Early riphean billyakh group, Anabar Uplift, Northern Siberia: isotope C–O geochemistry and Pb–Pb age of dolostones

Cover Page
  • Authors: Gorokhov I.M.1, Kuznetsov A.B.1, Semikhatov M.A.2, Vasil`eva I.M.1, Rizvanova N.G.1, Lipenkov G.V.3, Dubinina E.O.4
  • Affiliations:
    1. Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences
    2. Geological Institute, Russian Academy of Sciences
    3. A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute
    4. Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences
  • Issue: Vol 27, No 5 (2019)
  • Pages: 19-35
  • Section: ARTICLES
  • URL: https://journals.eco-vector.com/0869-592X/article/view/15471
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-592X27519-35
  • Cite item

Abstract


U and Pb contents and C, O and Pb isotope composition have been determined in dolostones of the Billyakh Group (in 6 samples of the Kotuikan Formation and 15 samples of the Yusmastakh formation) which comprises the upper part of the Riphean section of the Anabar Uplift. The δ13С and δ18O values in the Billyakh dolostones vary respectively from –3.0 to +0.8‰ PDB and from 23.7 to 27.3‰ SMOW and conform with those in carbonate deposits precipitated 1600–1400 m.y. ago. In the 206Pb/204Pb–207Pb/204Pb diagram, 18 data points of all the dolostone samples of the Kotuikan and Yusmastakh formations are arranged along the straight line which corresponds to the age of 1513 ± 35 Ma. This age for the first time provides immediate geochronological description of the sedimentary rocks from the cover of the Anabar Uplift. Coupled with previously published Rb–Sr glauconite age of the subjacent Ust’-Il’ya formation, this date allows to place all the sedimentary succession of the Billyakh Group into the Early Riphean. These results are indicative of the relatively fast (within ~10 m.y.) accumulation of terrigenous-carbonate deposits of the Billyakh Group preceding injection of dolerites of the Kotui Complex and emplacement of Mesoproterozoic Kuonamka Igneous Province on Siberian Craton. The new data put a full stop in discussions about age position of the Riphean deposits exposed on the Anabar Uplift.


ВВЕДЕНИЕ

Расчленение огромного по продолжительности докембрия осложнено отсутствием быстро эволюционировавших групп организмов, подобных тем, на которые опирается стратиграфическая шкала фанерозоя. В разные годы для расчленения докембрия использовали различные подходы: структурно-вещественный, хронометрический и хроностратиграфический (Семихатов, 1995). Однако лишь последний доказал свою высокую перспективность, поскольку опирается на традиционное литостратиграфическое расчленение осадочных последовательностей с выделением опорных разрезов, анализом в них органических остатков и обязательным использованием изотопной хемостратиграфии и геохронологии. Главная особенность хроностратиграфического подхода заключается в том, что в основу выделения подразделений положены вещественные комплексы пород, которые получают непосредственную палеонтологическую и изотопно-геохронологическую характеристику. Это позволяет ограничивать подразделения определенными интервалами геологического времени, прослеживать их на площади и устанавливать эквиваленты в географически удаленных регионах.

Изотопно-геохронологическая информация о возрасте стратиграфического подразделения может быть получена на основе прорывающих магматических пород и обломочных цирконов из переслаивающихся терригенных отложений. Однако этот способ дает лишь верхнее и нижнее ограничение возраста, иногда в очень широких пределах. Поэтому особое значение в хроностратиграфии докембрия приобретают изотопные возрасты, полученные при изучении осадочных минералов (карбонатов, фосфатов, глобулярных и тонкозернистых слоистых силикатов), которые при определенных условиях дают прямую информацию о времени формирования осадочного подразделения.

Докембрийские отложения Сибири на Анабарском, Оленекском, Туруханском и Байкало-Патомском поднятиях и в Учуро-Майском регионе стали основой для разработки стратиграфических схем протерозоя Северной Евразии (Стратиграфия…, 1959; Злобин, 1968; Хоментовский и др., 1972; Шпунт и др., 1982; Семихатов, Серебряков, 1983). В современной мегаструктуре северной части Сибирской платформы особое место занимает Анабаро-Оленекская антеклиза, в центре которой расположен крупный выход пород кристаллического фундамента – Анабарское поднятие (рис. 1). По периферии Анабарского поднятия метаморфизованные архейские и нижнепротерозойские породы с угловым несогласием перекрыты верхнепротерозойско-палеозойским осадочным чехлом (рис. 2), базальные горизонты которого сложены рифейскими породами мукунской и билляхской серий. Отложения мукунской серии представлены песчаниками аллювиального, эолового и озерного генезиса (Петров, 2014). Билляхская серия, сложенная доломитами, трансгрессивно перекрывается терригенно-карбонатной старореченской свитой венда (Злобин, 1968). Начиная с позднего протерозоя, отложения чехла Анабарского поднятия не вовлекались в зоны складчатости и не были деформированы тектоническими процессами. Из-за положения северного края Сибирской платформы в высоких широтах процессы химического выветривания здесь почти не проявлены. Таким образом, совокупность геологических и географических факторов способствовала сохранению этого объекта для исследований.

 

Рис. 1. Положение Анабарского массива в пределах Сибирской платформы (а), схема его геологического строения (б) и положение района работ в бассейне р. Котуйкан (в). 1 – архей-нижнепротерозойский фундамент, 2 – рифейские терригенные отложения (мукунская серия), 3 – рифейские карбонатные отложения (билляхская серия), 4 – вендские отложения (старореченская свита). В скобках приведены названия стратиграфических подразделений на западном склоне Анабарского поднятия.

 

Интенсивное биостратиграфическое изучение рифейских отложений Анабарского поднятия в течение второй половины двадцатого столетия (Комар, 1966; Злобин, 1968; Голованов, 1970; Крылов, 1975; Шпунт и др., 1982; Головенок, Белова, 1984; Якшин, 1991; Вейс, Воробьева, 1992; Вейс и др., 2001; Сергеев и др., 2007) привело к разработке ряда индексов для строматолитов и органостенных и окремненных микрофоссилий, что сделало анабарский разрез одним из опорных для верхнего докембрия и позволило предположить существование в составе билляхской серии трех эратем рифея – нижнего, среднего и верхнего. В рифейских отложениях поднятия была выделена ассоциация органостенных микрофоссилий и реликты эвкариот, которые представляют особый “анабарский” тип микробиот, позднее переименованный в “котуйканский” (Sergeev, 2009; Vorob’eva et al., 2015). Это биостратиграфическое изучение значительно опередило изотопно-геохронологические исследования, в которых в то время использовались главным образом Rb–Sr и K–Ar геохронометры – глобулярные и тонкозернистые слоистые силикаты глауконитового и иллитового состава (Гаррис и др., 1964; Горохов и др., 1991, 1997а, 2001; Gorokhov et al., 1991; Зайцева и др., 2016). Определение U–Pb возраста бадделеитов из даек и силлов в осадочных породах чехла Анабарского поднятия, связанное с палеомагнитными исследованиями, было предпринято лишь в начале нынешнего века (Ernst et al., 2000; Эрнст и др., 2016). Однако положение многих из этих магматических пород в рифейском разрезе до сих пор еще недостаточно хорошо установлено, что не позволяло прийти к сколько-нибудь определенным стратиграфическим выводам. Поэтому изотопно-геохронологические исследования собственно осадочных образований Анабарского поднятия являются весьма актуальными. В предлагаемой работе представлены результаты U–Pb датирования доломитов билляхской серии, которые способствуют новому пониманию истории позднепротерозойского осадконакопления в этом регионе.

U–Pb ДАТИРОВАНИЕ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД

Современный уровень U–Pb и Pb–Pb методов датирования открывает возможность корректного определения возраста карбонатных осадочных пород (Moorbath et al., 1987; Jahn, Cuvellier, 1994; Babinski et al., 1995; Russell et al., 1996; Овчинникова и др., 1998, 2000, 2007, 2012; Bolhar et al., 2002; Семихатов и др., 2003; Кузнецов и др., 2005, 2008; Kuznetsov et al., 2013; Каурова и др., 2010; Romero et al., 2013). Начальные содержания U и Pb в осадочных карбонатах очень малы (Каурова и др., 2010) и зависят от концентраций этих элементов в морской воде и коэффициентов распределения между карбонатными минералами и водной фазой. Однако накопление и превращение осадка в породу сопровождается изменениями его химического и минерального состава. Уже в процессе раннего диагенеза (в том числе раннего образования доломита за счет высокомагнезиального кальцита) отдельные компоненты осадка взаимодействуют друг с другом, со средой (морской водой) и остаточными поровыми водами, стремясь к установлению в системе физико-химического равновесия. Происходит перераспределение U и Pb между карбонатными минералами и поровыми водами, и в результате первичный карбонатный материал обычно обедняется ураном и обогащается свинцом (Jahn, Cuvellier, 1994; Овчинникова и др., 1998). Поэтому значения U–Pb и Pb–Pb возраста карбонатных осадочных пород в большинстве случаев следует интерпретировать как время раннего диагенеза карбонатных осадков, которое для протерозойских известняков и доломитов в пределах погрешности определения обычно близко ко времени осадконакопления. Аналитическая надежность значений возраста при этом находится в прямой зависимости от диапазона вариаций отношения 238U/204Pb в изученных образцах.

После того как метастабильная первичная карбонатная ассоциация превращается в стабильный низкомагнезиальный кальцит (или доломит) и остаточное поровое пространство становится замкнутым, порода ведет себя преимущественно как закрытая геохимическая система. Тем не менее вторичные преобразования на стадии эпигенеза могут приводить к повторному перераспределению U и Pb между карбонатными фазами и эпигенетическими флюидами, создавая препятствия на пути изотопного датирования карбонатных осадочных пород, а часто делая его невозможным. Поэтому получение надежных Pb–Pb датировок требует анализа наименее измененных образов, что при работе с докембрийским материалом выражается в стремлении не ограничиваться использованием обычных петрографических сведений о сохранности первичных текстурно-структурных особенностей карбонатов, а привлекать для оценки их геохимической сохранности элементные и изотопные отношения в датируемых образцах (Каурова и др., 2010).

Работы, выполненные в течение последних трех десятилетий (Smith et al., 1994; Russell et al., 1996; Овчинникова и др., 1998, 2012; Семихатов и др., 2000, 2003; Кузнецов и др., 2003, 2008; Kuznetsov et al., 2013; Sarangi et al., 2004; Babinski et al., 2007; Romero et al., 2013), продемонстрировали, что известняки являются наилучшим материалом для прямого Pb–Pbизотопного датирования карбонатных осадков. Однако опыт работы с докембрийскими доломитами на многих континентах показал, что эти породы также в ряде случаев пригодны для оценки возраста формирования карбонатных осадков (Moorbath et al., 1987; Jahn et al., 1990; Babinski et al., 1995; Овчинникова и др., 2000, 2007; Bolhar et al., 2002; Каурова и др., 2010), хотя геохимические критерии получения изотопно-геохронологических характеристик их исходного осадочного материала до сих пор не найдены.

 

Рис. 2. Строение разреза докембрийских отложений западного склона Анабарского массива. 1 – метаморфические породы фундамента, 2 – гравелиты, 3 – песчаники, 4 – аргиллиты, 5 – доломиты, 6 – строматолитовые карбонаты, 7 – доломиты с кремнями, 8 – линзы с глауконитом, 9 – дайки диабазов. Указанные на рисунке датировки (млн лет): 1401 ± 10 и 1417 ± 44 – Rb–Sr и K–Ar возрасты глауконита юсмастахской свиты (Зайцева и др., 2016); 1384 ± 2 – U–Pb возраст бадделеита Чиэресской дайки (Ernst et al., 2000); 1485 ± 13 и 1459 ± 20 – Rb–Sr и K–Ar возрасты глауконита усть-ильинской свиты (Горохов и др., 1991; Зайцева и др., 2016); 1690 ± 28 – U–Pb возраст обломочного циркона песчаников мукунской серии (Khudoley et al., 2015); 1502 ± 6, 1498 ± 2 и 1502 ± 2 – U–Pb возраст бадделеитов из долеритовых силлов, рвущих доломиты билляхской серии (Эрнст и др., 2016); 560 – Rb–Sr возраст тонкозернистой субфракции иллита из аргиллитов старореченской свиты (Горохов и др., 2010). Сокращения: У-И – усть-ильинская, Ст – старореченская.

 

Рис. 3. Места отбора изученных образцов доломитов билляхской серии в долине р. Котуйкан. 1–9 – свиты: 1 – бурдурская, 2 – лабазтахская, 3 – усть-ильинская, 4 – котуйканская, 5, 6 – юсмастахская (5 – нижняя подсвита, 6 – верхняя подсвита), 7 – старореченская, 8 – немакит-далдынская, 9 – медвежинская; 10 – котуйский комплекс габбро-долеритов; 11 – номера образцов.

 

Протерозойские карбонатные отложения чехла Анабарского поднятия, в том числе билляхской серии, представлены исключительно доломитами. Они являются удобным объектом для продолжения поиска методического подхода к изотопно-геохронологическому исследованию этих пород. Основу настоящей работы составила новая представительная коллекция, собранная сотрудниками ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург) в ходе полевых исследований при подготовке к изданию комплекта Государственной геологической карты листа R-48 (Хатанга) масштаба 1 : 1000 000 (третьего поколения) (Государственная…, 2016).

Целью работы было получение новых изотопно-геохимических и геохронологических данных для рифейских карбонатных пород билляхской серии с последующим контролем и уточнением стратиграфической схемы для осадочной последовательности Анабарского поднятия. В задачи работы входило получение С–О изотопных и U–Pb (Pb–Pb) характеристик доломитов, как источников информации о среде, условиях и времени их образования, и рассмотрение возможности применения этих характеристик в геохронологических построениях, а также сравнение полученных изотопных характеристик и возрастов карбонатных отложений чехла Анабарского поднятия с соответствующими характеристиками пород в типовых разрезах верхнего протерозоя.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Наиболее представительная последовательность рифейских отложений западного склона Анабаро-Оленекской антеклизы вскрыта вдоль бассейна р. Котуйкан и на ограниченном участке бассейна среднего течения р. Котуй (рис. 3), где эти отложения залегают с резким угловым несогласием и местами с корой выветривания на породах фундамента (рис. 2). Базальные горизонты указанной последовательности расчленяются на две контрастные по составу и условиям формирования серии – нижнюю терригенную мукунскую (650–750 м) и вышележащую преимущественно карбонатную билляхскую (900–1100 м) (Комар, 1966; Злобин, 1968; Голованов, 1970; Шпунт и др., 1982). Накопление континентальных отложений мукунской серии происходило в условиях аллювиальной, эолово-аллювиальной и озерно-аллювиальной фаций (Петров, 2014), вследствие чего эти отложения не содержат органических остатков. Напротив, билляхская серия, которая отлагалась в пределах разнообразных морских фаций (от открытоморских шельфовых до литоральных), содержит таксономически богатый набор строматолитов, органостенных и окремненных микрофоссилий (Комар, 1966; Голованов, 1970; Шпунт и др., 1982; Головенок, Белова, 1984; Якшин, 1991; Вейс, Воробьева, 1992; Вейс и др., 2001; Сергеев и др., 2007; Vorob’eva et al., 2015). На западном склоне Анабарского поднятия различные горизонты билляхской серии трансгрессивно, а местами и с небольшим несогласием перекрываются породами старореченской свиты (80–180 м) верхнего венда, на которые, в свою очередь, со следами размыва налегают верхневендско-нижнекембрийские немакит-далдынская и маныкайская свиты.

Билляхская серия объединяет три свиты (снизу вверх) – усть-ильинскую (55–65 м), котуйканскую (250–320 м) и юсмастахскую (650–830 м). Две последние расчленяются на подчиненные подразделения, иногда понимаемые как самостоятельные свиты (Злобин, 1968; Семихатов, Серебряков, 1983; Государственная…, 2016).

Усть-ильинская свита в нижней части представлена песчаниками и алевролитами с подчиненными прослоями гравелитов и аргиллитов, а в верхней – ритмично чередующимися темно-серыми до черных аргиллитами и полевошпат-кварцевыми алевролитами с редкими прослоями известково-доломитовых алевролитов и доломитов. Количество последних растет вверх по разрезу. В аргиллитах отчетливо выражена горизонтальная слоистость, подчеркнутая распределением слюды, глинистого материала, тонко распыленного органического вещества и рудных минералов. В различных частях разреза свиты встречается глауконит.

Котуйканская свита связана постепенными переходами с отложениями усть-ильинской свиты и представляет собой сложную по составу и разнообразную по окраске толщу пород с многочисленными пластами строматолитов, с онколитами и катаграфиями, подразделяющуюся на две подсвиты. Нижняя подсвита сложена чередующимися пестроцветными строматолитовыми доломитами и хемогенно-глинистыми и глинисто-алевритистыми доломитами с прослоями темно-серых доломитовых мергелей, доломитовых брекчий, алеврито-глинистых пород и алевролитов. Верхняя подсвита котуйканской свиты включает меньше терригенного материала и представлена светло-серыми грубо-плитчатыми и массивными строматолитовыми доломитами, которые на нижних уровнях заключают прослои темно-серых аргиллитов, а у кровли содержат пласты тонкослоистых доломитовых мергелей.

Юсмастахская свита залегает со следами размыва на верхнекотуйканских отложениях и расчленяется на две подсвиты. Эти подсвиты различаются по составу пород, характеру их переслаивания, набору строматолитов и микрофоссилий и, по-видимому, разделены поверхностью размыва (Злобин, 1968; Шпунт и др., 1982). Такие различия в строении и наличие седиментологического несогласия привели к выводу о возможности перевода подсвит юсмастахской свиты в разряд самостоятельных свит – некюлээхской и чурбукской (Злобин, 1968; Государственная…, 2016). Однако по стратиграфическому объему эти свиты отвечают соответственно нижней и верхней подсвитам юсмастахской свиты, и поэтому в настоящей работе мы сохраняем за верхним подразделением рифейского разреза Анабарского поднятия традиционное название “юсмастахская свита”.

Разрез нижней подсвиты юсмастахской свиты начинается с небольшой пачки кварцевых и полевошпат-кварцевых бурых песчаников, которые в верхней части чередуются с редкими прослоями глинистых доломитов и мергелей. Завершает разрез нижней подсвиты толща плитчатых и массивных темноокрашенных, главным образом строматолитовых доломитов, содержащих тонкие прослои оолитовых доломитов, линзы плоскогалечных конгломерато-брекчий и зеленовато-серых глинистых доломитов. Вблизи кровли подсвиты залегают прослои алевритисто-песчанистых доломитов.

Верхняя подсвита юсмастахской свиты разделяется на две толщи, нижняя из которых представлена голубовато- и коричневато-серыми окремненными доломитами с прослоями строматолитовых разностей и более редких мергелей. В верхней толще преобладают темно-серые и розовато-серые строматолитовые доломиты и подчиненные тонкие прослои доломитовых мергелей, а иногда и алевролитов.

Органостенные микрофоссилии, обнаруженные в отложениях билляхской серии, отражают этап эволюционного развития микробиот в раннем рифее, который предшествовал взрывообразной диверсификации эвкариот в позднем рифее (Sergeev, 2009; Vorob’eva et al., 2015). Среди микрофоссилий доминируют акинеты Archaeoellipsoides и Myxococcoides grandis, а также энтофизалесовые цианобактерии. В нижней части серии присутствуют трихомы Filiconstrictosus, Partitiofilum и Orculiphycus.

На основании биостратиграфических исследований второй половины XX столетия вся осадочная последовательность, объединяемая под названием “билляхская серия”, считается рифейской (Савицкий, Соболевская, 1955; Стратиграфия…, 1959). Однако если относительно раннерифейского возраста усть-ильинской и котуйканской свит у исследователей существует полное согласие, то дискуссии о принадлежности различных горизонтов юсмастахской свиты к нижнему, среднему или даже верхнему рифею (Злобин, 1968; Шпунт и др., 1982; Семихатов, Серебряков, 1983; Покровский, Виноградов, 1991; Вейс, Воробьева, 1992; Вейс и др., 2001; Knoll et al., 1995; Sergeev et al., 1995; Горохов и др., 2001; Khudoley et al., 2015; Зайцева и др., 2016; Государственная…, 2016; Эрнст и др., 2016) продолжаются уже более полувека и не утихают до сих пор. Такое разнообразие представлений о возрасте отложения юсмастахских осадков подчеркивает актуальность и необходимость изотопно-геохронологических исследований в этом направлении.

Согласно данным U–Pb, Sm–Nd и K–Ar изучения дорифейских пород Анабарского поднятия (Тарасов и др., 1963; Бибикова и др., 1987; Гусев и др., 2012), метаморфические процессы (метаморфизм гранулитовой фации, ретроградный метаморфизм и связанные с ними бластомилонитизация и мигматизация) происходили в этих породах 2.75–1.97 млрд лет назад. Цирконы в геологически наиболее молодых дорифейских гранитоидах имеют U–Pb возрасты 1843 ± 12 и 1760 ± 20 млн лет (Розен и др., 2000). Таким образом, процессы магматизма, метаморфизма и возникновения главных структурных элементов в высокометаморфизованных архейско-нижнепротерозойских образованиях Анабарского поднятия завершились 2000–1760 млн лет назад (Бибикова и др., 1987; Смелов и др., 2012; Глуховский и др., 2015).

Максимальный возрастной предел отложений чехла Анабарского поднятия определяется U–Pb возрастом обломочных цирконов из базальных горизонтов мукунских песчаников (1681 ± 28 млн лет; Khudoley et al., 2015). U–Pb возраст бадделеитов из долеритовых силлов в породах билляхской серии оценивается как 1502 ± 6, 1502 ± 2 и 1498 ± 2 млн лет (Эрнст и др., 2016), но положение некоторых силлов в разрезе серии еще требует уточнения. Для глауконитов усть-ильинской свиты, подстилающей котуйканские отложения, Rb–Sr и K–Ar методами получены возрасты соответственно 1483 ± 10 и 1459 ± 20 млн лет (Горохов и др., 1991; Gorokhov al., 1991), а Rb–Sr и K–Ar датировки Al-глауконита из нижней подсвиты юсмастахской свиты равны соответственно 1401 ± 10 и 1417 ± 44 млн лет (Зайцева и др., 2016). U–Pb возраст бадделеита из диабазовой дайки, прорывающей отложения нижней подсвиты юсмастахской свиты на восточном склоне Анабарского поднятия, равен 1384 ± 2 млн лет (Ernst et al., 2000). Таким образом, возраст билляхской серии, вероятно, заключен в промежутке 1500–1400 млн лет. Вендский возраст диагенеза погружения отложений старореченской свиты, которая несогласно залегает на породах билляхской серии, установлен Rb–Sr методом (~560 млн лет) по тонкозернистой субфракции иллита, выделенной из аргиллитов верхней части этой свиты (Горохов и др., 2010).

МЕТОДИКА

Образцы доломитов билляхской серии были отобраны на правом и левом берегу р. Котуйкан на протяжении 80 км вблизи притоков рек Чуостах, Некюлюээх, Дегде (Джогджо), В. Тогой, Н. Тогой и Кокор (рис. 3).

Содержания Сa и Mg в карбонатной составляющей доломитов после растворения при нагревании навески 0.1 г в 10%-ной HCl определяли в лаборатории МЕХАНОБР-АНАЛИТ (Санкт-Петербург) методом оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-OES) на спектрометре ICAP-7200 (Thermо Fisher Scientific). Содержания Mn и Fe после растворения навески 2 г в 10%-ной HCl определяли в Центральной аналитической лаборатории ВСЕГЕИ тем же методом с использованием спектрометра Optima 4300 (Perkin Elmer). В этом же растворе определяли содержание Sr методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) на масс-спектрометре Agilent 7700.

Изотопный анализ С и О в доломитах выполнен методом GF IRMS на масс-спектрометре Delta V+ с использованием приставки GasBenchII. Разложение образцов карбонатных пород проведено в ортофосфорной кислоте при 70°С. Погрешности определения величин δ13С и δ18О составляли ±0.05 и ±0.1‰ (1σ) соответственно. Величины δ13С и δ18О выражены относительно международных стандартов V-PDB  и V-SMOW.

При изучении U–Pb систематики использовали валовые карбонатные составляющие пород (ВСС – bulk carbonate constituent). Измельченные образцы обрабатывали 0.5 N HBr при комнатной температуре до полного растворения карбонатного материала. Раствор делили на две аликвоты, одна из которых предназначалась для измерения изотопного состава Pb, а другая – для определения содержаний U и Pb с использованием смешанного индикатора 235U–208Pb. Для выделения U использовали экстракционную смолу UTEVA SPEC, а для выделения Pb – ионообменную смолу Bio-Rаd 1×8 (100–200 меш) в 0.5 N HBr (Manhes et al., 1978; Овчинникова и др., 1998, 2012).

Изотопный состав U и Pb определяли на многоколлекторном масс-спектрометре Triton TI. Измеренные изотопные отношения Pb были исправлены на коэффициент фракционирования, установленный путем многократного измерения изотопного состава Pb в стандарте NIST SRM 982 и равный 0.13% на единицу массы. Уровень лабораторных загрязнений, определявшийся холостыми опытами, не превышал для U 0.01 нг, а для Pb 0.1 нг. Обработку первичных изотопных данных проводили с использованием программы, составленной Н.Н. Мельниковым (Мельников, 2010), а вычисление параметров изохрон – с использованием программы ISOPLOT (Ludwig, 2003). Погрешности вычисленных значений возраста даны на уровне ±2σ.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Геохимия и изотопный состав углерода и кислорода в доломитах. Результаты химического и С–О изотопного анализа карбонатных пород представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Химический и изотопный состав доломитов билляхской серии

Номер образца

Н.О.

%

Ca

%

Mg

%

Mn

мкг/г

Fe

мкг/г

Sr

мкг/г

Mg/Ca

Mn/Sr

Fe/Sr

δ13C

V-PDB ‰

δ18O

V-SMOW ‰

Юсмастахская свита (верхняя подсвита)

1100/5

1

22.1

12.8

41

770

32

0.58

1.3

24

–0.8

27.3

1103/1

1

22.0

12.7

93

1540

13

0.58

7.2

119

–0.6

24.4

1104/1

3

21.9

12.6

108

1610

17

0.58

6.4

95

–0.5*

24.8*

2043/1

4

22.1

12.8

36

520

15

0.58

2.4

35

0.8

0.7*

25.6

24.9*

2050/1

2

22.1

13.2

93

1120

19

0.60

4.9

59

0.5

26.1

2059/3

15

19.0

11.2

62

1610

20

0.59

3.1

81

–0.4

26.4

3087/2

1

21.9

13.6

65

1050

22

0.62

3.0

48

0.0

–0.1*

26.0

25.3*

3087/4

1

22.1

13.6

72

769

18

0.62

4.0

43

0.3*

24.7*

6010/2

1

62

770

28

2.2

28

–0.1

26.1

Юсмастахская свита (нижняя подсвита)

1099/1

5

21.5

12.5

44

518

17

0.58

2.6

30

0.4*

25.5*

1099/2

6

21.2

12.4

49

660

15

0.58

3.3

44

0.3

0.3*

25.0

24.1*

2048/3

3

21.5

13.0

59

692

16

0.60

3.7

43

–0.1*

25.2*

3086/2

5

21.5

13.4

66

840

11

0.62

6.1

76

0.2

23.7

3086/3

2

21.6

13.4

70

574

14

0.62

5.0

41

0.2*

24.1*

3086/4

4

21.7

13.3

1080

10700

28

0.61

38.6

382

–0.7

26.6

Котуйканская свита

1076/2

3

22.7

12.1

67

1260

24

0.53

2.8

53

–2.7

–3.0*

25.3

25.1*

1093/1

2

21.8

12.6

93

979

17

0.58

5.5

58

–0.4*

25.9*

1094/2

1

193

1820

16

12.1

114

–1.4

25.5

3075/1

2

22.0

12.6

178

1960

14

0.57

12.7

140

–0.5

25.6

3075/2

3

22.0

12.6

116

1260

18

0.57

6.4

70

–0.5

–0.6*

26.2

26.0*

3075/5

2

21.5

12.4

255

3430

12

0.58

21.3

286

–0.7

24.8

Примечание. Н.О. – остаток, не растворимый в 10%-ной HCl; * – изотопный С–О анализ выполнен Э.М. Прасоловым в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург).

 

Таблица 2. U–Pb аналитические данные для доломитов билляхской серии

Номер  образца

U, мкг/г

Pb, мкг/г

238U/204Pb

206Pb/204Pb

207Pb/204Pb

208Pb/204Pb

Юсмастахская свита (верхняя подсвита)

1100/5*

0.0513

0.106

34.6

26.385

16.120

39.482

1103/1

0.0241

0.0322

53.6

27.771

27.668

16.524

16.501

37.578

37.633

1104/1

0.0878

0.201

29.5

23.947

23.856

16.157

16.149

37.146

37.154

2043/1

0.0584

0.239

16.4

22.747

16.051

38.036

2050/1*

0.0742

34.580

17.656

38.505

2059/3

0.0762

0.221

25.4

25.869

16.301

41.948

3087/2

0.401

0.409

81.9

39.960

17.645

38.364

3087/4

0.136

0.201

52.2

32.771

17.026

38.505

6010/2

0.0931

0.268

22.3

20.776

15.806

36.763

Юсмастахская свита (нижняя подсвита)

1099/1

0.0995

0.386

17.5

22.462

16.010

39.403

1099/2

0.570

18.900

15.685

37.045

2048/3

0.0565

0.156

24.9

24.469

16.202

38.256

3086/2

0.0325

0.225

9.24

19.962

15.781

37.069

3086/3

0.0589

0.0963

47.6

33.277

17.030

38.808

3086/4

0.174

0.702

17.12

23.218

16.080

39.704

Котуйканская свита

1076/2

0.0863

0.301

18.2

20.229

15.825

36.568

1093/1

0.0346

0.729

2.97

17.835

15.591

37.811

1094/2

0.0582

5.20

0.685

17.181

15.505

36.979

3075/1

0.134

0.504

17.4

21.233

15.914

37.301

3075/2

0.181

0.485

25.7

25.259

16.250

36.950

3075/5*

0.0695

0.166

29.1

25.952

16.220

37.162

Примечание. * – образцы, точки которых отклоняются от Pb–Pb изохроны и поэтому не учитывались при вычислении Pb–Pb возраста.

 

Котуйканская свита. Изученные 6 образцов доломитов содержат 1–3% некарбонатной примеси. Отношения Mg/Ca в них варьируют от 0.53 до 0.58, указывая на присутствие в доломитах некоторого количества кальцитовой составляющей. Содержания Mn, Fe и Sr в карбонатном материале этих пород колеблются в пределах соответственно 67–255, 979–3430 и 12–24 мкг/г, а отношения Mn/Sr и Fe/Sr лежат соответственно в интервалах 2.8–21.3 и 53–286. Величины δ13С и δ18О изменяются соответственно от –3.0 до –0.5‰ и от 24.8 до 26.2‰.

Юсмастахская свита. В 6 образцах нижней подсвиты содержание некарбонатной примеси составляет 2–6%. Отношение Mg/Ca варьирует в пределах 0.58–0.62 и близко к стехиометрической величине в доломите (0.61). Диапазон колебаний содержаний Mn, Fe и Sr в карбонатной составляющей пяти образцов невелик – соответственно 44–70, 518–840 и 11–17 мкг/г, но эти содержания резко возрастают в обр. 3086/4 до 1080, 10700 и 28 мкг/г соответственно. Естественно, в этом образце наблюдаются и аномальные величины отношений Mn/Sr и Fe/Sr, соответственно 38.6 и 382. Значения δ13С и δ18О в обр. 3086/4 (соответственно –0.7 и 26.6‰) также выбиваются из общей картины для нижней подсвиты, где они лежат в интервалах от –0.1 до +0.4 и 23.7–25.5‰ соответственно.

Содержания некарбонатной составляющей в 8 из 9 образцов доломитов верхней подсвиты невелики (1–4%), но один из проанализированных образцов (обр. 2059/3) содержит 15% нерастворимого остатка. Отношение Mg/Ca в карбонатном материале так же, как и в нижней подсвите, варьирует в пределах 0.58–0.62. Содержания Mn, Fe и Sr в карбонатной составляющей девяти образцов доломитов колеблются в интервалах 36–108, 520–1610 и 13–28 мкг/г соответственно, а пределы вариаций отношений Mn/Sr и Fe/Sr в этих образцах составляют соответственно 1.3–7.2 и 24–119. Значения δ13С и δ18О в доломитах верхней подсвиты изменяются соответственно от –0.8 до +0.8‰ и от 24.4  до 27.3‰.

Таким образом, значения δ18О во всех доломитах превышают пороговую величину 20.6‰, которая, как будет показано ниже, определяет пригодность образцов для получения С-изотопной хемостратиграфической информации. Интервалы вариаций δ13С составляют: в котуйканской свите от –3.0 до –0.5‰, в юсмастахской свите от –0.8 до +0.8‰.

UPb изотопная систематика доломитов. Концентрации U и Pb и изотопный состав Pb определены в 21 образце доломитов билляхской серии (в 6 образцах котуйканской свиты и 15 образцах юсмастахской свиты) (табл. 2).

Котуйканская свита. Доломиты котуйканской свиты содержат 0.0346–0.181 мкг/г U и 0.301–5.20 мкг/г Pb, причем отношение 238U/204Pb в этих породах изменяется в диапазоне 0.685–29.1. Изотопное отношение 206Pb/204Pb в доломитах котуйканской свиты варьирует в диапазоне 17.181–25.952, отношение 207Pb/204Pb – в диапазоне 15.505–16.250 и отношение 208Pb/204Pb – в диапазоне 36.568–37.811.

Юсмастахская свита. В доломитах юсмастахской свиты содержание U колеблется в пределах 0.0241–0.401 мкг/г (в нижней подсвите – 0.0325–0.174 мкг/г, в верхней – 0.0241–0.401 мкг/г), а Pb – в пределах 0.032–0.702 мкг/г (в нижней подсвите – 0.096–0.702 мкг/г, в верхней – 0.032–0.409 мкг/г). Изотопные отношения 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb и 208Pb/204Pb в этих породах лежат соответственно в пределах 18.900–39.960 (18.900–33.277 в нижней подсвите и 22.747–39.960 в верхней), 15.685–17.656 (15.685–17.030 в нижней подсвите и 15.806–17.656 в верхней) и 36.763–41.948 (37.045–39.704 в нижней подсвите и 36.763–41.948 в верхней).

 

Рис. 4. График 207Pb/204Pb–206Pb/204Pb для образцов доломитов билляхской серии. (а) – котуйканская свита, (б) – нижнеюсмастахская подсвита, (в) – верхнеюсмастахская подсвита. Светло-серым показаны образцы, точки которых отклоняются от Pb–Pb изохроны и не учитывались при вычислении Pb–Pb возраста.

 

Рис. 5. Объединенная изохрона в координатах 207Pb/204Pb–206Pb/204Pb для 18 образцов доломитов котуйканской и юсмастахской свит. 1 – котуйканская свита, 2 – нижняя подсвита юсмастахской свиты, 3 – верхняя подсвита юсмастахской свиты.

 

На графиках в координатах 206Pb/204Pb–207Pb/204Pb фигуративные точки, представляющие котуйканскую свиту и нижнюю и верхнюю подсвиты юсмастахской свиты (рис. 4), располагаются вдоль прямых линий, наклоны которых одинаковы в пределах аналитических погрешностей и отвечают соответственно Pb–Pb возрастам 1457 ± 220, 1502 ± 24 и 1536 ± 77 млн лет. На этих графиках три точки, отвечающие образцам 1100/5, 2050/1 и 3075/5, отклоняются от аппроксимирующих прямых, и существующие отклонения пока не удается объяснить какими-либо минералогическими или геохимическими причинами. Поэтому указанные образцы исключены из дальнейших вычислений. Объединенная Pb–Pb изохрона для всей совокупности проанализированных билляхских доломитов (котуйканской и юсмастахской свит), включающая оставшиеся 18 образцов (рис. 5), дает возраст 1513 ± 35 млн лет при СКВО = 3.4. Небольшой избыточный разброс точек, превышающий аналитическую погрешность и определяющий повышенную величину СКВО = 3.4 в заключительной выборке, включающей 18 доломитов билляхской серии, может свидетельствовать либо о контаминации карбонатной составляющей свинцом силикокластической примеси (полевые шпаты содержат обычно на два порядка больше Pb, чем доломиты), либо о нарушении на протяжении геологической истории пород U–Pb систем в изученных образцах, либо, наконец, о несколько различном изотопном составе первичного Pb в доломитах изученных стратиграфических подразделений. Первая из этих причин кажется наименее вероятной, во-первых, потому, что содержание некарбонатной примеси в большинстве изученных образцов мало и не превышает 4% (табл. 1), а во-вторых, потому, что точки доломитов с повышенным содержанием такой примеси (5–6%) характеризуются наименьшими отклонениями от аппроксимирующей прямой линии на рис. 5. Вторая причина представляется возможной в связи с тем, что в большей части изученных доломитов отношение Mg/Ca меньше стехиометрического (0.61) и подразумевает присутствие в минералах некоторого количества кальцита, который может быть результатом эпигенетического преобразования карбонатного материала. Третья причина обусловлена возможностью различия условий диагенеза и соответственно состава (в том числе изотопного) диагенетических флюидов, контактировавших с доломитами в различных частях разреза билляхской серии. Эта причина представляется наиболее вероятной, так как вычисление показывает небольшое плавное изменение изотопных отношений первичного Pb в изученных доломитах от котуйканской свиты (206Pb/204Pb = 16.341 ± 0.022, 207Pb/204Pb = 15.451 ± 0.010) к нижней (206Pb/204Pb = =16.229 ± 0.004, 207Pb/204Pb =15.429 ± 0.002) и верхней (206Pb/204Pb = 16.129 ± 0.022, 207Pb/204Pb = = 15.401 ± 0.011) подсвитам юсмастахской свиты.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Карбонатные породы билляхской серии как источник хемостратиграфической информации. Карбонатные породы, и в частности доломиты, являются важным источником хемостратиграфической информации, так как способны при определенных условиях отражать первичные С–О изотопные характеристики среды седиментации. Высокое содержание углерода в доломитах в сочетании с низкой его концентрацией в эпигенетических растворах способствует сохранению первичного значения d13С в этих карбонатных породах.

В качестве одного из критериев сохранности первичных С-изотопных систем докембрийских карбонатов используется отношение Mn/Sr, пороговые значения которого для доломитов у разных авторов варьируют от Mn/Sr < 10 (Kaufman, Knoll, 1995; Knoll et al., 1995) до Mn/Sr < 6 (Семихатов и др., 2004, 2009; Кузнецов и др., 2006). Кроме того, показано, что величина δ18О в неизмененных (“лучших”) морских карбонатах верхнего протерозоя составляет 24.2 ± 2.5‰ (Veizer, Hoefs, 1976; Ray et al., 2003), а в эпигенетически измененных карбонатных породах опускается ниже 20.6‰ (Kaufman, Knoll, 1995). Учитывая изложенное, в настоящей работе при выборе образцов доломитов, пригодных для реконструкции изотопного состава углерода в протерозойской морской воде, отдавалось предпочтение тем из них, которые не несут внешних признаков вторичных изменений, содержат низкую долю силикокластической примеси, характеризуются отношением Mn/Sr < 6, значениями δ18О ≥ 20.6‰ и достаточно удалены от поверхностей размыва.

Значения δ18О (23.6–28.1‰) во всех изученных образцах котуйканской и юсмастахской свит превышают пороговую величину 20.6‰ (табл. 1). Однако критерию Mn/Sr < 6 соответствуют в котуйканской свите лишь 2 образца из 6, а в юсмастахской – 11 образцов из 15 (в нижней подсвите – 4 из 6, в верхней – 7 из 9). Соответственно диапазоны валидных значений δ13С составляют: в доломитах котуйканской свиты от –3.0‰ до –0.4‰, а в доломитах юсмастахской свиты от –0.8‰ до +0.8‰ (в нижней подсвите от –0.1‰ до +0.4‰, в верхней – от –0.8‰ до +0.8‰). Эти результаты согласуются с данными, полученными ранее для доломитов котуйканской свиты (от –1.7 до –0.7‰; Покровский, Виноградов, 1991, и от –2.7 до –0.7‰; Knoll et al., 1995) и юсмастахской свиты (от –0.6 до +0.4‰; Покровский, Виноградов, 1991, и от –1.6 до +1.2‰; Knoll et al., 1995), и вообще характерны для карбонатных пород раннего и начала среднего рифея (Семихатов и др., 2009).

Изотопная геохронология карбонатных пород билляхской серии. Единое значение Pb–Pb возраста 1513 ± 35 млн лет, полученное для доломитов котуйканской и юсмастахской свит, в сочетании с ранее опубликованным нами Rb–Sr возрастом глауконита из нижележащей усть-ильинской свиты (1483 ± 10 млн лет; Горохов и др., 1991; Gorokhov et al., 1991) позволяет предполагать, что осадки всех трех свит билляхской серии отлагались около 1.5 млрд лет назад в ходе единого непродолжительного цикла. При этом описанные перерывы между подсвитами (Злобин, 1968; Шпунт и др., 1982) представляют собой локальные седиментологические несогласия или диастемы. Эта оценка возраста относит билляхскую серию в полном объеме к нижнему рифею (Семихатов и др., 2015).

Недавно опубликованные Rb–Sr и K–Ar датировки Al-глауконита из нижней подсвиты юсмастахской свиты (соответственно 1401 ± 10 и 1417 ± 44 млн лет; Зайцева и др., 2016) и ранее полученный Rb–Sr возраст усть-ильинских глауконитов (Горохов и др., 1991; Gorokhov et al., 1991) уже явились важным свидетельством принадлежности значительной части билляхской серии к нижнему рифею. В обоих случаях изотопно-геохронологическое изучение мономинеральных размерных и плотностных фракций глобулярных слоистых силикатов сопровождалось моделированием распределения октаэдрических катионов и сопоставлением полученных результатов с данными мессбауэровской спектроскопии. В основе использованного подхода лежит предположение о том, что формирование и преобразование Rb–Sr и K–Ar систем в глобулярных слоистых силикатах синхронны с этапами структурной эволюции последних и определяются событиями геологической и геохимической истории осадочных толщ (Горохов и др., 1995б, 1997б; Зайцева и др., 2008, 2016, 2017).

Однако несмотря на то, что моделирование распределения октаэдрических катионов в сочетании с получением реальных мессбауэровских спектров в большинстве изученных до сих пор ситуаций позволяет отличить “омоложенные” возрастные значения от стратиграфически значимых (Зайцева и др., 2016, 2017), в случае юсмастахского Al-глауконита, как следует из результатов настоящей работы, достигнуть такой цели не удалось. Возможно, это произошло потому, что, как отмечали сами авторы вышеупомянутой статьи (Зайцева и др., 2016), распределение катионов в октаэдрической сетке упомянутого нижнеюсмастахского Al-глауконита лишь приближенно можно считать упорядоченным, отвечающим стадии диагенеза и определяющим отсутствие каких-либо последующих нарушений, так как при моделировании в данном случае не учитывалось наличие триоктаэдрических фрагментов (хлоритовых слоев) в структуре этого сложного смешанослойного минерала. Во всяком случае, статистический параметр R, отражающий меру идентичности моделированного и экспериментально полученного мессбауэровских спектров и в случае их полного совпадения стремящийся к единице, для упомянутого Al-глауконита оказался равным 7.7, тогда как, например, для глауконитов усть-ильинской свиты его величина была более чем в два раза меньше (R = 2.9; Зайцева и др., 2016). Поэтому допустимые пределы отклонения этого параметра от единицы при кристаллохимических исследованиях еще предстоит оценить для того, чтобы с его помощью можно было проводить корректную оценку стратиграфического значения Rb–Sr и K–Ar изотопных датировок.

В пользу предположения о том, что весь комплекс осадков билляхской серии отлагался на протяжении относительно короткого интервала времени, а описанные перерывы между ее отдельными подразделениями (Злобин, 1968; Шпунт и др., 1982), вероятно, представляют собой диастемы, могут свидетельствовать не только близкие изотопно-углеродные данные для карбонатных пород котуйканской и юсмастахской свит, но и ранее опубликованные Б.Г. Покровским и В.И. Виноградовым (1991) и недавно подтвержденные нами (Горохов и др., 2018) результаты изотопного анализа Sr в доломитах билляхской серии. Величины 87Sr/86Sr в этих породах оставались практически постоянными за время накопления карбонатных отложений всей серии. Диапазоны вариаций первичного отношения 87Sr/86Sr в доломитах котуйканской и юсмастахской свит, приведенные в статье Б.Г. Покровского и В.И. Виноградова, составляют соответственно 0.70464–0.70594 и 0.70368–0.70521 и согласуются с этими значениями в океане раннего рифея (Кузнецов и др., 2014).

Следует отметить, что в рифее это не единственный случай, когда Pb–Pb возраст карбонатных пород согласуется с возрастами прорывающих силлов и интрузий. Одним из первых удачных примеров являются изотопно-геохронологические данные для пород гипостратотипа рифея в Учуро-Майском регионе Сибири. Pb–Pb возраст известняков нерюенской свиты из основания лахандинской серии равен 1025 ± 40 млн лет (Семихатов и др., 2000). При этом U–Pb возраст бадделеита из синседиментационных силлов, залегающих вблизи кровли этой серии, составляет 1005 ± 4 и 974 ± 7 млн лет (Rainbird et al., 1998), а Sm–Nd возраст этих же силлов – 981 ± 69 млн лет (Павлов и др., 2002).

Другим примером можно считать развитую в центральной части Индии серию Семри (800–1000 м), которая в нижней части разреза содержит известняковые формации Кайрахат и Рохтас. Формация Кайрахат согласно перекрыта терригенной формацией Деонaр, содержащей туфы с цирконами, U–Pb возрасты которых составляют 1631 ± 6 и 1628 ± 8 млн лет (Ray et al., 2002; Rasmussen et al., 2002). В верхней части разреза Pb–Pb возраст известняков формации Рохтас (1599 ± 48 млн лет; Sarangi et al., 2004) согласуется с U–Pb возрастом цирконов из туфов, залегающих вблизи кровли этой же формации  (1602 ± 10 и 1599 ± 8 млн лет; Rasmussen et al., 2002). Устойчивые отрицательные значения δ13С, свойственные известнякам формации Рохтас (от –1.8 до 0‰; Ray et al., 2003), согласуются со значениями δ13С в доломитах котуйканской свиты. В известняках формаций Кайрахат и Рохтас, отвечающих жестким геохимическим критериям сохранности Rb–Sr изотопных систем (Mn/Sr < 0.2, Fe/Sr < 5 и Mg/Ca < 0.024; Кузнецов и др., 2014), первичное отношение 87Sr/86Sr варьирует от 0.70460 до 0.70494.

Сравнение изотопных характеристик анабарских отложений и карбонатных пород других районов мира. Полученные изотопно-геохронологические и С- и Sr-хемостратиграфические характеристики доломитов билляхской серии можно сравнить с соответствующими величинами в карбонатных породах, находящихся в едином возрастном диапазоне с котуйканской и юсмастахской свитами.

Бурзянская серия, стратотип нижнего рифея на Южном Урале, включает две согласно залегающие карбонатсодержащие свиты – саткинскую и бакальскую. Pb–Pb возрасты известняков названных свит равны 1550 ± 30 и 1430 ± 30 млн лет соответственно (Кузнецов и др., 2003, 2005, 2008). U–Pb возраст цирконов из габброидов (1389 ± 28 млн лет; Ронкин и др., 2007) и гранитов рапакиви (1386 ± 5 млн лет; Пучков и др., 2013), прорывающих саткинские карбонаты, и U–Pb возраст бадделеита из диабазов Главной Дайки, рвущей отложения бакальской свиты (1385 ± 1.4 млн лет; Пучков и др., 2013), ограничивают минимальный возрастной предел карбонатных пород бурзянской серии. Интервалы вариаций δ13С (от –0.7 до 0.0‰) и отношения 87Sr/86Sr (от 0.70460 до 0.70494) в карбонатах саткинской и бакальской свит (Семихатов и др., 2009) совпадают с интервалом вариаций этих параметров в доломитах билляхской серии.

Надсерия Белт (Скалистые горы Северной Америки) содержит в базальных и терминальных горизонтах синседиментационные силлы с U–Pb возрастом цирконов 1468 ± 3 и 1401 ± 6 млн лет (Sears et al., 1998; Ross, Villeneuve, 2003). Значения δ13С в карбонатах формаций Хелена и Сайх надсерии Белт колеблются от –0.8 до +2.5‰ (Hall, Veizer, 1996), приближаясь к диапазону в доломитах юсмастахской свиты. В той же надсерии в двух образцах известняков из формации Ньюленд с относительно низкими отношениями Mn/Sr (0.27 и 0.40) значения 87Sr/86Sr составляют 0.70484 и 0.70514 (Hall, Veizer, 1996).

Терригенно-доломитовая кютингдинская свита Оленекского поднятия Северной Сибири в верхней части рассечена силлом, который содержит бадделеит с U–Pb возрастом 1473 ± 24 млн лет (Wingate et al., 2009). Первичное отношение 87Sr/86Sr в образце доломита из этой свиты, который включает <1% силикокластической примеси и имеет отношение Mn/Sr 6.6, составляет 0.70465 (Горохов и др., 1995а).

Таким образом, приведенные данные определяют надежность установленного раннерифейского возраста доломитов билляхской серии. Значения δ13С и отношения 87Sr/86Sr в этих доломитах соответствуют аналогичным величинам в карбонатных осадках, отложенных 1630–1400 млн лет назад.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Pb–Pb анализ доломитов котуйканской и юсмастахской свит билляхской серии впервые дает прямую изотопно-геохронологическую характеристику осадочных пород рифейского чехла Анабарского поднятия. Установленный Pb–Pb возраст по образцам двух свит равен 1513 ± 35 млн лет (СКВО = 3.4), что в сочетании с опубликованным ранее Rb–Sr возрастом глауконита нижележащей усть-ильинской свиты (Горохов и др., 1991; Gorokhov et al., 1991) значительно сокращает стратиграфический объем билляхской серии. Заложение раннерифейского палеобассейна на Анабарском поднятии произошло в ходе инициализации внутриплитного растяжения Сибирского кратона в начале мезопротерозоя около 1.5–1.4 млрд назад. Однако заполнение этого палеобассейна, объединяющего отложения терригенной мукунской и карбонатной билляхской серий, завершилось до внедрения габбро-долеритовых даек и силлов котуйского комплекса и до заложения куонамской магматической провинции (Ernst et al., 2000; Эрнст и др., 2016; Wingate et al., 2009).

Компиляция изотопно-геохронологических данных позволяет предполагать, что осадки всех свит билляхской серии отлагались в ходе единого непродолжительного (длительностью не более 10 млн лет) цикла. Этот вывод подкрепляется хемостратиграфическими С- и Sr-изотопными данными для доломитов билляхской серии (Покровский, Виноградов, 1991; Knoll et al., 1995; Горохов и др., 2018), которые показывают, что за время накопления отложений серии величины δ13С и 87Sr/86Sr в этих породах оставались практически постоянными.

Полученные изотопно-геохронологические результаты с высокой степенью надежности свидетельствуют о принадлежности всей осадочной последовательности, объединяемой под названием “билляхская серия”, к нижнему рифею (Семихатов и др., 2015). Представленные данные предполагают недостаточную обоснованность выделения в составе этой серии нескольких разновозрастных свит (Государственная…, 2016) и ставят точку в дискуссиях о возрастном положении ее отдельных стратиграфических подразделений, которые сопровождали биостратиграфическое, хемостратиграфическое и изотопно-геохронологическое изучение пород серии на протяжении полувека. Новые геохронологические данные следует учитывать и при проведении очередного этапа геолого-съемочных работ на этой территории.

Источники финансирования. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 17-05-00367).

I. M. Gorokhov

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, St. Petersburg

A. B. Kuznetsov

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, St. Petersburg

M. A. Semikhatov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, Moscow

I. M. Vasil`eva

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, St. Petersburg

N. G. Rizvanova

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, St. Petersburg

G. V. Lipenkov

A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, St. Petersburg

E. O. Dubinina

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry,  Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu

Russian Federation, Moscow

  1. Бибикова Е.В., Белов А.Н., Грачева Т.В., Макаров В.А., Розен О.М., Сумин Л.В. Метаморфическая история раннеархейских пород Анабарского щита // Изотопное датирование процессов метаморфизма и метасоматоза. М.: Наука, 1987. С. 139–153.
  2. Вейс А.Ф., Воробьева Н.Г. Микрофоссили рифея и венда Анабарского массива // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1992. № 1. С. 114–130.
  3. Вейс А.Ф., Петров П.Ю., Воробьева Н.Г. Геохронологический и биостратиграфический подходы к реконструкции истории докембрийской биоты: новые находки микрофоссилий в рифее западного склона Анабарского поднятия // Докл. АН. 2001. Т. 378. № 4. С. 511–517.
  4. Гаррис М.А., Казаков Г.А., Келлер Б.М., Полевая Н.И., Семихатов М.А. Геохронологическая шкала верхнего протерозоя (рифей и венд) // Международный геол. конгресс, 22-я сессия. Доклады советских геологов. Проблема 3. Абсолютный возраст геологических формаций. М.: Наука, 1964. С. 431–455.
  5. Глуховский М.З., Кузьмин М.И., Баянова Т.Б., Баженова Г.Н., Лялина Л.М., Серов П.А. Автономные анортозиты Анабарского щита: возраст, геохимия и механизм образования // Докл. АН. 2015. Т. 464. № 4. С. 457–463.
  6. Голованов Н.П. Строматолиты верхнедокембрийских отложений западного склона Анабарского поднятия // Опорный разрез верхнедокембрийских отложений западного склона Анабарского поднятия. Л.: НИИГА, 1970. С. 60–88.
  7. Головенок В.К., Белова М.Ю. Докембрийские микрофоссилии в кремнях билляхской серии Анабарского поднятия // Палеонтол. журн. 1984. № 4. С. 20–30.
  8. 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. Rb–Sr и K–Ar возраст осадочных геохронометров нижнего рифея Анабарского массива // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1991. № 7. С. 17–32.
  9. Горохов И.М., Семихатов М.А., Баскаков А.В., Кутявин Э.П., Мельников Н.Н., Сочава А.В., Турченко Т.Л. Изотопный состав стронция в карбонатных породах рифея, венда и нижнего кембрия Сибири // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1995а. Т. 3. № 1. С. 3–33.
  10. Горохов И.М., Яковлева О.В., Семихатов М.А., Ивановская Т.А. Rb–Sr и K–Ar возраст и мессбауэровские спектры глобулярных слоистых силикатов глауконитового ряда: дебенгдинская свита среднего рифея Оленекского поднятия, Северная Сибирь // Литология и полезн. ископаемые. 1995б. № 6. С. 615–631.
  11. Горохов И.М., Мельников Н.Н., Турченко Т.Л., Кутявин Э.П. Rb–Sr систематика пелитовых фракций в нижнерифейских аргиллитах: усть-ильинская свита, Анабарский массив, Северная Сибирь // Литология и полезн. ископаемые. 1997а. № 5. С. 530–539.
  12. Горохов И.М., Яковлева О.В., Семихатов М.А., Мельников Н.Н., Ивановская Т.А., Кутявин Э.П. “Омоложенный” Al-глауконит в пограничных венд-кембрийских отложениях Подольского Приднестровья (Украина): Rb–Sr и K–Ar систематика и 57Fe мессбауэровские спектры // Литология и полезн. ископаемые. 1997б. № 6. С. 616–635.
  13. Горохов И.М., Семихатов М.А., Мельников Н.Н., Турченко Т.Л., Константинова Г.В., Кутявин Э.П. Rb–Sr геохронология среднерифейских аргиллитов юсмастахской свиты, Анабарский массив, Северная Сибирь // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2001. Т. 9. № 3. С. 3–24.
  14. Горохов И.М., Семихатов М.А., Турченко Т.Л., Петров П.Ю., Мельников Н.Н., Константинова Г.В., Кутявин Э.П. Rb–Sr геохронология вендских аргиллитов старореченской свиты (Анабарский массив, Северная Сибирь) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18. № 5. С. 16–27.
  15. Горохов И.М., Кузнецов А.Б., Константинова Г.В., Дубинина Е.О., Липенков Г.В. Изотопная хемостратиграфия и геохронология протерозойских осадочных пород Анабарского поднятия (Северная Сибирь) // Методы и геологические результаты изучения изотопных геохронометрических систем минералов и пород. VII Российская конференция по изотопной геохронологии. Москва, 5–7 июня 2018 г. Материалы конференции. М.: ИГЕМ РАН, 2018. С. 96–99.
  16. Государственная геологическая карта Российской федерации. Масштаб 1 : 1000000 (третье поколение). Серия Анабаро-Вилюйская. Лист R-48 – Хатанга. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2016. 293 с.
  17. Гусев Н.И., Руденко В.Е., Бережная Н.Г., Скублов С.Г., Морева Н.В., Ларионов А.Н., Лепехина Е.Н. Возраст гранулитов далдынской серии Анабарского щита // Региональная геология и металлогения. 2012. № 52. С. 29–38.
  18. Зайцева Т.С., Горохов И.М., Ивановская Т.А., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Мельников Н.Н., Аракелянц М.М., Яковлева О.В. Мессбауэровские характеристики, минералогия и изотопный возраст (Rb–Sr, K–Ar) верхнерифейских глауконитов укской свиты Южного Урала // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2008. Т. 16. № 3. С. 3–25.
  19. Зайцева Т.С., Семихатов М.А., Горохов И.М., Сергеев В.Н., Кузнецов А.Б., Ивановская Т.А., Мельников Н.Н., Константинова Г.В. Изотопная геохронология и биостратиграфия рифейских отложений Анабарского массива, Северная Сибирь // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2016. Т. 24. № 6. С. 3–29.
  20. Зайцева Т.С., Горохов И.М., Семихатов М.А., Ивановская Т.А., Кузнецов А.Б., Доржиева О.В. Rb–Sr и K–Ar возраст глобулярных слоистых силикатов и биостратиграфия рифейских отложений Оленекского поднятия, Северная Сибирь // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2017. Т. 25. № 6. С. 3–29.
  21. Злобин М.Н. О расчленении билляхской серии синийского комплекса // Ученые записки НИИГА. Региональная геология. 1968. Вып. 13. С. 135–143.
  22. Каурова О.К., Овчинникова Г.В., Горохов И.М. U–Th–Pb систематика докембрийских карбонатных пород: определение возраста формирования и преобразования карбонатных осадков // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18. № 3. С. 27–44.
  23. Комар Вл.А. Строматолиты верхнедокембрийских отложений севера Сибирской платформы и их стратиграфическое значение. М.: Наука, 1966. 114 с.
  24. Крылов И.Н. Строматолиты рифея и фанерозоя СССР. М.: Наука, 1975. 220 с.
  25. Кузнецов А.Б., Овчинникова Г.В., Горохов И.М., Каурова О.К., Крупенин М.Т., Маслов А.В. Sr-изотопная характеристика и Pb–Pb возраст известняков бакальской свиты (типовой разрез нижнего рифея, Южный Урал) // Докл. АН. 2003. Т. 391. № 6. С. 794–798.
  26. Кузнецов А.Б., Крупенин М.Т., Овчинникова Г.В., Горохов И.М., Маслов А.В., Каурова О.К., Эльмис Р. Формирование и преобразование карбонатных пород и сидеритовых руд бакальской свиты нижнего рифея (Южный Урал): Sr-изотопная характеристика и Pb–Pb возраст // Литология и полезн. ископаемые. 2005. № 3. С. 227–249.
  27. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Маслов А.В., Горохов И.М., Прасолов Э.М., Крупенин М.Т. Sr- и С-изотопная хемостратиграфия типового разреза верхнего рифея (Южный Урал): новые данные // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2006. Т. 14. № 6. С. 25–53.
  28. Кузнецов А.Б., Овчинникова Г.В., Семихатов М.А., Горохов И.М., Каурова О.К., Крупенин М.Т., Васильева И.М., Гороховский Б.М., Маслов А.В. Sr-изотопная характеристика и Pb–Pb возраст карбонатных пород саткинской свиты, нижнерифейская бурзянская серия Южного Урала // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2008. Т. 16. № 2. С. 16–34.
  29. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М. Возможности стронциевой изотопной хемостратиграфии в решении проблем стратиграфии верхнего протерозоя (рифея и венда) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2014. Т. 22. № 6. С. 3–25.
  30. Мельников Н.Н. Эффективность метода двойного изотопного разбавления при масс-спектрометрическом анализе свинца для геохронологии // Геохимия. 2010. № 8. С. 876–886.
  31. Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Горохов И.М., Гороховский Б.М., Левский Л.К. U–Pb систематика карбонатных пород протерозоя: инзерская свита стратотипа верхнего рифея (Южный Урал) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1998. Т. 6. № 4. С. 20–31.
  32. Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А., Горохов И.М., Кузнецов А.Б., Гороховский Б.М., Левский Л.К. Возможности Pb–Pb датирования карбонатных пород с открытыми U–Pb системами: миньярская свита стратотипа верхнего рифея, Южный Урал // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2000. Т. 8. № 6. С. 3–19.
  33. Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Мележик В.А., Горохов И.М., Васильева И.М., Гороховский Б.М. Pb–Pb возраст ятулийских карбонатных пород: туломозерская свита юго-восточной Карелии // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2007. Т. 15. № 4. C. 20–33.
  34. Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Васильева И.М., Горохов И.М., Летникова Е.Ф., Гороховский Б.М. U–Pb возраст и Sr-изотопная характеристика известняков неопротерозойской цаганоломской свиты, бассейн р. Дзабхан, Западная Монголия // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2012. Т. 20. № 6. С. 28–40.
  35. Павлов В.Э., Галле И., Петров П.Ю., Журавлев Д.З., Шацилло А.В. Уйская серия и позднепротерозойские силлы Учуро-Майского района: изотопные и палеомагнитные данные, и проблема суперконтинента Родиния // Геотектоника. 2002. № 4. С. 24–41.
  36. Петров П.Ю. Мукунский бассейн: обстановки, параметры палеосреды и факторы континентальной терригенной седиментации раннего мезопротерозоя (нижний рифей Анабарского поднятия Сибири) // Литология и полезн. ископаемые. 2014. № 1. С. 60–88.
  37. Покровский Б.Г., Виноградов В.И. Изотопный состав стронция, кислорода и углерода в верхнедокембрийских карбонатах западного склона Анабарского поднятия (р. Котуйкан) // Докл. АН СССР. 1991. Т. 320. № 5. С. 1245–1250.
  38. Пучков В.Н., Краснобаев А.А., Сергеева Н.Д. Новое в стратиграфии стратотипического разреза рифея // Общая стратиграфическая шкала России: состояние и проблемы обустройства. Всероссийская конференция, Москва, 23–25 мая 2013 г. Сборник статей. Отв. ред. Федонкин М.А. М.: ГИН РАН, 2013. С. 70–72.
  39. Розен О.М., Журавлев Д.З., Суханов М.К., Бибикова Е.В., Злобин В.Л. Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северо-востоке Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. № 2. С. 163–179.
  40. 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. АН. 2007. Т. 415. № 3. С. 370–376.
  41. Савицкий В.Е., Соболевская Р.Ф. Геологическое строение района правобережья нижнего течения р. Котуй (бассейны рек Котуйкан и Медвежья). Отчет о геологической съемке м-ба 1 : 1 000 000, произведенной партией № 2 экспедиции № 80 в 1954 г. Л., 1955. Красноярский ТФГИ, № 7069.
  42. Семихатов М.А. Методическая основа стратиграфии рифея // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1995. Т. 3. № 6. С. 33–50.
  43. Семихатов М.А., Серебряков С.Н. Сибирский гипостратотип рифея. М.: Наука, 1983. 223 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 367).
  44. Семихатов М.А., Овчинникова Г.В., Горохов И.М., Кузнецов А.Б., Васильева И.М., Гороховский Б.М., Подковыров В.Н. Изотопный возраст границы среднего и верхнего рифея: Pb–Pb геохронология карбонатных пород лахандинской серии, Восточная Сибирь // Докл. АН. 2000. Т. 372. № 2. С. 216–221.
  45. Семихатов М.А., Овчинникова Г.В., Горохов И.М., Кузнецов А.Б., Каурова О.К., Петров П.Ю. Pb–Pb изохронный возраст и Sr-изотопная характеристика верхнеюдомских карбонатных отложений (венд Юдомо-Майского прогиба, Восточная Сибирь) // Докл. АН. 2003. Т. 393. № 1. С. 83–87.
  46. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Подковыров В.Н., Бартли Дж., Давыдов Ю.В. Юдомский комплекс стратотипической местности: С-изотопные хемостратиграфические корреляции и соотношение с вендом // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2004. Т. 12. № 5. С. 3–29.
  47. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Маслов А.В., Горохов И.М., Овчинникова Г.В. Cтратотип нижнего рифея – бурзянская серия Южного Урала: литостратиграфия, палеонтология, геохронология, Sr- и C-изотопные характеристики карбонатных пород // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2009. Т. 17. № 6. С. 17–45.
  48. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Чумаков Н.М. Изотопный возраст границ общих стратиграфических подразделений верхнего протерозоя (рифея и венда) России: эволюция взглядов и современная оценка // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2015. Т. 23. № 6. С. 16–27.
  49. Сергеев В.Н., Воробьева Н.Г., Петров П.Ю. Новые местонахождения рифейских микробиот в билляхской серии Северного Прианабарья (бассейн р. Фомич): к вопросу о биостратиграфии рифея Сибирской платформы // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2007. Т. 15. № 1. С. 3–14.
  50. Смелов А.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Ковач В.П., Березкин В.И., Кравченко А.А., Добрецов В.Н., Великославинский С.Д., Яковлева С.З. Возраст и продолжительность формирования билляхской зоны тектонического меланжа, Анабарский щит // Петрология. 2012. Т. 20. № 3. С. 315–330.
  51. Стратиграфия синийских и кембрийских отложений северо-востока Сибирской платформы. Ред. Ткаченко Б.В. Л.: Гостоптехиздат, 1959. 211 с. (Труды НИИГА. Т. 101).
  52. Тарасов Л.С., Гаврилов Е.Я., Лебедев В.И. Об абсолютном возрасте пород Анабарского докембрия // Геохимия. 1963. № 12. С. 1145–1151.
  53. Хоментовский В.В., Шенфиль В.Ю., Яншин М.С., Бутаков Е.П. Опорные разрезы отложений верхнего докембрия и нижнего кембрия Сибирской платформы. М.: Наука, 1972. 356 с.
  54. Шпунт Б.Р., Шаповалова И.Г., Шамшина Э.А. Поздний докембрий севера Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1982. 225 с.
  55. Эрнст Р.Е., Округин А.В., Веселовский Р.В., Камо С.Л., Гамильтон М.А., Павлов В.Э., Сёдерлунд У., Чемберлейн К.Р., Роджерс К. Куонамская крупная изверженная провинция (север Сибири, 1501 млн лет): U–Pb геохронология, геохимия и корреляция с синхронным магматизмом других кратонов // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 5. С. 833–855.
  56. Якшин М.С. Водорослевая микропроблематика нижнего рифея Анабарского поднятия. Новосибирск: Наука, 1991. 61 с.
  57. Babinski M., Chemale F., Jr., Van Schmus W.R. The Pb/Pb age of the Minas Supergroup carbonate rocks, Quadrilatero Ferrifero, Brazil // Precambrian Res. 1995. V. 72. № 3/4. P. 235–245.
  58. Babinski M., Vieira L.C., Trindade R.I.F. Direct dating of the Sete Lagoas cap carbonate (Bambuì Group, Brazil) and implications for the Neoproterozoic glacial events // Terra Nova. 2007. V. 19. № 6. P. 401–406.
  59. Bolhar R., Hofmann A., Woodhead J., Hergt J., Dirks P. Pb and Nd isotope systematics of stromatolitic limestones from the 2.7 Ga Ngezi Group of the Belingwe Greenstone Belt: constraints on timing of deposition and provenance // Precambrian Res. 2002. V. 114. № 3/4. P. 277–294.
  60. Ernst R.E., Buchan K.L., Hamilton M.A., Okrugin A.V., Tomshin M.D. 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. Geol. 2000. V. 108. № 3. P. 381–401.
  61. Gorokhov I.M., Semikhatov M.A., Drubetskoy Ye.R., Ivanovskaya T.A., Kutyavin E.P., Mel’nikov N.N., Turchenko T.L., Tsipurskiy S.I., Yakovleva O.V. Rb–Sr and K–Ar dating of pelletal and dispersed phyllosilicates of Lower Riphean sedimentary strata of the Anabar Shield // Int. Geol. Rev. 1991. V. 33. № 8. P. 807–821.
  62. Hall S., Veizer J. Geochemistry of Precambrian carbonates: VII. Belt Supergroup, Montana and Idaho, USA // Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. V. 60. № 4. P. 667–677.
  63. Jahn B.-M., Cuvellier H. Pb–Pb and U–Pb geochronology of carbonate rocks: an assessment // Chem. Geol. (Isotope Geoscience Section). 1994. V. 115. № 1/2. P. 125–151.
  64. Jahn B.-M., Bertrand-Sarfati J., Morin N., Mace J. Direct dating of stromatolitic carbonates from the Schmidtsdrif Formation (Transvaal Dolomite), South Africa, with implications on the age of the Ventersdorp Supergroup // Geology. 1990. V. 18. № 12. P. 1211–1214.
  65. Kaufman A.J., Knoll A.H. Neoproterozoic variations in the C-isotopic composition of seawater: stratigraphic and biogeochemical implications // Precambrian Res. 1995. V. 73. № 1/4. P. 27–49.
  66. 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., Lia A., Chipley D. Proterozoic supercontinental restorations: constraints from provenance studies of Mesoproterozoic to Cambrian clastic rocks, eastern Siberian Craton // Precambrian Res. 2015. V. 259. P. 78–94.
  67. Knoll A.H., Kaufman A.J., Semikhatov M.A. The carbon-isotopic composition of Proterozoic carbonates: Riphean succession from Northwestern Siberia (Anabar massif, Turukhansk uplift) // Am. J. Sci. 1995. V. 295. № 6. P. 823–850.
  68. Kuznetsov A.B., Ovchinnikova G.V., Gorokhov I.M., Letnikova E.F., Kaurova O.K., Konstantinova G.V. Age constraints on the Neoproterozoic Baikal Group from combined Sr isotopes and Pb–Pb dating of carbonates from the Baikal type section, southeastern Siberia // J. Asian Earth Sci. 2013. V. 62. P. 51–66.
  69. Ludwig K.R. Users Manual for Isoplot/Ex, Version 2. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Spec. Publ. 1999. № 1a. 47 p.
  70. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot/Ex, version 3.00, a geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Spec. Publ. 2003. V. 4. 72 p.
  71. Manhes G., Minster J.E., Allegre C.J. Comparative uranium-thorium-lead and rubidium-strontium study of Severin amphoterite: consequences for Early Solar System chronology // Earth Planet. Sci. Lett. 1978. V. 39. № 1. P. 14–24.
  72. Moorbath S., Taylor P.N., Orpen J.L., Treloar P., Wilson J.F. First direct radiometric dating of Archaean stromatolitic limestone // Nature. 1987. V. 326. № 6116. P. 865–867.
  73. Rainbird R.H., Stern R.A., Khudoley A.K., Kropachev A.P., Heaman L.M., Sukhorukov V.I. U–Pb geochronology of Riphean sandstone and gabbro from southeast Siberia and its bearing on the Laurentia–Siberia connection // Earth Planet. Sci. Lett. 1998. V. 164. № 3–4. P. 409–420.
  74. Rasmussen B., Bose P.K., Sarkar S., Banerjee S., Fletcher I.R., McNaughton N.J. 1.6 Ga U–Pb zircon ages for the Chorhat Sandstone, Lower Vindhyan, India: possible implications for early evolution of animals // Geology. 2002. V. 30. № 2. P. 103–106.
  75. Ray J.S., Martin M.W., Veizer J., Bowring S.A. U–Pb zircon dating and Sr isotope systematics of the Vindhyan Supergroup, India // Geology. 2002. V. 30. № 2. P. 131–134.
  76. Ray J.S., Veizer J., Davis W.J. С, O, Sr and Pb isotope systematics of carbonate sequences of the Vindhyan Supergroup, India: age, diagenesis, correlations and implications for global events // Precambrian Res. 2003. V. 121. № 1/2. P. 103–140.
  77. Romero J.A.S., Lafon J.M., Nogueira A.C.R., Soares J.L. Sr isotope geochemistry and Pb–Pb geochronology of the Neoproterozoic cap carbonates, Tangará da Serra, Brazil // Int. Geol. Rev. 2013. V. 55. № 2. С. 185–203.
  78. Ross G.M., Villeneuve M. Provenance of the Mesoproterozoic (1.45 Ga) Belt basin (western North America): another piece in the pre-Rodinia paleogeographic puzzle // Geol. Soc. Am. Bull. 2003. V. 115. № 10. P. 1191–1217.
  79. Russell J., Chadwick B., Krishna Rao B., Vasudev V.N. Whole-rock Pb/Pb ages of late-Archean limestones, Karnataka, India // Precambrian Res. 1996. V. 78. № 4. P. 261–272.
  80. Sarangi S., Gopalan K., Kumar S. Pb–Pb age of earliest megascopic, eukaryotic alga bearing Rohtas Formation, Vindhyan Supergroup, India: implications for Precambrian atmospheric oxygen evolution // Precambrian Res. 2004. V. 132. № 1/2. P. 107–121.
  81. Sears J.W., Chamberlain K.R., Buckly S.N. Structural and U–Pb geochronological evidence for 1.47 Ga rifting in the Belt basin, western Montana // Can. J. Earth Sci. 1998. V. 35. № 4. P. 467–475.
  82. Sergeev V.N. The distribution of microfossils assemblages in Proterozoic rocks // Precambrian Res. 2009. V. 173. № 1. P. 212–222.
  83. Sergeev V.N., Knoll A.H., Grotzinger J.P. Paleobiology of the Mesoproterozoic Billiakh Group, Anabar uplift, Northern Siberia // Paleontol. Soc. Mem. 1995. V. 39. 37 p.
  84. Smith P.E., Brand U., Farquhar R.M. U–Pb systematics and alteration trends of Pennsylvanian-aged aragonite and calcite // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. № 1. Р. 313–322.
  85. Veizer J., Hoefs J. The nature of 18O/16O and 13C/12C secular trends in sedimentary carbonate rocks // Geochim. Cosmochim. Acta. 1976. V. 40. № 11. P. 1387–1395.
  86. Vorob’eva N.G., Sergeev V.N., Petrov P.Yu. Kotuikan Formation assemblage: a diverse organic-walled microbiota in the Mesoproterozoic Anabar succession, northern Siberia // Precambrian Res. 2015. V. 256. № 1. P. 201–222.
  87. Wingate M.T.D., Pisarevsky S.A., Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Konstantinov K.M., Mazukabzov A.M., Stanevich A.M. Geochronology and paleomagnetism of mafic igneous rocks in the Olenek Uplift, northern Siberia: implications for Mesoproterozoic supercontinents and paleogeography // Precambrian Res. 2009. V. 170. № 3/4. P. 256–266.

Supplementary files

Supplementary Files Action
1. Fig. 1. The position of the Anabarsky massif within the Siberian platform (a), the scheme of its geological structure (b) and the position of the area of work in the basin of the r. Kotuykan (in). 1 - Archean-Lower Proterozoic basement, 2 - Riphean terrigenous sediments (Mukun series), 3 - Riphean carbonate sediments (Billsch series), 4 - Vendian sediments (Starorechenskaya suite). In parentheses are the names of the stratigraphic units on the western slope of the Anabar Rise. View (137KB) Indexing metadata
2. Fig. 2. The structure of the section of the Precambrian deposits of the western slope of the Anabarsky massif. 1 — metamorphic basement rocks, 2 — gravelites, 3 — sandstones, 4 — argillites, 5 — dolomites, 6 — stromatolite carbonates, 7 — dolomites with flints, 8 — lenses with glauconite, 9 — dikes of diabases. The dates indicated in the figure (million years): 1401 ± 10 and 1417 ± 44 - Rb – Sr and K – Ar ages of glauconite of the Yusmastakh formation (Zaitseva et al., 2016); 1384 ± 2 - U – Pb age of baddeleyite Chieres dyke (Ernst et al., 2000); 1485 ± 13 and 1459 ± 20 - Rb – Sr and K – Ar ages of glauconite of the Ust-Ilyinsk suite (Gorokhov et al., 1991; Zaitseva et al., 2016); 1690 ± 28 - U – Pb age of detrital zircon of the sandstones of the Mukun series (Khudoley et al., 2015); 1502 ± 6, 1498 ± 2 and 1502 ± 2 - U – Pb age of baddeleites from dolerite sills tearing dolomites of the Billyakh series (Ernst et al., 2016); 560 - Rb – Sr is the age of a fine-grained subfraction of illite from the mud of the Starorechenskaya suite (Gorokhov et al., 2010). Abbreviations: YI — Ust-Ilinskaya, St — Starorechenskaya. View (225KB) Indexing metadata
3. Fig. 3. Places of sampling of the studied samples of the Dolomites of the Billah series in the valley r. Kotuykan. 1–9 - Formations: 1 - Burdur, 2 - Labaztakhskaya, 3 - Ust-Ilyinskaya, 4 - Kotuykanskaya, 5, 6 - Yusmastakhskaya (5 - lower down, 6 - upper down), 7 - Starorechenskaya, 8 - Nemkit Daldyn , 9 - Medvezhinskaya; 10 - Kotui gabbro-dolerite complex; 11 - numbers of samples. View (149KB) Indexing metadata
4. Fig. 4. Graph 207Pb / 204Pb – 206Pb / 204Pb for dolomite samples from the Billych series. (a) - Kotuykanskaya suite, (b) - Lower Yustemastakh sub-suite, (c) - Upper Uymashtakh sub-suite. Samples whose points deviate from Pb – Pb isochron and are not taken into account when calculating Pb – Pb of age are shown in light gray. View (31KB) Indexing metadata
5. Fig. 5. Combined isochron in coordinates of 207Pb / 204Pb – 206Pb / 204Pb for 18 samples of dolomites of the Kotoykan and Yusmastakh formations. 1 - Kotuykanskaya suite, 2 - the lower sub-suite of the Yusmastakh suite, 3 - the upper sub-suite of the Yusmastakh suite. View (13KB) Indexing metadata

Views

Abstract - 20

PDF (Russian) - 20

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies