КАКОГО ВОЗРАСТА ОТЛОЖЕНИЯ СКЛАДЧАТОГО ФУНДАМЕНТА АРХИПЕЛАГА ЗЕМЛЯ ФРАНЦА-ИОСИФА?

Столбов Н.М., Устинов Н.В., Голубкова Е.Ю.

УДК 551.72(470.118)

Институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеангеология), Санкт-Петербург, Россия 

Загрузить *pdf

 

 

Имеющиеся данные не согласуются с широко распространенным мнением о вендском возрасте пород основания архипелага Земля Франца Иосифа. В статье обсуждается вопрос, не являются ли отложения, слагающие складчатый фундамент, значительно более древними, чем это принято считать в настоящее время.

 


На Земле Франца-Иосифа (ЗФИ) отложения, отнесенные к складчатому фундаменту, вскрыты Нагурской параметрической скважиной (о. Земля Александры) в интервале глубин 1895- 3204 м (забой). И.В. Школа при обработке материалов бурения скважины выделил их в нагурскую серию вендского возраста [Геология…, 2004]. Отложения фундамента интенсивно дислоцированы и метаморфизованы в условиях зеленосланцевой фации (кварц-альбит-мусковит-хлоритовая и кварц-альбит-эпидот-биотитовая субфации) регионального метаморфизма. В составе серии выделяются две толщи: нижняя - преимущественно микросланцевая и верхняя - преимущественно микрокварцитовая. Складчатый фундамент прорван многочисленными интрузиями основного состава (не менее 14 по стволу скважины) позднеюрско-раннемелового возраста. Среди интрузивных тел выделяются как пластовые, так и субвертикальные, выполняющие роль подводящих каналов.

Микросланцевая толща видимой мощностью 211 м (без учета совокупной мощности интрузивных образований, встреченных в интервале от 2555 м до забоя) представлена кварц-серицитовыми сланцами и филлитами. Микросланцы темно-серые с зеленоватым оттенком, шелковистые, ритмично-тонкослоистые с разнообразными текстурами (от параллельно-полосчатых до плойчатых). Филлиты темно-серые, зеленовато-серые и зеленовато-коричневые, тонкозернистые и тонкосланцеватые до листоватых, шелковистые. Породы толщи интенсивно кливажированы. В ряде случаев в метаморфических породах наблюдаются зоны тектонических брекчий.

Микрокварцитовая толща мощностью 292 м (без учета совокупной мощности прорывающих толщу интрузивных образований в интервале 1895- 2555 м ) представлена в основном тонко-мелкозернистыми серицит-полевошпатовыми микрокварцитами. Кварциты серовато-белые и светло-серые, иногда - с голубоватым оттенком, массивные и тонкослоистые, нередко - трещиноватые. Толща интенсивно дислоцирована с образованием изоклинальных микроскладок. В породах толщи встречаются зоны катаклаза и милонитизации.

Мощность нагурской серии можно оценить, в зависимости от решения проблемы пространства для пластовых интрузивных образований, и как более 500 м , и как более 1500 м .

Отложения складчатого фундамента Земли Франца-Иосифа со времен проходки Нагурской скважины на о. Земля Александры в 1979 году считались вендскими [Геология…, 2004; Грамберг и др., 1985] на основании заключения Л.Н. Ильченко по определениям содержащихся в них микрофитофоссилий.

К сожалению, невозможность ознакомления с оригинальными препаратами в связи с их утерей и отсутствие фотоизображений установленных Л.Н. Ильченко в скважине Нагурской таксонов, наряду с использованием ею для их выделения устаревшей систематики и неясности критериев выделения новых видов, не позволяют провести анализ выявленной ею биоты, хоть в сколько-нибудь малой степени отвечающий требованиям сегодняшнего дня. В результате, в настоящее время вообще нельзя определить, что скрывается под использованной Л.Н. Ильченко латынью.

Для получения новых современных данных по микрофитофоссилиям нами был проанализирован осадок, полученный путем химического растворения образцов, отобранных из скважины Нагурской с интервалов 3043.5 + 0.4 м , 3091.9 + 2.0 м и 3143. 6 + (1.0-1.5) м. В ходе работы было изготовлено 6 постоянных (по 2 на образец) и 9 временных (по 3 на образец) препаратов. Все они были просмотрены под микроскопом. С целью выявления крупных растительных микроостатков часть осадка просматривалась под бинокуляром, что является обычной практикой для изучения докембрийских микрофитофоссилий. В результате проведенных исследований было установлено, что ни один из изученных образцов не содержит микрофитофоссилий, тип осадка для всех изученных образцов сходен и представлен преимущественно нерастворенными минеральными образованиями с редкими угловатыми обломками черного цвета, возможно, ранее являвшимися остатками растительного происхождения, но претерпевшими сильные изменения в результате температурного воздействия.

Отсутствие в изученных нами образцах, отобранных с тех же уровней, что и образцы, исследованные Л.Н. Ильченко, не только микрофитофоссилий, но и обрывков каких-либо растительных пленок или явных органических остатков, являющихся признаками вероятного присутствия микрофитофоссилий, ставит под сомнение возможность использования в дальнейшем для обоснования возраста отложений складчатого фундамента ЗФИ заключения Л.Н. Ильченко.

В связи с этим, для предполагаемых и необходимых корреляций, небезынтересно проследить, чем сложены и что из себя представляют в тектоническом отношении вендские отложения на сопредельных с ЗФИ территориях.

На севере Новой Земли образования венда относятся к молассоидным формациям промежуточного комплекса, накапливавшимся в прогибе авлакогенного типа на раннепротерозойско?-раннерифейском фундаменте [Кораго и др., 1992]. Верхнепротерозойские отложения (маковская и ломоносовская толщи) залегают здесь в единой последовательности с перекрывающими отложениями нижнего палеозоя. Толщи сложены темноцветными метапесчаниками, метаалевролитами, аргиллитами и конгломератами. Мощность маковской толщи более 1300 м , ломоносовской - от 1500 до 2500 м . К венду относится большая часть ломоносовской толщи, а ее верхи - уже к нижнему кембрию. Для северной оконечности Новой Земли рифейский возраст фундамента принимается без дискуссий всеми исследователями [Каленич и др., 2004; Кораго и др., 1992; Korago et al., 2004].

На полуострове Средний (Кольский полуостров) вендские отложения (волоковая серия) представлены толщей ( 500 м ) конгломератов, песчаников, алевролитов и аргиллитов, залегающих с глубоким размывом на различных горизонтах верхнерифейских толщ. В базальных слоях вендского разреза присутствуют галька и глыбы верхнерифейских пород, обломки кварца, конкреций фосфоритов, гранитов. Относящиеся к венду наиболее высокие горизонты (выше отложений волоковой серии), обнажающиеся на полуострове Варангер, содержат 2 горизонта классических тиллитов. Верхнерифейские отложения представлены преимущественно песчаниками, среди которых выделяются кварц-глауконитовые и глауконит-кварцевые разности, а также пестроокрашенные и красноцветные породы [Любцов и Предовский, 1998].

В Печорской синеклизе вендские отложения представлены красноцветными и серо-цветными песчаниками и туфопесчаниками с прослоями кварц-серицитовых сланцев с редкими телами риолитов. Для всех пород характерен очень слабый метаморфизм [Государственная…, 2001].

На Шпицбергене вендские серии относительно легко выделяются в разрезах по наличию характерных горизонтов тиллитоподобных пород (диамиктитов) и их залеганию под фаунистически охарактеризованными отложениями кембрия и ордовика. В венде Шпицбергена выделяется 2 типа разрезов: восточный и западный. Как наиболее приближенный к ЗФИ нас интересует восточный, представленный серией Поларисбреен мощностью 500- 800 м . Последняя детально изучена на полуострове Ню Фрисланд и на западе Северо-Восточной Земли, где она в целом согласно (но с местными размывами) залегает на карбонатных отложениях верхнего рифея. В обоих районах серия отчетливо имеет трехчленное строение и в каждом расчленена на 3 свиты. Нижние и верхние свиты характеризуются чередованием пачек темных глинисто-алевритовых и глинисто-карбонатных пород, в западных разрезах увеличивается роль песчаного материала. Средняя часть серии отличается присутствием угловато-окатанного материала как в рассеянном состоянии, так и в виде линз конгломератов, причем в составе обломков доминируют верхнерифейские породы местного происхождения. Выше на венде согласно залегает нижнепалеозойская серия Ослобреен [Сироткин, 2005]. Молассоидные отложения вендского возраста, вместе с согласно залегающими на них преимущественно карбонатными толщами нижнего палеозоя, слабо затронуты каледонским тектогенезом и накапливались до начала каледонской орогении в субплатформенных условиях. Венд является членом непрерывного разреза чехла достаточно жесткого блока, окончательная стабилизация которого оформилась к началу байкальского времени [Сироткин, 2005; Тебеньков и др., 1996].

Таблица

Таким образом, на ближайших к ЗФИ территориях, вендские отложения слабо метаморфизованы и, как правило, входят в состав чехла блоков раннебайкальской стабилизации, в то время как на ЗФИ нагурская серия является принадлежностью складчатого фундамента. Это может свидетельствовать о том, что интенсивно дислоцированные породы зеленосланцевой фации метаморфизма, вскрытые в Нагурской скважине, не вендского возраста, а более древние, чему есть другие подтверждения. В нашем распоряжении имеются оригинальные определения возраста детритовых цирконов из отложений нагурской серии (таблица). Были изучены цирконы из двух образцов кварц-серицитового микросланца с интервалов 2266.1- 2272.8 м (b) и 2480- 2483 м (а-2). Цирконы исследовались в рамках проекта GRASS (ВНИИОкеангеология/Exxon) профессором Дж. Уолкером в изотопной геохимической лаборатории Канзасского университета (США). В ходе дальнейшего изложения своей позиции авторы пользуются, как наиболее заслуживающими доверия 207Рb/206Рb датировками [Фор, 1989]. Если предположить, что полученные результаты определения возраста детритовых цирконов отражают весь спектр разброса их датировок в источниках сноса, то получается, что их можно объединить в три группы.

1. С возрастом древнее, чем 1500 млн. лет (5 зерен).

2. С возрастом близким к 1400 млн. лет (5 зерен).

3. С возрастным диапазоном 917.2-1278.0 млн. лет (9 зерен).

4. Наконец, единственное и самое молодое зерно циркона имеет возраст 805.3 млн. лет.

В грубом приближении, эти датировки можно считать соответствующими тектоно-магматическим событиям, фиксирующимся на Шпицбергене [Тебеньков и др., 1996]. Полученные результаты свидетельствуют либо об отсутствии в областях сноса орогенов позднебайкальского возраста, либо об отсутствии в это время седиментационного бассейна на месте архипелага ЗФИ. Второе предположение, с нашей точки зрения, явно предпочтительнее, исходя из приведенных данных по сопредельным территориям.

В настоящее время авторы склонны считать возраст образований нагурской серии как неопротерозойский, скорее довендский. Для более точного суждения о возрасте рассматриваемых отложений необходимо предпринять специальные усилия для достижения прецизионных результатов изотопного датирования содержащихся в них минеральных образований.

В 1996 году в рамках проекта GRASS аргон-аргоновым методом был исследован серицит из образца кварц-серицитового микросланца с интервала 2480- 2483 м . В термохронологической лаборатории Хьюстонского университета П. Коуплендом [Каплан и др., 2001] для него был получен возраст 610 млн. лет, истолкованный как возраст байкальского метаморфизма пород. Согласно Дополнениям к Стратиграфическому кодексу России [Дополнения…, 2000] нижняя граница венда имеет изотопный возраст 600+10 млн. лет. Полученная нами цифра, таким образом, отражает эпизод тектонотермальной переработки Arr изотопной системы исследованного образца на границе рифея с вендом, что не противоречит предполагаемому авторами неопротерозойскому (довендскому) возрасту нагурской серии.

 

Список литературы

1. Геология и полезные ископаемые России. В шести томах. Т. 5. Арктические и дальневосточные моря. Кн. 1. Арктические моря / Ред. И.С. Грамберг, В.Л. Иванов, Ю.Е. Погребицкий. СПб., ВСЕГЕИ, 2004. 468 с.

2. Государственная геологическая карта РФ. Масштаб 1 : 1 000 000 (новая серия). Лист R-38-40 - о. Колгуев. Объяснительная записка / Ред. Б.Г. Лопатин. СПб., ВСЕГЕИ, 2001. 288 с.

3. Грамберг И.С., Школа И.В., Бро Е.Г. и др. Параметрические скважины на островах Баренцева и Карского морей // Советская геология. 1985. № 1. С. 95-98.

4. Дополнения к Стратиграфическому кодексу России / Отв. ред. А.И. Жамойда. СПб., ВСЕГЕИ, 2000. 112 с.

5. Каленич А.П., Орго В.В., Соболев Н.Н. и др. Новая Земля и остров Вайгач. Геологическое строение и минерагения / Ред. Ю.Е. Погребицкий. СПб., ВНИИОкеангеология, 2004. 174 с.

6. Каплан А.А., Коупленд П., Бро Е.Г. и др. Новые данные о радиометрическом возрасте изверженных и метаморфических пород Российской Арктики // AAPG Регионал. Международ. Конфер. (тез.). СПб., ВНИГРИ, 2001. С. 6.

7. Кораго Е.А., Ковалева Г.Н., Ильин В.Ф., Павлов Л.Г. Тектоника и металлогения ранних киммерид Новой Земли / Ред. Ю.Е. Погребицкий. СПб., Недра, 1992. 196 с.

8. Любцов В.В., Предовский А.А. К стратиграфии верхнепротерозойских отложений Кольского побережья (Баренцевоморский регион) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1998. Т. 6. № 3. С. 17-28.

9. Сироткин А.Н. Эволюция метаморфических процессов в породах складчатого основания полуострова Ню Фрисланд (архипелаг Шпицберген). Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. СПб., 2005. 21с.

10. Тебеньков A.M., Красильщиков А.А., Балашов Ю.А. Главные геохронологические рубежи и этапы формирования фундамента Шпицбергена // ДАН. 1996. Т. 346. № 6. С. 786-789.

11. Фор Г. Основы изотопной геологии. М., Мир, 1989. 590 с.

12. Korago E.A, Kovaleva G.N., Lopatin В.G., Orgo V.V. The Precambrian rocks of Novaya Zemlya // Gee, D.G. & Pease, V. (eds). The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica . Geological Society, London , 2004. Memoirs, 30. P. 135-143.


Stolbov N.M. , Ustinov N.V., Golubkova E.Yu.

 

WHAT IS THE AGE OF THE ROCKS OF THE FOLD BASEMENT WITHIN THE FRANZ JOZEF LAND ?

 

The data available at present disagree with the widely accepted Vendian age of the rocks of the fold basement within Franz Jozef Land Archipelago. The problem whether the rocks of the fold basement can be much older is discussed in the paper.

 

 

Ссылка на статью:

 

Столбов Н.М., Устинов Н.В., Голубкова Е.Ю. Какого возраста отложения складчатого фундамента архипелага Земля Франца-Иосифа? Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб, ВНИИОкеангеология, 2006, Труды ВНИИОкеангеология, том 210, вып. 6, с. 145-148.

 




 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz