О некоторых общих особенностях формирования терригенных отложений Западного Урала: синтез данных изотопного U-Pb датирования обломочных цирконов и геохимических исследований глинистых пород

Проанализированы данные по U-Pb изотопным возрастам обломочных цирконов из песчаников и гео­химии глинистых сланцев и аргиллитов рифейско-палеозойских и раннетриасовых осадочных толщ Западного Урала. Возрасты обломочных цирконов позволяют сделать вывод о том, что основным поставщиком песчаного материала в осадочные бассейны, существовавшие в области сочленения Восточно-Европейской платформы и Урала на протяжении более полутора миллиардов лет, была платформа. Тектогенные (в понимании Ф.Дж. Петтиджона с соавторами) пески в составе осадочных ассоциаций Западного Урала играют существенную роль только в венде и в последней трети палеозоя, на протяжении остального (>90%) времени доминируют кратоногенные разности песчаников. В изменении геохимического облика глинистых пород западного склона Южного и Среднего Урала в интервале 1750-250 млн лет прослеживается однонаправленный тренд: нарастание с течением времени в составе источников сноса доли основных/ультраосновных магматических образований, максимум присутствия которых на палеоводосборах пришелся на раннепермское время.

Восточно-Европейская платформа, Западный Урал, рифейско-палеозойские осадочные толщи, обломочные цирконы, U-Pb изотопное датирование, глинистые породы, геохимия, East European Platform, Western Urals, Riphean-Paleozoic sedimentary sequences, detrital zircons, U-Pb-isotopic dating, clay rocks, geochemistry

1. Беккер Ю.Р. (1988) Молассы докембрия. Л.: Недра, 288 с.

2. Богданова С.В., Писаревский С.А., Ли Ч.Х. (2009) Образование и распад Родинии (по результатам МПГК 440). Стратиграфия. Геол. корреляция. 17(3), 29-45.

3. Вовна Г.М., Киселев В.И., Сахно В.Г., Мишкин М.А., Ленников А.М., Зарубина Н.В., Вельдемар А.А. (2014) Первые данные по локальному изотопному U-Pb-датированию цирконов (метод LA-ICP-MS) гиперстеновых плагиогнейсов Джугджурского блока (юго-восток Алданского щита). Докл. АН. 459(2), 189-193.

4. Геология и палеогеография западного склона Урала (1977) (Под ред. Ю.Д Смирнова). Л.: Недра, 199 с.

5. Геохимия тонкозернистых терригенных пород верхнего докембрия Северной Евразии (2008) (Под ред. А.В. Маслова) Екатеринбург: УрО РАН, 274 с.

6. Гражданкин Д.В. и Маслов А.В. (2015) Место венда в Международной стратиграфической шкале. Геология и геофизика. 56(4), 703-717.

7. Гражданкин Д.В., Маслов А.В., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л. (2010) Осадочные системы сылвицкой серии (верхний венд Среднего Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 280 с.

8. Даргевич В.А. и Якобсон К.Э. (1960) Анализ вещественного состава и фаций верхнепалеозойских терригенных толщ в связи с геологической историей Башкирского Урала. Геология и полезные ископаемые Урала и Тургая. Л.: ВСЕГЕИ, 57-71.

9. Ильинская М.Н. (1980) О составе песчаников зилаирской серии на Южном Урале. Литология и полез. ископаемые. (6), 32-44.

10. Киселев В.И., Вовна Г.М., Мишкин М.А., Ковалева Е.Ю. (2008) Одновременное определение содержания редких элементов и U-Pb изотопных отношений цирконов по единичному зерну методом ЛА-ИСП-МС. Материалы VIII научной конференции “Аналитика Сибири и Дальнего Востока”. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 78-79.

11. Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Козлов В.И., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н. (2013) Цирконология навышских вулканитов айской свиты и проблема возраста нижней границы рифея на Южном Урале. Докл. АН. 448(4), 437-442.

12. Кузнецов Н.Б. (2009) Комплексы протоуралид-тиманид и позднедокембрийско-раннепалеозойская эволюция восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. М.: ИФЗ РАН, 51 с.

13. Кузнецов Н.Б., Маслов А.В., Белоусова Е.А., Романюк Т.В., Крупенин М.Т., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н., Серегина Е.С., Цельмович В.А. (2013а) Первые результаты U-Pb LA-ICP-MS изотопного датирования обломочных цирконов из базальных уровней стратотипа рифея. Докл. АН. 451(3), 308-313.

14. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В. (2014) Палеозойская эволюция Полярного Урала: Войкарский бассейн с корой океанического типа существовал не менее 65 млн лет. Бюл. МОИП. Отд. геол. 89(5), 56-70.

15. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Голованова И.В., Данукалов К.Н., Меерт Дж. (2012а) Возраст детритных цирконов из ашинской серии Южного Урала - подтверждение пространственной сопряженности Уральского края Балтики и Квинслендского края Австралии в Родинии (“Australia Upside Down conception”). Литосфера. (4), 59-77.

16. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Орлов С.Ю., Голованова И.В., Данукалов К.Н., Ипатьева И.С. (2012б) 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.

17. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Орлов С.Ю., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н., Серегина Е.С., Иванова Н С., Меерт Дж. (2014) Первые U/Pb данные о возрастах детритных цирконов из песчаников верхнеэмсской такатинской свиты Западного Урала (в связи с проблемой коренных источников уральских алмазоносных россыпей). Докл. АН. 455(4), 427-432.

18. Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Миллер Э.Л., Удоратина О.В., Герелс Дж., Романюк Т.В. (2013б) Первые U/Pb-датировки детритных цирконов из песчаников среднего и верхнего палеозоя Полярного Урала: тестирование региональных тектонических моделей. Докл. АН. 451(2). 183-188.

19. Кузнецов Н.Б., Шацилло А.В. (2011) Первые находки скелетных фоссилий в куккараукской свите ашинской серии Южного Урала и их значение для определения начала протоуральско-тиманской коллизии. Докл. АН. 440(3), 378-383.

20. Маслов А.В. (1997) Осадочные ассоциации рифея стратотипической местности. Екатеринбург: УрО РАН, 220 с.

21. Маслов А.В., Вовна Г.М., Киселёв В.И., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л. (2011) Первые результаты U-Pb-датирования обломочных цирконов из отложений серебрянской серии (верхний протерозой, Средний Урал). Докл. АН. 439(3), 359-364.

22. Маслов А.В., Вовна Г.М., Киселёв В.И., Ронкин Ю.Л., Крупенин М.Т. (2012) U-Pb-систематика обломочных цирконов из отложений серебрянской серии Среднего Урала. Литология и полез. ископаемые. (2), 180-196.

23. Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Анфимов Л.В. (2001) Рифей западного склона Южного Урала (классические разрезы, седименто- и литогенез, минерагения, геологические памятники природы). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, Т. I. 351 с.

24. Маслов А.В., Мизенс Г.А., Бадида Л.В., Крупенин М.Т., Вовна Г.М., Киселёв В.И., Ронкин Ю.Л. (2015) Литогеохимия терригенных ассоциаций южных впадин Предуральского прогиба. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 310 с.

25. Мизенс Г.А. (1980) Петрография и минералогия нижнепермских песчаников западного склона Среднего Урала. Свердловск: ИГГ УНЦ АН СССР, 60 с.

26. Мизенс Г.А. (1997) Верхнепалеозойский флиш Западного Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 230 с.

27. Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. (1976) Пески и песчаники. М.: Мир, 536 с.

28. Петров Г.А. (2013) Проявление тектонической обстановки скольжения плит в фанерозойской истории Среднего Урала: постановка проблем и некоторые направления исследования. Ежегодник-2012. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 160, 56-61.

29. Пучков В.Н. (2000) Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 146 с.

30. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

31. Пущаровский Ю.М. (1959) Краевые прогибы, их тектоническое строение и развитие. М.: Изд-во АН СССР, 153 с.

32. Пыжова Е.C., Попова Н.С. (2015) Результаты изотопного (U/Pb) датирования обломочных (детритных) цирконов из песчаников алмазоносной эмской (нижний девон) такатинской свиты западного Урала. Вестник РУДН. Инженерные исследования. (1), 45-51.

33. Розен О.М. (2003) Сибирский кратон: тектоническое районирование, этапы эволюции. Геотектоника. (3), 3-21.

34. Романюк Т.В., Кузнецов Н.Б., Маслов А.В., Белоусова Е.А., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н. (2014) Геохимическая и Lu/Hf-изотопная (LA-ICP-MS) систематика детритных цирконов из песчаников базальных уровней стратотипа рифея. Докл. АН. 459(3), 340-344.

35. Романюк Т.В., Кузнецов Н.Б., Маслов А.В., Белоусова Е.А., Ронкин Ю.Л., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н. (2013б) Геохимическая и (LA-ICP-MS) Lu/Hf систематика детритных цирконов из лемезинских песчаников верхнего рифея южного Урала. Докл. АН. 453(6), 657-661.

36. 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. (2013а) Первые результаты U/Pb LA-ICP-MS датирования детритных цирконов из верхнерифейских песчаников Башкирского антиклинория (Южный Урал). Докл. АН. 452(6), 642-645.

37. Ронов А.Б. и Мигдисов А.А. (1996) Количественные закономерности строения и состава осадочных толщ Восточно-Европейской платформы и Русской плиты и их место в ряду древних платформ мира. Литология и полез. ископаемые. (5), 451-475.

38. Ронов А.Б., Мигдисов А.А., Хане К. (1995) Количественные закономерности эволюции состава алевропесчаных пород Русской плиты. Геохимия. (3), 323-348.

39. Руженцев С.В., Самыгин С.Г. (2004) Структура и тектоническое развитие области сочленения Восточно-Европейской платформы и Южного Урала. Геотектоника. (4), 20-44.

40. Самыгин С.Г., Руженцев С.В. (2003) Уральский палеоокеан: модель унаследованного развития. Докл. АН. 392(2), 226-229.

41. Саркисян С.Г., Хворова И.В. (1954) О некоторых особенностях состава песчано-алевритовых пород карбона и нижней перми южной части Уральского передового прогиба. Бюл. МОИП. Отд. геол. 29(2), 21-41.

42. Соболева А.А., Кузнецов Н.Б., Миллер Э.Л., Удоратина О.В., Герелс Дж., Романюк Т. В. (2012) Первые результаты U/Pb-датирования детритных цирконов из базальных горизонтов уралид (Полярный Урал). Докл. АН. 445(5), 570-576.

43. Тейлор С.Р., МакЛеннан С.М. (1988) Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 384 с.

44. Хворова И.В. (1961) Флишевая и нижнемолассовая формации Южного Урала. М.: Изд-во АН СССР, 352 с.

45. Хворова И.В., Ильинская М.Н. (1980) Верхнедевонские граувакковые отложения Южного Урала и механизм их формирования. Литология и полез. ископаемые. (4), 55-67.

46. Condie K.C. (1993) Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface samples and shales. Chem. Geol. 104, 1-37.

47. 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.

48. Evans D.A.D. (2009) The palaeomagnetically viable, long-lived and all-inclusive Rodinia supercontinent reconstruction. Ancient Orogens and Modern Analogues. (Eds. J.B. Murphy, J.D. Keppie, A.J. Hynes). Geological Society (London), Spec. Publ. 327, 371-404.

49. Fergusson Ch.L., Henerson R.A., Faning M.C., Withenall I.W. (2007) Detrital zircon ages in Neoproterozoic to Ordovician siliciclastic rocks, northeastern Australia: implications for the tectonic history of the East Gondwana continental margin. J. Geol. Soc. (London). 164, 215-225.

50. Grazhdankin D. (2004) Late Neoproterozoic sedimentation in the Timan foreland. The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica. (Eds. D.G. Gee, V.L. Pease) London: The Geological Society, 37-46.

51. Ireland T.R., Flöttmann T., Fanning C.M., Gibson G.M., Preiss W.V. (1998) Development of the early Paleozoic Pacific margin of Gondwana from detrital-zircon ages across the Delamerian orogen. Geology. 26(3), 243-246.

52. Kuznetsov N.B., Natapov, L.M., Belousova, E.A., O’Reilly, S.Y., Griffin, W.L. (2010) Geochronological, geochemical and isotopic study of detrital zircon suites from late Neoproterozoic clastic strata along the NE margin of the East European Craton: implications for plate tectonic models. Gondwana Res. 17(2-3), 583-601.

53. Kuznetsov N.B., Belousova E.A., Alekseev A.S., Romanyuk T.V. (2014б) New data on detrital zircons from the sandstones of Lower Cambrian Brusov Formation (White-Sea region, East-European craton): unraveling the timing of the onset of the Arctida-Baltica collision. Intern. Geol. Rev. 56(16), 1945-1963.

54. Kuznetsov N.B., Meert J.G., Romanyuk T.V. (2014а) Ages of detrital zircons (U/Pb, LA-ICP-MS) from the Latest Neoproterozoic-Middle Cambrian (?) Asha Group and Early Devonian Takaty Formation, the Southwestern Urals: A test of an Australia-Baltica connection within Rodinia. Prec. Res. 244, 288-305.

55. Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins A.S., Davidson A., Waele B., Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuck R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.A., Thrane K., Vernikovsky V. (2008) Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis. Prec. Res. 160, 179-210.

56. Meert J.G. and Powell C.McA. (2001) Introduction to the special volume on the assembly and breakup of Rodinia. Prec. Res. 110, 1-8.

57. Miller E.L., Kuznetsov N., Soboleva A., Udoratina O., Grove M., Gehrels G.E. (2011) Baltica in the Cordillera? Geology. 39, 791-794.

58. Powell C.McA., McElhinny M.W., Li Z.X., Meert J.G., Park J.K. (1993) Paleomagnetic constraints on timing of the Neoproterozoic breakup of Rodinia and the Cambrian formation of Gondwana. Geology. 21, 889-892.

59. Roy D.K., Roser B.P. (2013) Climatic control on the composition of Carboniferous-Permian Gondwana sediments, Khalaspir basin, Bangladesh. Gondwana Res. 23, 1163-1171.

60. Schoenborn W.A., Fedo C.M. (2011) Provenance and paleoweathering reconstruction of the Neoproterozoic Johnnie Formation, southeastern California. Chem. Geol. 285, 231-255.

61. Sharma A., Sensarma S., Kumar K., Khanna P.P., Saini N.K. (2013) Mineralogy and geochemistry of the Mahi River sediments in tectonically active western India: Implications for Deccan large igneous province source, weathering and mobility of elements in a semi-arid climate. Geochim. Cosmochim. Acta. 104, 63-83.

62. Swanson-Hysell N.L., Maloof A.C., Kirschvink J.L., Halverson G.P., Hurtgen M.T. (2012) Constraints on Neoproterozoic paleogeography and Paleozoic orogenesis from paleomagnetic records of the Bitter Springs Formation, Amadeus Basin, central Australia. Am. J. Sci. 312, 817-884.

63. Whitmeyer S.J. and Karlstrom K.E. (2007) Tectonic model for the Proterozoic growth of North America. Geosphere. 3(4), 220-259.