчаников с глубин 2245 и 1600 м (Беляцкий и др., 2006). Продатированные (SHRIMP) цирконы из этих песчаников показали разброс возрастов от почти 2600–2700 до 220 млн лет. При этом среди всех изученных (40 анализов) кристаллов циркона небольшая группа (5 анализов) попадает в возрастной диапазон от ~500 до ~600 млн лет.
Точка 11. В пермских песчаниках о. Бельковский (Новосибирские острова) в числе прочего установлена популяция палеозойских цирконов с возрастом в диапазоне 450–540 млн. лет (Кузьмичев и др., 2010 (в печати).
Точки 12–14. Популяции кластогенных цирконов с U/Pb и/или Pb/Pb возрастами ~550 млн лет выявлены в триасовых песчаниках – северного борта Свердрупского бассейна на острове Аксель-Хейберг (Т12), гор Садлерочит (Sadlerochit Mts) (Т13) и возвышенности Лисбёрн Хиллс (Т14) на севере Аляски (Miller et al., 2006).
Точки 15–16. В раннекаменноугольных и силурийских кварцевых песчаниках хр. Брукса (15) и п-ова Лисбёрн (16) установлены многочисленные детритные цирконы с возрастом 510–650 млн лет (Moore et al., 2007).
Точка 17. На п-ове Сьюард (западная Аляска) в гнейсах формации Томпсон Крик установлены зональные цирконы с U/Pb изотопным возрастом ядер 565±6 млн лет и возрастами метаморфических обрамлений 94±2 млн лет. Кроме того, распространенные здесь же метаосадочные породы формации Номо Групп содержат многочисленные детритные цирконы с возрастами ~683 млн лет, а также средне-позднекембрийские цирконы (Amato, 2004).
Точка 18. На п-ове Сьюард (западная Аляска) из 12 образцов (метаморфизованные палеозойские силикокластические породы) были отдатированы 934 циркона (Amato et al., 2009). Большинство возрастов попадает в интервал 700–540 млн лет, при этом фиксируются хорошо выраженные пики для возрастов 400–440, 485, 510–560, 590–620 и 660–720 млн лет.
Точка 19. Среди кластогенных цирконов из триасовых песчаников острова Врангеля установлены единичные детритные цирконы с возрастами 510.7±15.7 и 667.6±17.7 млн лет (Miller et al., 2006).
Точка 20. Обломочные цирконы из нескольких верхнепалеозойских толщ о. Врангеля характеризуются максимальными частотными пиками с возрастами в диапазоне ~550–800 млн лет и меньшими по интенсивности пиками в диапазоне возрастов ~1.0–2.0 млрд лет и ~440–490 млн лет (Miller et al., 2010 (в печати)).
Точки 21–23. В Чукотском блоке, в триасовых песчаниках Мырговаамского бассейна (Раучанского трога) в числе прочих встречены обломочные цирконы с возрастами в диапазоне от 510 до 680 млн лет (Тучкова и др., 2006; Miller et al., 2006).
Точка 24. В коллизионных гранитах одного из гранитных массивов Чукотки (деформированные лейкограниты южной части Быстринского массива), расположенного к северу от Анюйской сутурной зоны, по данным (Katkov et al., 2007) в магматогенных цирконах, U/Pb изотопный возраст которых 112.8±1.3 млн лет, содержатся единичные ксенокристы более древних цирконов с возрастом 717.5 (а также 1070.4 и 1581.5) млн лет.
Точки 25–27. Кластогенные цирконы из триасовых песчаников верхоянского комплекса пассивной окраины Сибирского палеоконтинента представлены, наряду с прочими, и цирконами с позднедокембрийско-раннепалеозойскими возрастами (Miller et al., 2006).
Следует особо отметить, что:
1. В возрастах популяций детритных цирконов из триасовых песчаников южного борта Свердрупского бассейна (рис. 13, Т28) абсолютно не представлены детритные цирконы с возрастным интервалом 500–730 млн лет. Отсутствие популяции кластогенных цирконов этого возраста объясняется тем, что обломочный материал этих песчаников происходит из Северной Америки. И действительно, в Северной Америке позднедокембрийско-раннепалеозойские кристаллические породы распространены лишь на нескольких ограниченных участках в Аппалачах (Rahl et al., 2003), где они участвуют в строении эпигондванских террейнов. Более того, на недавно проведенном сопоставлении U/Pb возрастов обломочных цирконов и тектоно-магматических (орогенических) явлений на разных континентах и в пределах Северной Америки (Barbea et al., 2005), учитывающем самые новейшие достижения провенанс-анализа (provenance), отчетливо видно, что в Северной Америке обломочных цирконов с такими возрастами практически нет.
Рис. 13. Схема расположения мест обнаружения в пределах Арктической области Земли детритных (кластогенных) и ксеногенных минералов с позднедокембрийскими и раннепалеозойскими изотопными возрастами. 1 – границы блоков континентальной коры, входивших в состав позднедокембрийского континента Арктида; 2 – реликты кембрийского орогена Протоуралид-Тиманид; 3 – палеозойские структуры, ограничивающие реликты орогена Протоуралид-Тиманид (на северо-западе – фронт покровов скандинавских каледонид, на юго-востоке – Уральская сутура); 4 – каледонский деформационный фронт; 5 – места обнаружения продуктов размыва орогена Протоуралид-Тиманид; 6 – места обнаружения продуктов размыва позднедокембрийско-раннепалеозойских комплексов на севере Северной Америки и на севере Сибири.
Все это доказывает то, что Северная Америка не могла быть поставщиком кластогенных минералов с возрастом в диапазоне от ~510 до ~700 млн лет в Арктическую область. Однако триасовые песчаники северного борта Свердрупского бассейна (рис. 13, Т12) содержат детритные цирконы с «протоуральско-тиманскими» возрастами, поскольку поставщиком кластогенного материала в эту часть бассейна был ороген Протоуралид-Тиманид и/или палеозойские комплексы Арктики, содержащие продукты его размыва.
2. Пробы из точек Т12-18, располагающихся в пределах блоков, относящихся к Арктиде и расположенных сейчас по периферии Северной Америки (блок Земли Пири и о. Элсмир, а также блок Северной Аляски), характеризуются наличием в палеозойских и триасовых породах популяций позднепалеозойско-кембрийских цирконов, нетипичных для источников сноса, располагающихся в пределах Северной Америки.
3. В верхоянском комплексе (Т25-27) источниками цирконов с возрастами в диапазоне 500–730 млн. лет могли быть позднедокембрийско-раннепалеозойские комплексы, широко распространенные на юге Сибири. Однако Чукотская часть блока Арктической Аляски – Арктической Чукотки (Т19-24) и Карский (Т4-8) блоки были отделены от Сибири структурами мезозойского Анюйского океана (Sokolov et al., 2003) и его позднепалеозойско-раннемезозойского западного продолжения (Верниковский, 1996; Руженцев и др., 2001) соответственно. Поэтому маловероятно, что найденные в этих «точках» детритные и ксеногенные минералы с позднедокембрийскими и кембрийскими возрастами имели сибирское происхождение. Наиболее вероятным источником происхождения этих минералов с возрастами в диапазоне от ~500 до ~730 млн лет являются комплексы орогена Протоуралид-Тиманид.
Таким образом, обнаружение популяций кластогенных и ксеногенных цирконов и других минералов с возрастами в диапазоне от ~500 до ~730 млн лет в различных частях Арктического сектора доказывает:
1. Продукты разрушения орогена Протоуралид-Тиманид разносились не только в пределы Балтики, т. е. к юго-западу от орогена, но и к северо-востоку от него;
2. Сам факт разноса продуктов разрушения орогена Протоуралид-Тиманид по пространствам, расположенным к северо-востоку от орогена, означает, что к северо-востоку от орогена, начиная с самого начала палеозоя, не было океанического бассейна.