Башкирский мегантиклинорий: позднерифейско-вендские перерывы и возможные трансформации систем питания бассейна

Объект исследований. В верхней части верхнерифейско-вендской осадочной последовательности Башкирского мегантиклинория (западное крыло и центральная часть названной структуры, отвечающие стратотипической местности рифея) присутствуют достаточно хорошо установленные перерывы, например предукский и предбакеевский. Можно предполагать также существование предурюкского и предбасинского перерывов. Во время каждого из них система питания бассейна алюмосиликокластикой могла подвергаться тем или иным трансформациям. Однако так ли это на самом деле, до сих пор не вполне ясно. Для решения данной проблемы проанализированы литогеохимические особенности глинистых пород инзерской, миньярской, укской, бакеевской и басинской свит. Если предполагать, что перерывы сопровождаются перестройками областей питания, то это может/должно приводить к появлению на палеоводоразделах более свежих, ранее не подверженных выветриванию комплексов пород. Данное обстоятельство должно обусловить изменение литохимических характеристик поступающей в область осадконакопления тонкой алюмосиликокластики.
Методы. Анализ литогеохимических особенностей глинистых пород основан на данных о содержании в них основных породообразующих оксидов (всего около 40 анализов) и редких и рассеянных элементов (всего 70 анализов). Указанные данные не дают возможности исследовать изменение разных литогеохимических параметров глинистых пород (например, CIA, ГМ, K₂O/Al₂O₃ или др.) снизу вверх по разрезу каждой из перечисленных свит, поэтому мы оперируем средними в целом для свит величинами таких параметров с учетом значений свойственных им стандартных отклонений.
Результаты и выводы. На большинстве использованных нами дискриминантных диаграмм фигуративные точки состава аргиллитов басинской свиты занимают положение, в той или иной мере отличное от положения глинистых пород других свит. Единственным литостратиграфическим подразделением в рассматриваемой нами части верхнедокембрийской осадочной последовательности Башкирского мегантиклинория, глинистые породы которого демонстрируют химически заметно менее зрелый, по сравнению с подстилающими их образованиями, характер, служит укская свита (ее нижняя подсвита). Можно думать, что это является следствием появления в предукское время на палеоводоразделах более свежих (менее преобразованных процессами выветривания) комплексов пород – источников тонкой алюмосиликокластики. Масштабы предбакеевского и предбасинского перерывов, если они и существовали, были, скорее всего, заметно менее значительными.

1. Акимова Г.Н. (1964) О направлении и источниках сноса обломочного материала в отложениях верхнерифейской зильмердакской свиты Южного Урала. Докл. АН СССР, 158(5), 1099-1101.

2. Беккер Ю.Р. (1961) Возраст и последовательность напластования отложений верхней части каратауской серии Южного Урала. Изв. АН СССР. Сер. геол., (9), 49-60.

3. Беккер Ю.Р. (1968) Позднедокембрийская моласса Южного Урала. Л.: Недра, 160 с.

4. Богданова С.В. (1986) Земная кора Русской плиты в раннем докембрии (на примере Волго-Уральского сегмента). М.: Наука, 224 с.

5. Геологическая карта Восточно-Европейской платформы и ее складчатого обрамления (в границах бывшего СССР). Довендские образования. Масштаб 1 : 2 500 000. (1996) Отв. ред. Ю.Р. Беккер. СПб.: Роскомнедра, 4 л.

6. Докембрийская геология СССР. (1988) (Отв ред. Д.В. Рундквист, Ф.П. Митрофанов). Л.: Наука, 440 с.

7. Зайцева Т.С., Горохов И.М., Ивановская Т.А., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Мельников Н.Н., Аракелянц М.М., Яковлева О.В. (2008) Мессбауэровские характеристики, минералогия и изотопный возраст (Rb-Sr, K-Ar) верхнерифейских глауконитов укской свиты Южного Урала. Стратиграфия. Геол. корреляция, 16(3), 3-25.

8. Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2019) Природа цирконовой кластики в песчаниках рифея и венда Южного Урала. Георесурсы, 21(1), 15-25.

9. Кузнецов А.Б. (2013) Эволюция изотопного состава стронция в протерозойском океане. Автореф. дис. … д-ра геол.-мин. наук. СПб.: ИГГД РАН, 43 с.

10. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М. (2014) Возможности стронциевой изотопной хемостратиграфии в решении проблем стратиграфии верхнего протерозоя (рифея и венда). Стратиграфия. Геол. корреляция, 22(6), 3-25.

11. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М., Мельников Н.Н., Константинова Г.В., Кутявин Э.П. (2003)

12. Изотопный состав Sr в карбонатных породах каратавской серии Южного Урала и стандартная кривая вариаций отношения 87Sr/86Sr в позднерифейском океане. Стратиграфия. Геол. корреляция, 11(5), 3-39.

13. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Маслов А.В., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н., Каныгина Н.А., Дубенский А.С., Белоусова Е.А. (2019) Первые результаты U-Pb датирования детритовых цирконов из песчаников верхневендской бакеевской свиты Башкирского поднятия (Южный Урал). Проблемы тектоники континентов и океанов. Мат-лы LI Тектонического совещ. Т. 1. М.: ГЕОС, 305-309.

14. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Голованова И.В., Данукалов К.Н., Меерт Дж. (2012б) Возраст детритных цирконов из ашинской серии Южного Урала – подтверждение пространственной сопряженности Уральского края Балтики и Квинслендского края Австралии в структуре Родинии (Australia upside down conception). Литосфера, (4), 59-77.

15. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Орлов С.Ю., Голованова И.В., Данукалов К.Н., Ипатьева И.С. (2012а) Первые результаты массового U/Pb-изотопного датирования (LA-ICP-MS) детритных цирконов из ашинской серии Южного Урала: палеогеографический и палеотектонический аспекты. Докл. АН, 447(1), 73-79.

16. Маслов А.В. (1988) Литология верхнерифейских отложений Башкирского мегантиклинория. М.: Наука, 133 с.

17. Маслов А.В. (1993) Рифейские бассейны седиментации западного склона Южного Урала (фации, основные черты развития). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 339 с. (Рукопись депон. в ВИНИТИ 10.03.93, № 565-В93).

18. Маслов А.В. (1997) Седиментационные бассейны рифея западного склона Южного Урала (фации, литологофациальные комплексы, палеогеография, особенности эволюции). Автореф. дис. … д-ра геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 54 с.

19. Маслов А.В., Гареев Э.З., Подковыров В.Н. (2010) Песчаники верхнего рифея и венда Башкирского мегантиклинория. Литология и полез. ископаемые, (3), 320-338.

20. Маслов А.В., Ерохин Е.В., Гердес А., Ронкин Ю.Л., Иванов К.С. (2018) Первые результаты U-Pb LA-ICPMS-изотопного датирования обломочных цирконов из аркозовых песчаников бирьянской подсвиты зильмердакской свиты верхнего рифея (Южный Урал). Докл. АН, 482(5), 558-561.

21. Маслов А.В., Меерт Дж., Левашова Н.М., Ронкин Ю.Л., Гражданкин Д.В., Кузнецов Н.Б., Крупенин М.Т., Федорова Н.М., Ипатьева И.С. (2013) Новые данные о возрасте ледниковых отложений венда Среднего Урала. Докл. АН, 449(3), 322-327.

22. Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А. (2000) Возможности Pb-Pb датирования карбонатных пород с открытыми U-Pb системами: миньярская свита стратотипа верхнего рифея, Южный Урал. Стратиграфия. Геол. корреляция, 8(6), 3-19.

23. Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Горохов И.М., Гороховский Б.М., Левский Л.К. (1998) U-Pb систематика протерозойских карбонатных пород: инзерская свита уральского стратотипа рифея (Южный Урал). Стратиграфия. Геол. корреляция, 6(4), 20-31.

24. Овчинникова Г.В., Горохов И.М., Семихатов М.А. (1995) Время формирования и преобразования отложений инзерской свиты, верхний рифей Южного Урала. Общие проблемы стратиграфии и геологической истории рифея Северной Евразии. Тез. докл. Всерос. совещ. Екатеринбург: УрО РАН, 73-75.

25. Романюк Т.В., Маслов А.В., Кузнецов Н.Б., Белоусова Е.А., Ронкин Ю.Л., Крупенин М.Т., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н., Серегина Е.С. (2013) Первые результаты U-Pb LA-ICP-MS датирования детритных цирконов из верхнерифейских песчаников Башкирского антиклинория (Южный Урал). Докл. АН, 452(6), 642-645.

26. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Чумаков Н.М. (2015) Изотопный возраст границ общих стратиграфических подразделений верхнего протерозоя (рифея и венда) России: эволюция взглядов и современная оценка. Стратиграфия. Геол. корреляция, 23(6), 16-27.

27. Стратиграфический кодекс России. (2006) (Отв. ред. А.И. Жамойда). СПб.: ВСЕГЕИ, 96 с. Стратотип рифея.

28. Стратиграфия. Геохронология. (1983) Отв. ред. Б.М. Келлер, Н.М. Чумаков. М.: Наука, 184 с.

29. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.

30. Bhatia M.R., Crook K.A.W. (1986) Trace element characteristics of graywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins. Contrib. Mineral. Petrol., 92, 181-193.

31. Braccialli L., Marroni M., Pandolfi L., Rocchi S. (2007) Geochemistry and petrography of Western Tethys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines): from source areas to configuration of margins. Sedimentary Provenance and Petrogenesis: Perspectives from Petrography and Geochemistry. Eds J. Arribas, S. Critelli, M.J. Johnsson. Geol. Soc. Am. Spec. Pap., 420, 73-93.

32. Cullers R.L. (2002) Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo, CO, USA. Chem. Geol., 191, 305-327.

33. Glasmacher U.A., Bauer W., Giese U., Reynolds P., Kober B., Stroink L., Alekseyev A., Puchkov V.N., Willner A.P. (2001) The metamorphic complex of Beloretzk, SW Urals, Russia a terrane with a polyphaser Meso- to Neoproterozoic thermo-dynamic evolution. Prec. Res., 110, 185-213.

34. Glasmacher U., Matenaar I., Bauer W., Puchkov V.N. (2004) Diagenesis and incipient metamorphism in the western fold-and thrust belt, SW Urals, Russia. Int. J. Earth Sci. (Geol. Res.), 93, 361-383.

35. Gorokhov I.M., Melnikov N.N., Turchenko T.L., Kutyavin E.P., Samsonova E.N. (1995) Two illite generations in an Upper Riphean shale: The Rb-Sr isotopic evidence. Terra Nova, 7, 330-331.

36. Levashova N.M., Bazhenov M.L., Meert J.G., Kuznetsov N.B., Golovanova I.V., Danukalov K.N., Fedorova N.M. (2013) Paleogeography of Baltica in the Ediacaran: Paleomagnetic and geochronological data from the clastic Zigan Formation, South Urals. Prec. Res., 236, 16-30.

37. McLennan S.M., Hemming S., McDaniel D.K., Hanson G.N. (1993) Geochemical Approaches to Sedimentation, Provenance and Tectonics. Geol. Soc. Am. Spec. Pap., 284, 21-40.

38. Roser B.D., Korsch R.J. (1986) Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. J. Geol., 94, 6350-650.

39. Rudnick R.L., Gao S. (2003) Composition of the Continental Crust. Treatise on Geochemistry, 3, 1-64.

40. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The continental crust; its composition and evolution. Cambrige: Blackwell, 312 p.

41. Turgeon S., Brumsack H.-J. (2006) Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian-Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria-Marche basin of central Italy. Chem. Geol., 234, 321-339.

42. Verma S.P., Armstrong-Altrin J.S. (2013) New multi-dimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic sediments and their application to Precambrian basins. Chem. Geol., 355, 117-133.

43. Wedepohl H. (1995) The composition of the continental crust. Geochim. Cosmochim. Acta, 59, 1217-1239.

44. Willner A.P., Ermolaeva T., Stroink L., Glasmacher U.A., Giese U., Puchkov V.N., Kozlov V.I., Walter R. (2001) Contrasting provenance signals in Riphean and Vendian sandstones in the SW Urals (Russia): constraints for a change from passive to active continental margin conditions in the Neoproterozoic. Prec. Res., 110, 215-239.

45. Willner A., Sindern S., Metzger R., Ermolaeva T., Kramm U., Puchkov V., Kronz A. (2003) Typology and single grain U/Pb ages of detrital zircons from Proterozoic sandstones in the SW Urals (Russia): early time markers at the eastern margin of the Baltica. Prec. Res., 134, 1-20.

46. Willner A.P., Wartho J.-A., Kramm U., Puchkov V.N. (2004) Laser 40Ar-39Ar ages of single detrital white mica grains related to the exhumation of Neoproterozoic and Late Devonian high pressure rocks in the Southern Urals (Russia). Geol. Mag., 141, 161-172.

47. Zaitseva T.S., Kuznetsov A.B., Gorokhov I.M., Dankina K.N., Ivanovskaya T.A., Melnikov N.N., Konstantinova G.V. (2013) Globular phyllosilicates of the Vendian Bakeevo Formation, the South Urals – crystallochemical and Rb-Sr isotope data. Materials of the Second International conference Clays, clay minerals and layered materials-CMLM2013. St.Petersburg: Falcon Print, 79.