Reconstruction of the Vendian–Cambrian active continental margin of the Southern Urals: results of studying of detrital zircon from the Ordovician terrigenous rocks
- Authors: Ryazantsev A.V.1, Kuznetsov N.B.1,2, Degtyarev K.E.1, Romanyuk T.V.3,2, Tolmacheva T.Y.4, Belousova E.A.5
-
Affiliations:
- Geological Institute, Russian Academy of Sciences
- Gubkin Russian State University of Oil And Gas
- Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences
- Karpinsky Russian Geological Research Institute
- Australian Research Council Centre of Excellence for Core to Crust Fluid Systems (CCGS/GEMOC) ‒ Macquarie University
- Issue: No 4 (2019)
- Pages: 43-59
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/0016-853X/article/view/15647
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016-853X2019343-59
- ID: 15647
Cite item
Abstract
Detrital zircons of Ordovician terrigenous sequences are studied in various Southern Uralian tectonic units.The age of detrital zircons of the West Uralian and Transuralian megazones, Taganai–Beloretsk Zone, and Kraka allochthons spans from the Late Archean to the end of the Vendian– beginning of the Cambrian; Early Precambrian and Early–Middle Riphean zircons are the most abundant. Vendian–Cambrian detrital zircons are strongly dominant in the Uraltau Zone, Sakmara allochthons, and East Uralian Megazone; the zircons of other ages are absent or extremely rare. The Vendian–Cambrian detrital zircons of all Southern Urals zones probably derive from volcanic and granitic rocks of the marginal continental belt, which are part of the Uraltau Zone, Sakmara allochthons, and East Uralian Megazone. The Lu–Hf isotopic characteristics of Vendian–Cambrian detrital zircons indicate that their parental rocks formed on a heterogeneous basement that includes blocks of juvenile and ancient continental crust. According to a model of the pre-Ordovician tectonic evolution of the Southern Urals, at the end of the Late Riphean, the passive margin of the East European Platform collided with a block on a heterogeneous basement. The formation of the block terminated with the Grenville Orogeny. After collision, a volcano-plutonic belt originated in the Vendian–Cambrian at the actively evolved margin of the East European Platform.
Full Text

About the authors
A. V. Ryazantsev
Geological Institute, Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: avryazan51@mail.ru
Russian Federation, 119017, Moscow
N. B. Kuznetsov
Geological Institute, Russian Academy of Sciences; Gubkin Russian State University of Oil And Gas
Email: avryazan51@mail.ru
Russian Federation, 119017, Moscow; 119991, Moscow
K. E. Degtyarev
Geological Institute, Russian Academy of Sciences
Email: avryazan51@mail.ru
Russian Federation, 119017, Moscow
T. V. Romanyuk
Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Gubkin Russian State University of Oil And Gas
Email: avryazan51@mail.ru
Russian Federation, 123995, Moscow; 119991, Moscow
T. Yu. Tolmacheva
Karpinsky Russian Geological Research Institute
Email: avryazan51@mail.ru
Russian Federation, 199106, Saint- Petersburg
E. A. Belousova
Australian Research Council Centre of Excellence for Core to Crust Fluid Systems (CCGS/GEMOC) ‒ Macquarie University
Email: avryazan51@mail.ru
Australia, NSW 2109, Sydney
References
- Абдулин А.А., Авдеев А.В., Сеитов Н.С. Тектоника Сакмарской и Орь-Илекской зон Мугоджар. Алма-Ата: Наука, 1977. 238 с.
- Алексеев А.А., Ковалев С.Г., Тимофеева Е.А. Белорецкий метаморфический комплекс. Уфа: ИГ УНЦ РАН, ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2009. 208 с.
- Анцыгин Н.Я. К стратиграфии ордовика на восточном склоне Урала // Проблемы геологии докембрия и нижнего палеозоя Урала / Б.А. Попов (ред.). М.: Мингео РСФСР, 1985. С. 68–86.
- Бажин Е.А., Сначев В.И., Сначев А.В., Рыкус М.В. Геология, петрогеохимия и рудоносность гранитоидных массивов Башкирского мегантиклинория и зоны Уралтау. С-Пб.: Свое издательство, 2015. 208 с.
- Вализер П.М., Краснобаев А.А., Русин А.И. Жадеит-гроссуляровый эклогит максютовского комплекса, Южный Урал // Литосфера. 2013. № 4. С. 50–61.
- Вализер П.М., Краснобаев А.А., Русин А.И. UHPМ эклогит максютовского комплекса (Южный Урал)// ДАН. 2015. Т. 461. № 3. С. 316–321.
- Виноградов В.И., Щербаков С.А. Горожанин В.М., Гольцман Ю.В., Буякайте М.И. Возраст метаморфитов Восточно-Уральского поднятия: Sm–Nd и Rb–Sr-изотопное датирование // ДАН. 2000. Т. 371. № 6. С. 784–787.
- Горожанина Е.Н., Горожанин В.М., Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В. Особенности состава и строения терригенных отложений ордовика в разрезах юго-востока Русской платформы и Южного Урала //, Геол. сборник ИГ УНЦ РАН. 2014. №11. С. 97–117.
- Дегтярев К.Е., Толмачева Т.Ю., Третьяков А.А., Кузнецов Н.Б., Белоусова Е.А., Романюк Т.В. Строение, возраст и обстановки формирования ордовикских комплексов северо-западного обрамления Кокчетавского массива, Северный Казахстан // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2018. Т. 26. № 4. С. 24–42.
- Докембрий и нижний палеозой Западного Казахстана. А.В. Миловский (ред.) М.: Изд-во МГУ, 1977. 268 с.
- Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Горохов И.М., Константинова Г.В., Мельников Н.Н. Rb-Sr возраст вендских глауконитов бакеевской свиты Южного Урала // Изотопное датирование геологических процессов: новые результаты, подходы и перспективы / Материалы VI Росс. конф. по изотопной геохронологии. 2–5 июня 2015 г., Санкт-Петербург, СПб: ИГГД РАН, 2015. C. 94–95.
- Захаров О.А., Пучков В.Н. О тектонической природе максютовского метаморфического комплекса на Южном Урале. Уфа: УНЦ РАН, 1994. 30 с.
- Иванов К.С., Панов В.Ф., Лиханов И.И., Козлов П.С., Пономарев В.С., Хиллер В.В. Докембрий Урала // Горные ведомости. 2016. № 9. С. 4–28.
- Иванов К.С., Пучков В.Н., Пелевин И.А. Новые данные по стратиграфии и истории развития палеозоид восточных зон Южного Урала // Новые данные по стратиграфии и литологии палеозоя Урала и Средней Азии / К.С. Иванов (ред.). Екатеринбург: Наука, 1992. С. 3–10.
- Камалетдинов М.А. Покровные структуры Урала. М.: Наука, 1974. 230 с.
- Князев Ю.Г., Князева О.Ю., Сначев В.И., Жданов А.В., Каримов Т.Р., Айдаров Э.М., Масагутов Р.Х., Арсланова Э.Р. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб1:1000000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист N-40–Уфа. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2013. 512 с.+6 вкл.
- Ковалев С.Г. Геохимия и геодинамические условия формирования диабаз-пикритового магматизма западного склона Южного Урала // Геол. сборник УНЦ РАН. 2006. № 5. С. 113–118.
- Кориневский В.Г. Опорные разрезы нижнего ордовика Южного Урала (терригенные фации). Свердловск: УрО АН СССР, 1989. 67с.
- Краснобаев А.А., Давыдов В.А., Чередниченко Н.В. Уран-свинцовый возраст цирконов метаморфических пород Мугоджар // Ежегодник–1996. ИГГ УрО РАН. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. С.147–150.
- Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. Новые данные по цирконовой геохронологии аршинских вулканитов (Южный Урал) // Литосфера. 2012. № 4. С. 127–140.
- Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Козлов В.И., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н. Цирконология навышских вулканитов айской свиты и проблема возраста нижней границы рифея на Южном Урале // ДАН. 2013. Т. 448. № 4. С. 437–442.
- Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Пужаков Б.А., Бушарина С.В., Сергеева Н.Д. Цирконовый архей Зауральской мегазоны // ДАН. 2015. Т. 465. № 6. С. 1302–1307.
- Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. U–Pb (SHRIMP)-возраст цирконов гранитов и субстрата Мазаринского массива (Южный Урал) // ДАН. 2015. Т. 463. № 2. С. 206–212.
- Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Лепехина Е.Н. Цирконология пироксенитов кирябинского пироксенит-габбрового комплекса (Южный Урал) // ДАН. 2013. Т. 450. № 2. С. 1–5.
- Краснобаев А.А., Чередниченко Н.В. Цирконовая геохронология метаморфических пород Мариновского комплекса (Южный Урал) // Докл. РАН. 2005. Т. 404. № 4. С. 532-536.
- Краснобаев А.А., Щулькин Е.П., Давыдов В.А., Чередниченко Н.В. Цирконология Селянкинского блока Ильменских гор // Докл. РАН. 2001. Т. 379. № 6. С. 807–811 (а).
- Кузнецов Н.Б., Белоусова Е.А., Романюк Т.В., Дегтярев К.Е., Маслов А.В., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н., Пыжова Е.С. Первые результаты U–Pb-датирования детритовых цирконов из среднерифейских песчаников зигальгинской свиты (Южный Урал) // ДАН. 2017. Т. 475. № 6. С. 659–664.
- Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Орлов С.Ю., Голованова И.В., Данукалов К.Н., Ипатьева И.С. Первые результаты массового U/Pb-изотопного датирования (LA-ICP-MS) детритовых цирконов из ашинской серии Южного Урала – палеогеографический и палеотектонический аспекты // ДАН. 2012. Т. 447.№ 1. С. 73–79.
- Кузнецов Н.Б., Шацилло А.В. Первые находки скелетных фоссилий в куккараукской свите ашинской серии Южного Урала и их значение для определения начала протоуральско-тиманской коллизии // ДАН. 2011. Т. 440. № 3. C. 378–383.
- Лядский П.В., Кваснюк Л.Н., Жданов А.В., Чечулина О.В., Шмельков Н.Т., Бельц Г.М., Курочкина Е.С., Оленица Т.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист М–40 (Оренбург) с клапаном М–41. Объяснительная записка. – СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2013. 392 с. + 1 вкл.
- Мавринская Т.М., Якупов Р.Р. Биостратиграфическая характеристика суванякского и максютовского комплексов Уралтау (Южный Урал) // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий / Межрегион. научно-практич. конф. Уфа, 19–22 ноября, 2012 г. Уфа: ДизайнПресс, 2013. С. 53–55.
- Мамаев Н.Ф. Геологическое строение и история развития восточного склона Южного Урала. Свердловск: ИГ Уральск. филиала АН СССР. 1965. 170с. (Тр. ИГ УрФил. АН СССР. Вып. 73).
- Маслов А.В. Некоторые особенности ранневендской седиментации на Южном Урале // Литология и полезн. ископаемые. 2000. № 6. С. 624–639.
- Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Анфимов Л.В. Рифей Западного склона Южного Урала (классические разрезы, седименто- и литогенез, минерагения, геологические памятники природы). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2001. Т.1. 351 с.
- Маслов А.В, Мизенс Г.А., Вовна Г.М., Пыжова Е.С., Кузнецов Н.Б., Киселев В.И., Ронкин Ю. Л., Бикбаев А.З., Романюк Т.В. О некоторых общих особенностях формирования терригенных отложений Западного Урала: синтез данных изотопного U–Pb датирования обломочных цирконов и геохимических исследований глинистых пород // Литосфера. 2016. № 3. С. 27–46.
- Нижний рифей Южного Урала / Отв. ред. М.А. Семихатов. М.: Наука, 1989. 208 с.
- Осипова Т.А. Источники гранитоидов Главной гранитной оси Урала: Sm–Nd, Rb–Sr и U–Pb данные// Магматизм и метаморфизм в истории Земли / Материалы XI Всеросс. Петросовещания, Екатеринбург 24–28 августа 2010 г. Екатеринбург: ИГиГ РАН, 2010. Т.II. С. 111–112.
- Пужаков Б.А., Савельев В.П., Кузнецов Н.С., Шох В.Д., Щулькин Е.П., Щулькина Н.Е., Жданов А.В., Долгова О.Я., Тарелкина Е.А., Орлов М.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1: 1000000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист N–41 – Челябинск. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2013, 415 с. + 6 вкл.
- Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 2000. 146 с.
- Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.
- Пучков В.Н. Тектоника Урала: современные представления // Геотектоника. 1997. № 4. С. 30–45.
- Пучков В.Н. Плюм-зависимый гранит-риолитовый магматизм // Литосфера. Т. 18. № 5. 2018. С. 692–705.
- 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. Первые результаты U/Pb LA-ICP-MS датирования детритовых цирконов из верхнерифейских песчаников Башкирского антиклинория (Южный Урал) // ДАН. 2013. Т. 452. № 6. С. 642–645.
- Ронкин Ю.Л., Маслов А.В., Казак А.П., Матуков Д.И., Лепихина О.П. Граница нижнего и среднего рифея на Южном Урале: новые изотопные U–Pb SHRIMP-II ограничения // Докл. РАН. 2007. Т. 415. № 3. С. 370–376.
- Ронкин Ю.Л., Матуков Д.И., Пресняков С.Л., Лепехина Е.Н., Лепихина О.П., Попова О.Ю. «In situ» U-Pb SHRIMP датирование цирконов нефелиновых сиенитов Бердяушского массива (Южный Урал) // Литосфера. 2005. № 1. С. 135–142.
- Ронкин Ю.Л., Синдерн С, Лепихина О.П. Изотопная геология древнейших образований Южного Урала // Литосфера. 2012. № 5. С. 50–76.
- Рязанцев А.В. Вендский надсубдукционный магматизм на Южном Урале // ДАН. 2018. Т. 482. № 3. С. 311–314.
- Рязанцев А.В., Толмачева Т.Ю. Ордовикские вулканогенные и плутонические комплексы Сакмарского аллохтона на Южном Урале // Геотектоника. 2016. № 6. С. 1–28.
- Рязанцев А.В., Толмачева Т.Ю. Вендские и раннепалеозойские комплексы активной континентальной окраины в палеозоидах Южного У рала // Тектоника современных и древних океанов и их окраин. Том 2. Материалы XLIX Тектонического совещания, посвященного100-летию академика Ю.М. Пущаровского. М.: ГЕОС, 2017. С. 169–172.
- Самыгин С.Г., Белова А.А., Рязанцев А.В., Федотова А.А. Фрагменты вендской конвергентной окраины на Южном Урале // ДАН. 2010. Т. 432. № 5. С. 644–649.
- Самыгин С.Г., Федотова А.А., Бибикова Е.В., Карякин Ю.В. Вендский надсубдукционный вулканизм в Уралтауской зоне (Южный Урал) // ДАН. 2007. Т. 416. № 1. С. 81–85.
- Степанов А.И., Ронкин Ю.Л. Изотопная геохронология древнейших магматических и метаморфических комплексов зоны Зюраткульского разлома (Южный Урал) // Ежегодник-2015/ИГГ УрО РАН. Екатеринбург: УрО РАН, 2016. С. 178–184.
- Тевелев Ал. В., Кошелева И. А., Попов В.С., Кузнецов И.Е., Осипова Т.А, Правикова Н.В., Густова А.С. Палеозоиды зоны сочленения Восточного Урала и Зауралья // М.: Геологический факультет МГУ, 2006. 300 с. (Тр. лаборатории геологии складчатых поясов. Вып. 4).
- Тевелев Ал В., Кошелева И.А., Хотылев О.А., Тевелев Арк.В., Прудников И.А. Особенности строения и эволюции айского вулканического комплекса рифея (Южный Урал) // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2014. № 5. С. 19–28.
- Тевелев Ал.В., Кошелева И.А., Тевелев Арк.В., Хотылев А.О., Мосейчук В.М., Петров В.И. Новые данные об изотопном возрасте тараташского и александровского метаморфических комплексов (Южный Урал) // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2015. №1. С. 27–42.
- Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С., Солошенко Н.Г., Стрелецкая М.В. Новые данные о природе субстрата южноуральских позднепалеозойских гранитов // Литосфера. 2015. № 3. С. 5–16.
- Ферштатер Г.Б. Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. 368 с.
- Холоднов В.В., Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С., Шардакова Г.Ю., Прибавкин С.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д. Гранитоидный магматизм зоны сочленения Урала и Восточно-Европейской платформы (Южный Урал) // Литосфера. 2006. № 3. С. 3–28.
- Чибрикова Е.В., Олли В.А. Еще раз о допалеозойских отложениях на Южном Урале и в Приуралье // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана / Материалы 6-й Межрегион. научно-практич. конференции, г. Уфа, март 2006 г. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2006. С. 54–57.
- Шардакова Г.Ю., Шагалов Е.С., Середа М.С. Геохимические различия гранитоидов Таганайско-Иремельского антиклинория (Центрально-Уральская мегазона) // Докл. РАН. 2007. Т. 413. № 4. С. 545–549.
- Шатагин К.Н., Астраханцев О.В., Дегтярев К.Е., Лучицкая М.В. Неоднородность континентальной коры Восточного Урала: результаты изотопно-геохимического изучения палеозойских гранитоидных комплексов // Геотектоника. 2000. № 5. С. 44–60.
- Якупов Р.Р., Мавринская Т.М., Абрамова А.Н. Палеонтологическое обоснование схемы стратиграфии палеозоя северной части Зилаирского мегасинклинория. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. 158 с.
- Bogdanova S.V., Bingen B., Gorbatschev R., Kheraskova T.N., Kozlov V.I., Puchkov V.N., Volozh Yu.A. The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia // Precambrian Research. 2008. Vol. 160. P. 23–45.
- Glasmacher U.A., Bauer W., Giese U. Reynolds P., Kober B., Puchkov V., Stroink L., Alekseyev A., Willner A.P. The metamorphic complex of Beloretzk, SW Urals, Russia − a terrane with a polyphase Meso-to Neoproterozoic thermo-dynamic evolution // Precambrian Research. 2001. Vol. 110. P. 185–213.
- Glasmacher U.A., Reynolds P., Alekseyev A.A., Puchkov V.N., Taylor K. Gorozhanin V.,Walter R. 40Ar/39Ar Thermochronology west of the Main Uralian fault, Southern Urals, Russia // Geol. Rundschau. 1999. Vol. 87. P. 515–525.
- Görz I., Bombach K., Kroner U., Ivanov K.S. Protolith and deformation age of the Gneiss-Plate of Kartali in the southern East Uralian Zone // Int. J. of Earth Sci. (Geol Rundsch). 2004. Vol. 93. No 4. P. 475–486.
- Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. The Application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U–Pb zircon geochronology // Chem. Geol. 2004. Vol. 211. P. 47–69.
- Kovach V., Degtyarev K., Tretyakov A., Kotov A., Tolmacheva E., Wang K.-L., Chung S.-L., Lee H.-Y., Jahn B.-M. Sources and provenance of the Neoproterozoic placer deposits of the Northern Kazakhstan: implication for continental growth of the western Central Asian Orogenic Belt // Gondwana Research. 2017. Vol. 47. P. 28–43.
- Kuznetsov N.B., Meert J.G., Romanyuk T.V. Ages of detrital zircons (U/Pb, LA-ICP-MS) from the Latest Neoproterozoic–Middle Cambrian(?) Asha Group and Early DevonianTakaty Formation, the Southwestern Urals: A test of an Australia-Baltica connection within Rodinia // Precambrian Research. 2014. Vol. 244. P. 288–305.
- Kuznetsov N., Orlov S., Romanyuk T. Composition, structure and age of the Kamsak migmatites, Southern Urals // Mineral. Sp. Papers. 2011. V. 38. P. 56–57.
- Levashova N.M., Bazhenov M.L., Meert J.G., Kuznetsov N.B, Golovanova I.V., Danukalov K.N., Federova N.M. Baltica in the end-Ediacaran: new paleo-magnetic and geochronological data // Precambrian Research. 2013. 236. P. 16–30.
- Linnemann U. Nance R.D., Kraft P., Zulauf G. The evolution of the Rheic Ocean: from Avalonian-Cadomian active margin to Alleghanian-Variscan collision // Geol. Soc. of America. 2007. Sp. Paper. No 423. P. 1–630.
- Sindern S., Hetzel R., Schulte B.A., Kramm U., Ronkin Yu.L., Maslov A.V., Lepikhina O.P. Proterozoic magmatic and tectonometamorphic evolution of the Taratash complex, Central Urals, Russia // Int. J. of Earth Sci. 2005. Vol. 94. P. 319–335.
- Spencer Ch.J., Cawood P.A., Hawkesworth Ch.J., Prave A.R. Roberts N.M.W., Horstwood M.S.A., Whitehouse M.J. Generation and preservation of continental crust in the Grenville Orogeny // Geoscience Frontiers. 2015. Vol. 6. Iss.3. P. 357–372.
Supplementary files
