Петрографические особенности и реконструкция источников сноса нижнерифейских песчаников мукунской серии юго-востока Анабарского щита

Объект исследования. Нижнерифейские терригенные породы мукунской серии Восточно-Анабарского бассейна.

Цель. Реконструкция источников сноса, выявление петрографических особенностей и восстановление обстановок осадконакопления этих терригенных пород.

Материалы и методы. Исследовалась верхняя часть разреза мукунской серии, расположенная в нижнем течении реки Большая Куонамка (юго-восток Анабарского щита), а также группа образцов нижнерифейских песчаников того же уровня. Восстановление источников сноса и обстановок формирования терригенных пород основано на U-Pb датировании обломочных цирконов, а также полевых наблюдениях и изучении минерального состава этих пород с помощью петрографического, рентгенофазового и рентгеноспектрального анализов.

Результаты. Изученные песчаники характеризуются бимодальным гранулометрическим составом (песок-алеврит), преобладанием угловатых зерен калиевого полевого шпата с интенсивно проявленными вторичными изменениями, а также средне и хорошо окатанными зернами кварца и циркона. U-Pb датирование обломочного циркона (69 зерен) показало наличие нескольких разновозрастных источников сноса, представленных магматическими и метаморфическими породами, возраст которых соответствует основным пикам спектра распределения датировок: 1965 ± 5, 2095 ± 14, 2750 ± 7 и 2891 ± 9 млн лет (средневзвешенная оценка).

Выводы. Накопление нижнерифейских терригенных пород мукунской серии Восточно-Анабарского бассейна происходило в мелководной, спокойной обстановке в процессе размыва устойчивого континентального блока местного происхождения. Наиболее представительным (более 50%) является возрастной кластер обломочного циркона ~1965 млн лет, который отражает широкое распространение на Анабарском щите пород протерозойского регионального гранулитового метаморфизма. Помимо метаморфизованных архей-протерозойских пород источником циркона могут являться следующие магматические комплексы: архейский анабарский эндербит-чарнокит-мигматитовый и протерозойские маганский аляскит-лейкогранит-мигматитовый вместе с билляхским гранодиорит-гранит-граносиенитовым. Отсутствие в изученном песчанике обломочного циркона моложе 1890 млн лет свидетельствует о разных питающих провинциях для Западно- и Восточно-Анабарского бассейнов осадконакопления.

1. Веселовский Р.В., Павлов В.Э., Петров П.Ю. (2009) Новые палеомагнитные данные по Анабарскому поднятию и Учуро-Майскому району и их значение для палеогеографии и геологической корреляции рифея Сибирской платформы. Физика Земли, (7), 3-24. https://doi.org/10.1134/S0002333709070011

2. Горохов И.М., Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Васильева И.М., Ризванова Н.Г., Липенков Г.В., Дубинина Е.О. (2019) Раннерифейская билляхская серия Анабарского поднятия, Северная Сибирь: изотопная С-О геохимия и Pb-Pb возраст доломитов. Стратиграфия. Геол. корреляция, 27(5), 19-35.

3. Горохов И.М., Семихатов М.А., Друбецкой Е.Р., Ивановская Т.А., Кутявин Э.П., Мельников Н.Н., Турченко Т.Л., Ципурский С.И., Яковлева О.В. (1991) Rb-Sr и K-Ar возраст осадочных геохронометров нижнего рифея Анабарского массива. Изв. АН СССР: Сер. геол., (7), 17-32.

4. Государственная геологическая карта Российской Федерации (Г.В. Липенков, М.С. Мащак, В.Т. Кириченко, А.И. Ларичев и др.). (2015) Масштаб 1 : 1 000 000. Анабаро-Вилюйская сер., лист R-48. СПб.: ВСЕГЕИ.

5. Государственная геологическая карта Российской Федерации (Н.И. Гусев, М.Г. Пушкин). (2016) Масштаб 1 : 1 000 000. Анабаро-Вилюйская сер., лист R-49. СПб.: ВСЕГЕИ.

6. Государственная геологическая карта СССР (Б.Г. Лопатин, С.М. Табунов). (1965) Масштаб 1 : 200 000. Анабарская сер., листы R-49-XXIII, XXIV. М.: Главное управление геодезии и картографии Государственного геологического комитета СССР.

7. Гусев Н.И. (2013) Анабарский щит Сибирского кратона. Вещественный состав, геохимия, геохронология. Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 189 с.

8. Духанин С.Ф., Эрлих Э. (1967) Государственная геологическая карта СССР. Объясн. записка. Анабарская сер., листы R-49-XVII, XVIII. М.: Недра, 47 с.

9. Зайцева Т.С., Семихатов М.А., Горохов И.М., Сергеев В.Н., Кузнецов А.Б., Ивановская Т.А., Мельников Н.Н., Константинова Г.В. (2016) Изотопная геохронология и биостратиграфия рифейских отложений Анабарского массива, Северная Сибирь. Стратиграфия. Геол. корреляция, 24(6), 3-29. https://doi.org/10.7868/S0869592X16050069

10. Злобин М.Н., Кабаньков В.Я. (1970) Литологическая характеристика верхнедокембрийских отложений Западного склона Анабарского поднятия. Опорный разрез верхнедокембрийских отложений западного склона Анабарского поднятия. Л.: НИИГА, 21-55.

11. Комар В.А. (1966) Строматолиты верхнедокембрийских отложений севера Сибирской платформы и их стратиграфическое значение. М.: Наука, 114 с.

12. Константиновский А.А. (2000) Палеороссыпи в эволюции осадочной оболочки континентов. М.: Научный мир, 288 с.

13. Купцова А.В. (2012) Особенности строения и эволюция рифейских ураноносных бассейнов: Пашско-Ладожского, Восточно-Анабарского и Атабаска. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: СПБГУ, 160 с.

14. Купцова А.В., Худолей А.К., Дэвис В., Рейнбирд Р.Х., Молчанов А.В. (2015) Результаты U-Pb датирования обломочных цирконов из верхнепротерозойских отложений восточного склона Анабарского поднятия. Стратиграфия. Геол. корреляция, 23(3), 13-29.

15. Купцова А.В., Худолей А.К., Молчанов А.В. (2011) Литогеохимия верхнепротерозойских терригенных отложений южной части Восточно-Анабарского бассейна: эволюция состава источников сноса и вторичные изменения. Вестник СПбГУ, 7(1), 17-31.

16. Лопатин Б.Г. (1972) Государственная геологическая карта СССР. Объясн. записка. Анабарская сер., листы R-49-XV, XVI. М.: Недра, 82 с.

17. Лопатин Б.Г., Табунов С.М. (1969) Государственная геологическая карта СССР. Объясн. записка. Анабарская сер., листы R-49-XXIII, XXIV. М.: Недра, 40 с.

18. Петров П.Ю. (2011) Фациальная характеристика и особенности терригенной седиментации мукунской серии (нижний рифей Анабарского поднятия Сибири). Литология и полез. ископаемые, (2), 185-208.

19. Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. (1976) Пески и песчаники. М.: Мир, 535 с.

20. Розен О.М., Журавлев Д.З., Суханов М.К. и др. (2000) Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северовостоке Сибирского кратона. Геология и геофизика, 41(2), 163-179.

21. Савицкий, В.Е., Демокидов, К.К., Соболевская, Р.Ф., Кабаньков, В.Я., Лазаренко, Н.П. (1959) Стратиграфия синийских и кембрийских отложений северо-востока Сибирской платформы. Труды научн.-иссл. ин-та геол. Арктики, 101.

22. Сергеева Л.Ю. (2021) Состав и изотопно-геохимическая характеристика циркона из гранулитов далдынской серии Анабарского щита. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: Санкт-Петербургский горный ун-т, 183 с.

23. Шванов В.Н. (1987) Петрография песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных видов). Л.: Недра, 269 с.

24. Шпунт Б.Р., Шаповалова И.Г., Шамшина Э.А. (1982) Поздний докембрий севера Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 225 с.

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

26. Cawood P.A., Hawkesworth C.J., Dhuime B. (2012) Detrital zircon record and tectonic setting. Geology, 40(10), 875-878. https://doi.org/10.1130/G32945.1

27. Corfu F., Hanchar J.M., Hoskin P.-W.O., Kinny P. (2003) Atlas of zircon textures. Reviews in Mineral. Geochem., 53(1), 469-500. https://doi.org/10.2113/0530469

28. Dickinson W.R. (1985) Provenance of arenites. (Ed. by G.G. Zuffa). NATO ASI Series, Series C, Mathematical and Physical Sciences, 148, 333-361.

29. Ernst R.E., Buchan K.L., Hamilton M.A., Okrugin A.V., Tomshin M. (2000) Integrated Paleomagnetism and U‐ Pb Geochronology of Mafic Dikes of the Eastern Anabar Shield Region, Siberia: Implications for Mesoproterozoic Paleolatitude of Siberia and Comparison with Laurentia. J. Geology, 108, 381-401. https://doi.org/10.1086/314413.

30. Ernst R.E., Hamilton M.A., Söderlund U., Hanes J.A., Gladkochub D.P., Okrugin A.V., Kolotilina T., Mekhonoshin A.S., Bleeker W., LeCheminant A.N., Buchan K.L., Chamberlain K.R., Didenko A.N. (2016) Southern Siberia and northern Laurentia: Neighbours for a quarter of Earth’s history. Nature Geosciences, 9(6), 464-469.

31. Gehrels G. (2012) Detrital zircon U-Pb geochronology: Current methods and new opportunities. Tectonics of Sedimentary Basins: Recent Advances, (2), 47-62. https://doi.org/10.1002/9781444347166.ch2

32. Khudoley A., Chamberlain K., Ershova V., Sears J., Prokopiev A., MacLean J., Kazakova G., Malyshev S., Molchanov A., Kullerud K., Toro J., Miller E., Veselovskiy R., Li A., Chipley D. (2015) Proterozoic supercontinental restorations: Constraints from provenance studies of Mesoproterozoic to Cambrian clastic rocks, eastern Siberian Craton. Precambrian Res., 259, 78-94. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2014.10.003

33. McLennan S.M., Hemming S., McDaniel D.K., Hanson G.N. (1993) Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics. Geol. Soc. Amer., 284, 21-40.

34. Paquette J.L., Ionov D.A., Agashev A.M., Gannoun A., Nikolenko E.I. (2017) Age, provenance and Precambrian evolution of the Anabar shield from U-Pb and Lu-Hf isotope data on detrital zircons, and the history of the northern and central Siberian craton. Precambrian Res., 301, 134-144. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.09.008

35. Pasenko A.M., Malyshev S.V., Pazukhina A.A., Savelev A.D., Lipenkov G.V., Chamberlain K.R. (2023) Age, Composition, and Paleomagnetism of Dolerite–Gabbro Dolerite Intrusions of the Western Slope of the Anabar Massif: The Issue of Vendian Magmatism in the Region. Dokl. Earth Sci., (6). https://doi.org/10.1134/S1028334X2360278X

36. Rodionov N.V., Belyatsky B.V., Antonov A.V., Kapitonov I.N., Sergeev S.A. (2012) Comparative in-situ U–Th–Pb geochronology and trace element composition of baddeleyite and low-U zircon from carbonatites of the Palaeozoic Kovdor alkaline–ultramafic complex, Kola Peninsula, Russia. Gondwana Res., 21(4), 728-744.

37. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The Continental Crust: Its composition and evolution. London: Blackwell Scientific Publications, 312 p.

38. Ulmer-Scholle Dana S., Scholle Peter A., Schieber Juergen, Raine Robert J.A. (2014) Color Guide to the Petrography of Sandstones, Siltstones, Shales and Associated Rocks. Amer. Assoc. Petrol. Geolog., 109, 544 p. https:// doi.org/10.1306/M1091304

39. Vermeesch P. (2018) IsoplotR: A free and open toolbox for geochronology. Geosci. Frontiers, 9(5), 1479-1493. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.04.001.

40. Warr Laurence N. (2021) IMA-CNMNC approved mineral symbols. Mineral. Magaz., 85, 291-320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43.