Обстановки формирования средне-верхнекембрийских отложений о. Большевик и о. Тройной (Российская Арктика) по результатам изучения обломочных пород метатерригенных комплексов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье приведены новые данные о тектонических обстановках и условиях формирования средне-верхнекембрийских образований южной части Северо-Карского блока, полученные в результате исследования обломочных пород из метатерригенных комплексов фундамента о. Тройной (архипелаг Известий ЦИК) и северной части о. Большевик (архипелаг Северная Земля).

Метапесчаники из обоих районов исследования имеют близкий состав лититовых вакк, аналогичные наборы литокластов. Обломочные цирконы и хромшпинелиды из акцессорных минералов песчаников обоих районов имеют аналогичные Zr/Hf и TiO2/Al2O3 характеристики, соответственно. Сходство одновозрастных отложений из обоих районов может объясняться их накоплением за счет сноса обломочного материала из единой размываемой области, представлявшей собой сегмент аккреционного поднятия тиманид Тимано-Североземельского орогена, c новообразованной континентальной неопротерозойско-кембрийской корой.

В строении области сноса преобладали метатерригенные образования низких и умеренных степеней метаморфизма и присутствовали вулканиты и интрузивы, по геохимическим особенностям обломочных акцессорных хромшпинелидов относившиеся к образованиям островных дуг и задуговых офиолитов. К началу ордовика средне-позднекембрийские отложения также были смяты, метаморфизованы и вошли в структуру Тимано-Североземельского пояса.

Особенности петрографического состава, гранулометрии и сортировки метапесчаников с севера о. Большевик более характерны для отложений, накапливавшихся при участии гравитационных турбидитных потоков, в морских, глубоководных или относительно глубоководных условиях. Отложения с о. Тройной могли накапливаться в мелководных, а также прибрежно-морских обстановках.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. А. Фокин

Московский государственный университет им. м.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: fokin@geol.msu.ru

геологический факультет

Россия, Москва

В. О. Япаскурт

Московский государственный университет им. м.В. Ломоносова

Email: fokin@geol.msu.ru

геологический факультет

 
Россия, Москва

А. М. Никишин

Московский государственный университет им. м.В. Ломоносова

Email: fokin@geol.msu.ru
Россия, геологический факультет

Список литературы

  1. Васильев В.В., Вискунова К.Г., Кийко О.А., Козлов С.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000000 (третье поколение). Сер. Северо-Карско–Баренцевоморская. Лист T-41-44 – мыс Желания //Объяснительная записка / СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. 200с.+3 вкл.
  2. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000000 (новая серия). Лист T-45-47 – о. Октябрьской Революции. Лист T-48-50 – о. Большевик / СПб.: МПР РФ–ВСЕГЕИ–ВНИИОкеангеология, 2003. 6 л.
  3. Ершова В.Б., Прокопьев А.В., Худолей А.К., Андерсен Т., Куллеруд К., Макарьев А.А., Маслов А.В., Колчанов Д.А. Результаты U–Pb (LA-ICP-MS)-датирования обломочных цирконов из метатерригенных пород фундамента Северо-Карского бассейна //ДАН. 2015. Т. 464. № 4. С. 444–447.
  4. Кабаньков В.Я., Рогозов Ю.Г., Макарьев А.А. Стратиграфия верхнепротерозойских отложений острова Большевик (архипелаг Северная Земля) / В кн. Геология архипелага Северная Земля. Л.: Севморгео, 1982. С.5–21.
  5. Качурина Н.В., Макарьев А.А., Макарьева Е.М. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (3-е поколение). Серия Северо-Карско-Баренцевоморская. Серия Таймыро-Североземельская. Лист T-45−48 − м. Челюскин // Объяснительная записка / СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. 568 с.
  6. Макарьев А.А., Макарьева Е.М. Новые данные о возрасте отдельных геологических образований островов и побережья восточной части Карского моря// Разведка и охрана недр. 2012. № 8. С. 71–77.
  7. Никишин В.А., Малышев Н.А., Никишин А.М., Голованов Д.Ю., Проскурнин В.Ф., Соловьев А.В., Кулемин Р.Ф., Моргунова Е.С., Ульянов Г.В., Фокин П.А. О выделении кембрийского Тимано-Североземельского орогена и периодизации геологической истории // ДАН. 2017. Т. 473. № 5. С.585–589.
  8. Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. м.: Недра, 1981. 439 с.
  9. Проскурнин В.Ф. Минерагенический анализ Таймыро-Североземельского региона и оценка его золотоносного потенциала. Автореф. дис. …докт. геол.-мин. наук. СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. 40 с.+2 вкл.
  10. Dickinson W.R. Interpreting detrital modes of greywacke and arkose // J. Sediment. Petrology. 1970. Vol. 40. P. 695–707.
  11. Dickinson W.R., Bead L.S., Brakenridge G.R., Erjavec J.L., Ferguson R.C., Inman K.F., Knepp R.A., Lindberg F.A., Ryberg P.T. Provenance of North American Phanerozoic sandstones in relation to tectonic setting // Geol. Soc. Am. Bull. 1983. Vol. 94. P. 222–235.
  12. Ershova V.B., Lorenz H., Prokopiev A.V., Sobolev N.N., Khudoley A.K., Petrov E.O., Estrada S., Sergeev S., Larionov A., Thomson T.B. The De Long Islands: A missing link in unraveling the Paleozoic paleogeography of the Arctic // Gondwana Research. 2015. No.35. P.305–322.
  13. Ershova V.B., Prokopiev A.V., Khudoley A.K., Proskurnin V.F., Andersen T., Kullerud K., Stepunina M.A., Kolchanov D.A. New U–Pb Isotopic Data for Detrital Zircons from Metasedimentary Sequences of Northwestern Taimyr // Doklady Earth Sci. 2017. Vol. 474. Part.2. P.613–616.
  14. Folk R.L., Ward W. Brazos River bar: a study in significance of grain size parameters // J. Sediment. Petrology. 1957. No.27. P.3–26.
  15. Kamenetsky V.S., Crawford A.J., Meffre S. Factors controlling chemistry of magmatic spinel: an empirical study of associated olivine, Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks // J. Petrology. 2001. Vol.42. No.4. P.655–671.
  16. Kuznetsov N.B., Natapov L.M., Belousova E.A., O`Reilly S.Y., Griffin W.L. 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 Research. 2010. No.17. P.583–601.
  17. Kuznetsov N.B., Soboleva A.A., Udoratina O.V., Hertseva M.V., Andreichev V.L. Pre-Ordovician tectonic evolution and volcano–plutonic associations of the Timanides and northern Pre-Uralides, north–east part of the East European Craton // Gondwana Research. 2007. No.12. P.305–323.
  18. Lorentz H., Gee D.G., Simonetti A. Detrital zircon ages and provenance of the Late Neoproterozoic and Paleozoic successions on Severnaya Zemlya, Kara Shelf: a tie to Baltica // Norvegian J. of Geology. 2008. Vol.88. P.235–258.
  19. Lorenz H., Gee D.G., Korago E., Kovaleva G., McClelland W.C., Gilotti J.A., Frei D. Detrital zircon geochronology of Paleozoic Novaya Zemlya – a key to understanding the basement of the Barents Shelf // Terra Nova. 2013. Vol.25. P.496–503.
  20. Metelkin D.V., Vernikovsky V.A., Matushkin N.Yu. Arctida between Rodinia and Pangea // Precambrian Research. 2015. Vol.259. P.114–129.
  21. The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica / Gee D. G., Pease V. (eds). Geol. Soc., London, Memoirs. 2004. Vol.30. P.1–3.
  22. Passega R., Byramjee R. Grain-size image of clastic deposits // Sedimentology. 1969. Vol.13. P. 233–252.
  23. Pease V., Scott R.A. Crustal affinities in the Arctic Uralides, northern Russia: significance of detrital zircon ages from Neoproterozoic and Palaeozoic sediments in Novaya Zemlya and Taimyr // Journal of the Geological Society, London. 2009. Vol.166. P.517–527.
  24. Pettijohn F. J., Potter P. E., Siever R. Sand and sandstones / N.Y., Springer, 1987. 553p.
  25. Priyatkina N., Collins W.J., Khudoley A., Zastrozhnov D., Ershova V., Chambarlain K., Shatsillo A., Proskurnin V. The Proterozoic evolution of northern Siberian Craton margin: A comparison of U–Pb–Hf signatures from sedimentary units of the Taimyr orogenic belt and the Siberian platform // Int. Geol. Rev. 2017. Vol.59. No.13. P.1632–1656.
  26. Prokopiev A.V., Ershova V.B., Miller E.L., Khudoley A.K. Early Carboniferous paleogeography of the northern Verkhoyansk passive margin as derived from U–Pb-dating of detrital zircons: role of erosion products of the Central Asian and Taimyr–Severnaya Zemlya fold belts // Geology and Geophysics. 2013. Vol.54. P.1195–1204.
  27. Vernikovsky V.A.,Dobretsov N.L., Metelkin D.V., Matushkin N.Yu., Koulakov I.Yu. Concerning tectonics and the tectonic evolution of the Arctic // Geology and Geophysics. 2013. Vol.54. P.838–858.
  28. Vernikovsky V.A., Vernikovskaya A.E., Pease V.L., Gee D. Neoproterozoic orogeny along the margins of Siberia // The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica / D.G. Gee (ed.). Geol. Soc. London. Memoirs. 2004. Vol.30. P.233–248.
  29. Wang X., Griffin W. L., Chen J. Hf contents and Zr/Hf ratios in granitic zircons // Geochem. Journal. 2010. Vol.44. P.65–72.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Район исследований. Точки отбора образцов: А – п-ов Олений, о-в Большевик (по [6], с изменениями и дополнениями); Б – о-в Тройной. 1 – четвертичные отложения; 2 – среднекаменноугольно-нижнепермская ахматовская свита; 3 – нижний ордовик(?), касаткинская толща; 4 – верхний кембрий(?), тельмановская толща; 5 – средний-верхний кембрий(?), сложнинская толща; 6 – нижний-средний кембрий(?), краснореченская толща; 7 – неопротерозойско(?)-кембрийские нерасчлененные образования; дайки (8-10): 8 – ранне-среднекаменноугольных гранит-порфиров; 9 – раннетриасовых долеритов;10 – позднетриасовых лампрофиров; 11 – разрывные нарушения; 12 – точки отбора образцов

Скачать (654KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Гранулометрический состав образцов средне-верхнекембрийских песчаников о. Большевик и о. Тройной на: (А) – сглаженных кривых, (Б) – кумулятивных кривых. 1 – ЦИК-2-2б; 2 – ЦИК-2-2в; 3 – Бол-1-82а; 4 – Бол-1-82в; 5 – Бол-7-96б

Скачать (295KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Точки гранулометрических составов средне-верхнекембрийских песчаников (по данным [22]). Даны (цифры в кружках): 1–2 – отложения: 1 – потоков, 2 – турбидитные; 3 – осадки из взвеси в спокойных водах. Интервалы между точками: N/O – осадки перекатывания; O/P – осадки перекатывания с незначительным количеством осадков взвеси; P/Q- осадки взвеси с некоторым количеством осадков перекатывания; Q/R – отложения течений со средними скоростями; R/S- однородные осадки взвеси. 1–2 – средне-верхнекембрийские песчаники островов: 1 – о. Большевик, 2 – о. Тройной

Скачать (232KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Гистограммы окатанности зерен в средне-позднекембрийских песчаниках о. Большевик и о. Тройной. Окатанность зерен, по [25]: 0 – очень угловатые, 1 –угловатые, 2 – полуугловатые, 3 – полуокатанные, 4 – окатанные, 5 – хорошо окатанные.

Скачать (148KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Обломки пород литокластической составляющей песчаников. Шлифы (фото): = - без анализатора; + - с анализатором. (А) – шлиф РН Бол-1-5а: базальтов – б, кварцитов – к, кварц-серицитовых сланцев – с; (Б) – шлиф РН ЦИК-2-2-1: плагиоклаз-порфировых дацитов – д; (В) – шлиф РН Бол-1-5в: кварц (Q)-порфировых риолитов – р; (Г) – шлиф РН Бол-1-5-3: микрогранитов – г.

Скачать (1MB)
Метаданные
7. Рис. 6. Петрографический состав средне-верхнекембрийских песчаников (по данным [24]). Поля составов обломочных пород: I – кварцевые вакки; II – аркозовые вакки; III – лититовые вакки. 1–2 – образцы, отобранные на островах: 1 – о. Большевик, 2 – о. Тройной

Скачать (75KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Характерный вид зерен анализированных акцессорных минералов. А – циркон (шлиф РН Бол-7-96д); Б – хромшпинель (шлиф РН Бол-7-96д).

Скачать (325KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Zr/Hf отношения обломочных цирконов средне-верхнекембрийских песчаников (по данным [29]). Образцы, отобранные на островах: 1 – о. Большевик; 5 – о. Тройной

Скачать (137KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Дискриминационная диаграмма отношений TiO2 и Al2O3 составов обломочных хромшпинелидов средне-верхнекембрийских песчаников (по данным [15]). Поля составов (обозначены линиями): хромшпинелидов– базальтоидов (ARC – островодужных, LIP –крупных вулканических магматических провинций, MORB –срединно-океанических хребтов, OIB – океанических островов), перидотитов (MORB peridotite – срединно-океанических хребтов, SSZ peridotite – засубдукционных зон спрединга). 1–2 – образцы, отобранные на островах: 1 – о. Большевик; 2 – о. Тройной

Скачать (156KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Составы песчаников на дискриминационной диаграмме QmFLt (по данным [11]). Области – источники песчаного материала: платформенные: BU – выступы фундамента, CI – внутриплитные, TC – переходные платформенные; складчатые области с породами состава: QR – кварцевого, LR – пестрого; TR – орогены переходного типа; вулканические дуги: DA – эродированые; UA – неэродированные; TA – переходные; M – смешанные области сноса. 1–2 – образцы, отобранные на островах: 1 – о. Большевик; 2 – о. Тройной

Скачать (108KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Возрастные спектры обломочных цирконов песчаников (по данным [7]) из метатерригенной пестроцветной толщи о. Тройной архипелага Известий ЦИК (А), сложнинской свиты о. Большевик (Б), нижней части осадочного чехла островов архипелага Северная Земля (В).

Скачать (246KB)
Метаданные

© Russian academy of sciences, 2019