Результаты U-Pb-датирования детритовых цирконов из песчаников Манитанырдской серии на кряже Манитанырд (Полярный Урал)

Автор: Никулова Н.Ю., Соболева А.А.

Статья в выпуске: 6 (294), 2019 года.

Бесплатный доступ

Показаны результаты впервые проведенного U-Pb-датирования детритовых цирконов из песчаников в составе алевролито-песчаниковой толщи в основании разреза уралид на кряже Манитанырд. Установлено, что основными источниками терригенного материала при формировании песчаников были ранневендско-раннеордовикские комплексы различных этапов формирования протоуралид-тиманид. Сделан вывод о принадлежности алевролито-песчаниковой толщи к верхнему элементу разреза манитанырдской серии - малопайпудынской свите среднего ордовика - стратиграфическому аналогу саледской свиты Приполярного Урала. На основании сопоставления возрастных характеристик обломочных цирконов из различных нижнепалеозойских разрезов Приполярного и Полярного Урала сделан вывод о единой на позднерифейско-раннепалеозойском этапе развития геологической истории северной части Уральской складчатой области.

Еще

Детритовые цирконы, песчаник, обломочный материал, u-pb-возраст

Короткий адрес: https://sciup.org/149129384

IDR: 149129384 | DOI: 10.19110/2221-1381-2019-6-3-11

Текст научной статьи Результаты U-Pb-датирования детритовых цирконов из песчаников Манитанырдской серии на кряже Манитанырд (Полярный Урал)

Отложения, слагающие основание палеозойского разреза на Полярном Урале, объединены в мани-танырдскую серию, расчлененную на две части: нижнюю — красноцветную — и верхнюю — зелено-серо-цветную1. Красноцветная часть разреза включает вер-хнекембрийско-нижнеордовикскую хойдышорскую, локально развитую только в Усинско-Пайпудынском районе, и нижнеордовикскую усинскую свиты. Выше согласно залегает алевролито-песчаниковая зеленосероцветная толща, выделяемая в малопайпудынскую свиту. Стратиграфическим аналогом усинской свиты на Приполярном Урале является обеизская (тель-посская), малопайпудынской — саледская (хыдей-ская) свита. В западной части кряжа Манитанырд ма-нитанырдская серия закартирована нерасчлененной и сложена конгломератами, гравелитами, песчаниками, алевролитами и сланцами.

Алевролито-песчаниковая толща, залегающая на породах фундамента в обнажении на руч. Голубой, левом притоке р. Нияю в центральной части кряжа Манитанырд, закартирована в качестве нерасчленен-ной манитанырдской серии, однако отсутствие фаунистических данных, однозначно указывающих на ее нижнепалеозойский возраст, и несогласный контакт с породами енганепэйской свиты ставят под сомнение достоверность определения ее стратиграфического положения.

Проводившая на кряже Манитанырд поисковые работы на золото Л. И. Ефанова2 отмечает пространственное тяготение к алевролито-песчаниковой толще почти всех известных рудопроявлений золота, развитых в полосе енганепэйской свиты, и предполагает возможность экранирования этими породами оруденения и формирования вдоль них минерализации жильного золото-кварц-сульфидного типа. Возраст манитанырд- ской серии Л. И. Ефановой принят как позднекем-брийско-раннеордовикский, в составе серии выделены две части: нижняя — преимущественно красноцветная — и верхняя — зелено-сероцветная, а также отмечено, что обнаженность этой части разреза недостаточна для достоверного картирования малопайпудынской свиты как самостоятельного подразделения.

В ходе полевого изучения разреза зоны межформационного контакта фундамент/чехол на руч. Голубом мы предположили, что именно верхняя часть разреза манитанырдской серии — малопайпудынская свита — с несогласием залегает на породах фундамента. Поскольку на севере Урала базальные слои палеозоя обычно представлены мощными толщами конгломератов, вверх по разрезу сменяющимися песчаниками, то разрезы, в которых базальные конгломераты отсутствуют, а на породах фундамента залегают песчаники и алевролиты, совершенно не характерные для этого стратиграфического уровня, заслуживают дополнительного изучения.

Нетипичное положение мелкообломочных пород в основании разреза уралид, отсутствие палеонтологических и структурно-тектонических признаков, позволяющих установить стратиграфическую принадлежность связываемой с золотоносностью толщи, делают необходимым установление возраста отложений с помощью U-Pb-датирования содержащихся в них детритовых цирконов.

Геологическое положение алевролито-песчаниковой толщи

На кряже Манитанырд базальные горизонты ура-лид с угловым и азимутальным несогласием залегают на вулканогенно-осадочных и вулканогенных, субвулканических и интрузивных породах, участвующих в строении комплексов протоуралид-тиманид (рис. 1, A, B). Наиболее древние образования фундамента верхнери-фейско-вендской бедамельской серии в пределах кряжа Манитанырд на более дробные стратиграфические подразделения не расчленены. В нижней части разреза преобладают базальты, андезибазальты, андезиты, трахибазальты, их кластолавы и лавобрекчии, дациты и их туфы, туфоконгломераты и туфогравелиты. Образования беда-мельской серии согласно перекрыты отложениями позд-невендско-раннекембрийской енганепэйской свиты — переслаиванием серых и зеленовато-серых туфоалевро-сланцев, мелко-, средне-, крупнозернистых, местами грубозернистых туфопесчаников, туфогравелитов. На породах фундамента с несогласием залегают отложения ма-нитанырдской серии, относящиеся к Бельско-Елецкой структурно-формационной зоне3.

Разрезом в правом борту долины руч. Голубого (рис. 1, B) вскрыт несогласный контакт вулканогенноосадочных отложений енганепэйской (V2–Є1 en) свиты и алевролито-песчаниковой толщи, относимой к ма-нитанырдской (Є3–O2 mn) серии. Азимут падения по- род енганепэйской свиты 125°, угол падения 40°, мани-танырдской серии — 120° и 70° соответственно. Разрез манитанырдской серии начинается со слоя зеленовато-серых слюдистых сланцев (0.3 м), перекрытых разнозернистыми розовато-серыми песчаниками (1.3 м). Следующие более 100 м разреза представлены ритмичным переслаиванием темно-серых песчаников и алевролитов с прослоями сланцев. На поверхностях напластования песчаников встречаются мелкие знаки ряби. Породы разбиты многочисленными ветвящимися бу-динированными кварцевыми жилами мощностью от нескольких миллиметров до 0.7 м.

В песчаниках и ассоциирующих с ними алевролитах обнаружены редкоземельные, редкие и экзотические минералы, в частности муассанит и самородный кремний, а также необычные морфологические разновидности пирита и апатита. Подробное описание литолого-геохимических и минералогических пород алевролито-песчаниковой толщи проведено нами ранее [9, 21].

Объект и методы исследования

Из слоя мелкозернистого песчаника в 25 метрах от основания разреза была отобрана проба М-19 для изучения детритовых цирконов (67°11'24'' с. ш., 65°10'45'' в. д.). Песчаник, характеризующийся бластопсаммитовой структурой и сланцеватой текстурой, состоит из преимущественно слабо- и среднеокатан-ных зерен кварца, калиевого полевого шпата и плагиоклаза. Поровый цемент сложен микрозернистым се-рицит-кварцевым агрегатом, хлоритом или стильпномеланом. Песчаник имеет следующий химический состав (мас. %): SiO2 — 78.06, TiO2 — 0.29, Al2O3 — 4.78, Fe2O3 — 2.49, FeO — 1.47, MnO — 0.09, MgO — 0.75, CaO — 4.67, Na2O — 0.54, K2O — 1.85, P2O5 — 0.96, CO2 — 2.24. По составу породообразующих оксидов и рассчитанных на их основе индикаторных соотношений [16, 17, 20, 22, 25] песчаник относится к субарко-зам, образованным в рифтогенной обстановке на незначительной глубине в условиях с неактивной гидродинамикой за счет размыва и переотложения слабоиз-мененных в холодном климате продуктов разрушения пород преимущественно среднего состава.

После дробления вручную в стальной ступе до размера обломков 0.25 мм с помощью бромоформа из пробы была выделена тяжелая фракция, из которой под бинокуляром выбраны все без исключения зерна циркона и помещены в эпоксидный диск для исследования. Все процедуры проведены в ЦКП «Наука» Института геологии Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар).

Среди детритовых цирконов в изученной пробе преобладают зерна размером 180–220 мкм. Обычно это хорошо окатанные зерна округленно-цилиндрической рисовидной и шаровидной формы, реже встречаются среднеокатанные кристаллы призматического облика. Первые проценты составляют бледно-розовые прозрачные неокатанные короткопризматические и призматические кристаллы. Состав цирконов (мас. %.): ZrO2 — 64.27–68.10, SiO2 — 30.97–33.60, HfO2 — 0.96–1.76.

Изотопный масс-спектрометрический анализ выполнен в изотопном центре Marine Analytical Laboratories Университета Калифорнии (г. Санта-Круз, США) на одноколлекторном масс-спектрометре с ионизацией в индуктивно связанной плазме Element XR с в.д. 60°

Ðèñ. 1. Тектоническая схема (А) Полярного Урала (по: [13]) и схематическая геологическая карта (B) южной части кряжа Манитанырд (по: Ефанова и др., 2009 г.).

А: 1 — верхнемеловые отложения Косью-Роговской впадины (верхний элемент чехла Печорской плиты), 2 — кайнозойские и мезозойские породы чехла Западно-Сибирской плиты; 3, 4 — верхнекембрийско-пермские комплексы Западно-Уральской мегазоны — уралиды: 3 — аренигско(?)-пермские отложения Елецкой ( а ) и Лемвинской ( 6) зон, 4 — верхнекембрийско-нижнеордовикские терригенные толщи (базальные уровни уралид); 5 — ордовикско-каменноугольные образования (включая офиолиты) Восточно-Уральской мегазоны; 6 — протоуралиды-тиманиды — магматические, осадочные и метаморфические комплексы неопротерозойско-раннекембрийского возраста; 7 — Главный Уральский надвиг ( а ), граница Лемвинского аллохтона ( 6), другие крупные разломы ( в ), 8 — места отбора проб ELM09-U6 (1), ELM09-U7(2) [13] и М-19 (3). В рамке — район проведения исследований.

B: 1 — четвертичные отложения; 2 — манитанырдская серия: конгломераты, гравелиты, песчаники, алевролиты, сланцы; 3 — бедамельская серия: эффузивы основного, среднего и кислого состава и их туфы; 4 — енганепэйская свита: туфогравелиты, туфопесчаники, туфоалевролиты; 5 — экструзивно-субвулканические образования одновозрастные бедамельской серии: габбро, габбродолериты, долериты; 6 — вулканиты леквожского комплекса: габбро, долериты, пикродолериты; 7 — разрывные нарушения: а — достоверные, б — предполагаемые, в — надвиги предполагаемые; 8 — изученный разрез

Fig. 1. Tectonic map (A) of the Polar Urals (by [13]) and a schematic geological map (B) of the southern part of the Manitanyrd Ridge (by Efanova et al., 2009).

A: 1 — Upper Cretaceous deposits of the Kosyu-Rogovskaya depression (upper cover element of the Pechora Plate), 2 — Cenozoic and Mesozoic rocks of the cover of the West Siberian Plate; 3, 4 — Upper Cambrian-Permian complexes of the West Ural megazone — uralides: 3 — Arenigsky (?) — Permian deposits of the Yeletskaya (a) and Lemvinskaya (б) zones, 4 — Upper Cambrian-Lower Ordovician terrigenous strata (basal levels of uralides); 5 — Ordovician-Carboniferous formations (including ophiolites) of the East-Ural megazone; 6 — protouralides-timanides — magmatic, sedimentary and metamorphic complexes of Neoproterozoic-Early Cambrian age; 7 — Main Ural thrust (a), Lemvinsky allochthon boundary (б), other major faults (в), 8 — sampling sites ELM09-U6 (1), ELM09-U7 (2) [13] and M-19 (3). The frame indicates the area of research.
B: 1 — Quaternary deposits; 2 — Manitanyrd series: conglomerates, gravelites, sandstones, aleurolites, shales; 3 — Bedamel series: effusives of basic, medium and acid composition and their tuffs; 4 — Enganepe suite: tuff-gravelites, tuff sandstones, tuff-aleurolites; 5 — extrusive-subvolcanic formations of Bedamel series: gabbro, gabbro-dolerites, dolerites; 6 — volcanites of the Lekvozhsky complex: gabbro, dolerites, picodolerites; 7 — faults: a — reliable, б — supposed, в — thrusts supposed; 8 — studied section

высоким разрешением магнитного сектора и на установке лазерной абляции Photon Machines Analyte.H с эксимерным лазером с длиной волны 193 нм и камерой Helex-2. Диаметр аналитического пятна 30 мкм. Пробоподготовка цирконов для масс-спектрометрического анализа, аналитические измерения и расчеты выполнялись согласно стандартным процедурам [23]. Для датировок моложе 1000 млн лет для интерпретации брался возраст, рассчитанный по величине отношения ²⁰⁶Pb/²³⁸U, а для более древних — по ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb.

Результаты датирования цирконов

В пробе М-19 изучено 98 зерен цирконов. Результаты 14 анализов были исключены из-за значительной дискордантности (D). По оставшейся выборке из 74 зерен с D < |10| % (табл. 1) получен широкий диапазон возрастов — от позднего архея до ранне- го девона, образующих несколько разновозрастных групп (рис. 2).

Одно наиболее древнее зерно имеет позднеархейский (2728±9 млн лет4) возраст.

Группа цирконов с раннепротерозойскими возрастами состоит из шести зерен (8 %)5, образовавшихся в период 1699–2301 млн лет. Ранне- и среднерифей-ский (1050–1602 млн лет) возраст определен для восьми зерен (11 %), позднерифейский (608–674 млн лет) — для 7 цирконов (9 %). Самая многочисленная (52 зерна, или 70 %) группа объединяет цирконы с возрастами от раннего венда до раннего девона (598–408 млн лет).

Таблица 1. Результаты U-Pb-датирования детритовых цирконов из пробы M-19

Table 1. Results of U-Pb-dating of detrital zircons from sample M-19

№ Зерна Grain No.	Изотопные отношения / Isotope ratios						Rho	Возраст, млн лет / Age, Ma						D,%
№ Зерна Grain No.	206 Pb 238 U	1 σ (%)	207 Pb 235 U	1 σ (%)	207 Pb 206 Pb	1 σ (%)	Rho	206 Pb 238 U	1 σ	207 Pb 235 U	1 σ	207 Pb 206 Pb	1 σ	D,%
1	0.0873	0.80	0.715	1.19	0.0587	1.02	0.48	540	4	548	5	556	22	2
2	0.0923	0.87	0.836	1.38	0.0655	0.92	0.58	570	5	613	6	790	20	8
3	0.3300	0.68	5.272	0.84	0.1158	0.56	0.67	1843	11	1863	7	1893	10	1
4	0.0888	0.73	0.724	0.90	0.0591	0.58	0.71	548	4	551	4	571	13	1
5	0.0846	0.71	0.686	1.17	0.0590	0.93	0.49	523	4	529	5	568	20	1
6	0.0934	0.70	0.791	0.95	0.0625	0.67	0.55	575	4	593	4	613	15	3
7	0.2225	0.72	2.851	0.74	0.0935	0.59	0.67	1295	9	1368	6	1498	11	6
8	0.0772	0.71	0.610	0.98	0.0581	0.77	0.59	479	3	484	4	534	17	1
9	0.0845	0.71	0.752	1.00	0.0643	0.86	0.43	523	4	568	4	723	19	9
10	0.1951	0.79	2.319	0.91	0.0820	0.73	0.48	1150	9	1216	7	1246	15	6
11	0.0962	0.78	0.817	1.16	0.0579	1.12	0.43	592	4	606	6	526	25	2
12	0.2460	0.71	3.046	0.92	0.0860	0.70	0.63	1416	9	1416	7	1338	14	0
13	0.0943	0.69	0.741	1.01	0.0566	0.83	0.54	581	4	564	5	474	19	–3
14	0.0666	0.83	0.473	0.83	0.0523	0.61	0.57	415	3	393	3	300	14	–5
15	0.0688	0.80	0.498	0.93	0.0536	0.64	0.67	429	3	409	3	356	15	–4
16	0.0842	0.83	0.609	0.99	0.0540	0.76	0.54	521	4	482	4	373	17	–7
17	0.0696	0.86	0.545	1.10	0.0573	0.62	0.71	433	4	441	4	503	14	2
18	0.0821	0.79	0.694	1.44	0.0617	1.05	0.67	508	4	534	6	664	23	5
19	0.1714	0.88	1.763	0.94	0.0743	0.56	0.74	1020	8	1030	6	1050	12	1
20	0.0792	0.82	0.624	0.88	0.0558	0.65	0.72	492	4	491	4	442	15	0
21	0.1793	1.03	1.999	2.23	0.0787	1.91	0.19	1063	10	1092	13	1165	38	3
22	0.0989	0.66	0.838	0.89	0.0594	0.78	0.47	608	4	618	4	583	17	2
23	0.2504	0.74	3.618	0.80	0.1041	0.53	0.69	1441	10	1554	7	1699	10	8
24	0.3039	1.27	4.980	1.31	0.1221	0.57	0.89	1707	19	1808	11	1987	10	6
25	0.0777	0.71	0.614	0.98	0.0584	0.84	0.45	483	3	487	4	543	18	1
26	0.0812	0.80	0.657	1.22	0.0592	1.01	0.51	504	4	511	5	574	22	1
27	0.0953	0.73	0.802	1.12	0.0619	1.13	0.37	587	4	596	5	670	25	2
28	0.0930	0.75	0.803	0.81	0.0629	0.55	0.62	573	4	598	4	703	12	4
29	0.4350	1.15	11.240	1.07	0.1884	0.53	0.88	2324	23	2536	10	2728	9	9
30	0.0925	0.76	0.794	0.88	0.0620	0.72	0.54	570	4	594	4	675	16	4
31	0.4338	0.69	8.830	0.85	0.1461	0.48	0.73	2322	14	2321	8	2301	9	0
32	0.0746	0.80	0.607	0.82	0.0577	0.62	0.64	464	4	481	3	517	14	4
33	0.0851	0.71	0.745	1.14	0.0627	1.04	0.31	526	4	564	5	698	22	7
34	0.0839	0.72	0.733	0.95	0.0618	0.69	0.65	519	4	557	4	666	15	7
35	0.0993	0.81	0.861	0.99	0.0620	0.77	0.55	610	5	630	5	673	17	3
36	0.2289	0.94	3.161	0.98	0.0988	0.66	0.76	1329	12	1447	8	1602	12	9
37	0.0901	0.78	0.791	0.88	0.0624	0.68	0.64	556	4	591	4	687	15	6
38	0.0804	0.75	0.669	1.05	0.0592	0.67	0.69	499	4	519	4	575	15	4
39	0.3699	0.95	7.090	0.92	0.1360	0.81	0.36	2027	17	2121	8	2177	14	5
40	0.1046	0.86	0.882	1.08	0.0605	0.76	0.63	641	5	642	5	623	17	0
41	0.1085	0.92	0.918	1.25	0.0608	1.23	0.32	664	6	659	6	632	27	–1
42	0.0899	1.17	0.790	1.71	0.0633	1.42	0.57	554	6	585	8	718	30	6
43	0.0951	1.26	0.761	1.18	0.0587	0.69	0.78	585	7	576	5	557	15	–2
44	0.0910	0.77	0.775	1.16	0.0614	0.90	0.62	561	4	582	5	653	19	4
45	0.0904	0.77	0.726	0.96	0.0588	0.61	0.65	558	4	554	4	559	13	–1
46	0.0915	0.71	0.722	0.90	0.0575	0.69	0.60	564	4	552	4	510	15	–2
47	0.0845	0.77	0.729	1.03	0.0604	0.65	0.64	522	4	554	4	617	14	6
48	0.0808	0.99	0.675	1.26	0.0636	1.10	0.52	501	5	521	6	728	24	4
49	0.0780	0.71	0.635	0.87	0.0606	0.78	0.54	484	3	500	3	627	17	3
50	0.0999	0.75	0.811	0.86	0.0592	0.62	0.70	614	4	602	4	575	14	–2
51	0.0746	0.94	0.580	1.55	0.0578	1.47	0.38	463	4	465	6	522	32	0
52	0.0788	0.76	0.613	1.06	0.0567	0.86	0.56	490	4	486	4	480	19	–1
53	0.0897	0.72	0.729	0.89	0.0577	0.68	0.59	554	4	555	4	520	15	0
54	0.1114	2.11	1.012	2.82	0.0675	2.22	0.57	674	13	687	13	853	47	2
55	0.0907	1.16	0.782	1.21	0.0631	1.11	0.49	560	6	586	5	712	24	5
56	0.0899	0.78	0.771	1.17	0.0627	1.12	0.26	556	4	579	5	698	24	4

Продолжение таблицы 1

Continuation of table 1

№ Зерна Grain No.	Изотопные отношения / Isotope ratios						Rho	Возраст, млн лет / Age, Ma						D,%
№ Зерна Grain No.	206 Pb 238 U	1g (%)	207 Pb 235 U	1g (%)	207 Pb 206 Pb	1g (%)	Rho	206 Pb 238 U	1g	207 Pb 235 U	1g	207 Pb 206 Pb	1g	D,%
57	0.1021	0.78	0.849	1.12	0.0617	0.89	0.47	626	5	627	5	664	19	0
58	0.0837	0.78	0.705	1.13	0.0619	0.97	0.52	518	4	541	5	671	21	4
59	0.2294	0.74	2.633	0.87	0.0842	0.65	0.59	1330	9	1310	7	1297	13	-2
60	0.3284	1.04	5.260	0.95	0.1181	0.47	0.86	1828	17	1861	9	1928	9	2
61	0.0973	0.72	0.804	0.93	0.0604	0.74	0.54	598	4	599	4	619	16	0
62	0.0956	0.78	0.788	1.08	0.0606	0.91	0.46	588	4	589	5	625	20	0
63	0.0885	0.85	0.704	0.92	0.0583	0.68	0.68	546	5	541	4	542	15	-1
64	0.0775	0.71	0.606	1.07	0.0572	1.05	0.42	481	3	481	4	499	23	0
65	0.0845	0.71	0.708	0.85	0.0617	0.62	0.69	523	4	544	4	645	13	4
66	0.0973	0.72	0.781	1.15	0.0588	1.11	0.31	598	4	583	5	560	25	-3
67	0.0952	0.79	0.761	1.05	0.0591	0.93	0.53	587	4	575	4	571	21	-2
68	0.0910	0.77	0.801	1.19	0.0655	1.07	0.43	561	4	595	5	790	23	6
69	0.0935	0.80	0.742	1.08	0.0578	0.87	0.56	577	4	562	5	522	19	-3
70	0.0830	0.66	0.661	0.91	0.0584	0.67	0.60	514	3	515	4	543	15	0
71	0.1838	0.79	2.018	0.77	0.0786	0.52	0.67	1087	8	1121	5	1162	11	3
72	0.0772	0.71	0.630	1.03	0.0580	0.82	0.48	479	3	495	4	528	18	3
73	0.0653	0.77	0.529	0.89	0.0562	0.66	0.60	408	3	431	3	461	15	6
74	0.0716	0.77	0.599	0.92	0.0585	0.72	0.59	446	3	477	3	547	16	7

Примечание. Rho — коэффициент корреляции между ошибками определения изотопных отношений ²⁰ 6 Pb/²³⁸U и ²⁰⁷Pb/²³⁵U. D — дискордантность: D = 100 х [возраст (²⁰⁷Pb/²³⁵U) / возраст (²⁰⁶Pb/²³⁸U) — 1].

Note. Rho — correlation coefficient between errors in the determination of isotopic ratios ²⁰⁶Pb/²³⁸U and ²⁰⁷Pb/²³⁵U. D — disordance: D = 100 х [age (²⁰⁷Pb/²³⁵U) / age (²⁰⁶Pb/²³⁸U) — 1].

0 2 4 6 8 10 12 14

207Pb/235U

Ðèñ. 2. Диаграмма Аренса–Везерилла с конкордией. Представлены анализы детритовых цирконов из обр. М-19. Центры эллипсов погрешностей (2 g ) — координаты аналитических точек

Fig. 2. Ahrens-Wetherill diagram with concordia. Analyzed detrital zircons from sample M-19. The centers of error ellipses (2 g ) are the coordinates of analytical points

Среди этих цирконов преобладают зерна с поздневенд-ско-раннекембрийскими и позднекембрийско-ранне-ордовикскими датировками.

Обсуждение результатов

Наличие в составе изученных песчаников детритовых цирконов с позднеархейскими и раннепротерозойскими датировками (2728–1699 млн лет) указывает на присутствие в составе этих песчаников материала древ- него кристаллического фундамента остова ВосточноЕвропейской платформы (Балтики). Архейские и раннепротерозойские кристаллические комплексы входят в состав всех трех коровых блоков, образующих Балтику: Волго-Уралии, Сарматии и Фенноскандии [14]. Магматические и метаморфические комплексы, которые могли поставлять детритовые цирконы с ранне- и среднерифейскими возрастами (1602–1246 млн лет), распространены более локально: породы этого возраста развиты почти исключительно в пределах Фенноскандии, где известны аккреционные и коллизионные магматические комплексы, сформировавшиеся в интервале 1.7–1.4 млрд лет; анортозит-мангерит-чарнокит-гранитные комплексы (1.65–1.38 млрд лет); рифтогенные мафические дайки и граниты рапакиви (1.6–1.5 млрд лет), базиты и бимодальные ассоциации (1.4—1.2 млрд лет) [14]. В пределах Волго-Уралии лишь в Камско-Бельской магматической провинции, расположенной в Волго-Уральской области и на западном склоне Южного Урала в Башкирском антиклинории, развиты магматические породы, сформировавшиеся к концу раннего–началу среднего рифея (1.38–1.30 млрд лет) [11], которые могли быть связаны с рифтогенезом на окраине Волго-Уралии [12].

Источником цирконов с возрастами (1050±12), (1162±11), (1165±38) млн лет мог быть Свеконорвеж-ский аккреционно-коллизионный ороген, сформировавшийся в конце среднего–начале позднего рифея (0.9–1.2 млрд лет) на западе Фенноскандии [14].

Датировки цирконов, попадающие в интервал от позднего рифея до раннего ордовика, отражают, с большой долей вероятности, региональные магматические события. Позднерифейско-ранневендские возрасты цирконов соответствуют времени формирования вулканогенных и плутонических образова- 7

ний Большеземельской активной окраины Арктиды, а поздневендско-раннекембрийские возрасты — времени проявления коллизионных процессов при формировании орогена протоуралид-тиманид [7]. Источниками зерен с позднерифейско-раннекембрийскими возрастами (674–514 млн лет) могли быть, в частности, плагиограниты и диориты нияюского плутонического комплекса, риолиты лядгейского субвулканического комплекса, габбро и диориты кызыгейского плутонического комплекса, вендские интрузии гранитоидов полярноуральского полихронного комплекса, а также вулканиты бедамельской серии и связанные с ними субвулканические образования, широко развитые на западном склоне Полярного Урала и часто непосредственно подстилающие базальные комплексы уралид [2].

Источниками цирконов с датировками, попадающими в интервал от среднего кембрия до раннего-сред-него ордовика (508–463 млн лет) могли быть магматические породы, связанные с кембрийским предрифто-вым поднятием и рифтогенезом, начавшимся на рубеже кембрия и ордовика и продолжавшимся в ордовике [3, 4, 13, 24] на уральской окраине композитного континента Аркт-Европа [5, 18]. На Полярном Урале с этим этапом связано образование магматических пород леквожского габбродолеритового и пайпудынского риолитового гипабиссальных комплексов, а также раннепалеозойских гранитоидов полярно-уральского полих-ронного комплекса [2].

Большое количество цирконов с позднекембрий-ско-раннеордовикскими датировками (12 %) и наличие двух зерен со среднеордовикскими возрастами в обр. М-19 можно интерпретировать как указание на то, что изученные песчаники образовались в конце раннего – начале среднего ордовика.

Из рассмотрения исключены пять зерен циркона (№ 14, 15, 17, 73, 74) с возрастами моложе среднего ордовика — времени, когда на этой территории начала формироваться карбонатная платформа и начиная с которого все отложения представлены карбонатными известняково-доломитовыми и терригенно-карбонат-ными ассоциациями с обилием фауны. Наличие в исследованной пробе цирконов с силурийскими и девонскими датировками объясняется широким развитием в алевролито-песчаниковой толще кварцевых прожилков, которые невозможно полностью извлечь из вмещающей породы. Идиоморфные новообразованные цирконы с возрастами в диапазоне 446–408 млн лет, по

Ðèñ. 3. Гистограммы и кривые плотности вероятности распределения возрастов обломочных цирконов их песчаников: a — основания палеозойского разреза кряжа Манитанырд, обр. М-19. Над графиками сплошными и пунктирными отрезками отмечены временные диапазоны основных тектоно-магматических событий (по: [8]); b — манитанырдской серии кряжа Енганепэ, обр. ELM09-U7 [13]; c — саледской свиты Приполярного Урала, обр. СН-17 [10]; d — погурей-ской свиты Полярного Урала, обр. ELM09-U6 [13]

Fig. 3. Histograms and density curves of probability distribution of the ages of the detrital zircons of their sandstones: a — base of Paleozoic section of the Manitanyrd ridge, sample M-19. Above the graphs of solid and dashed lines the time ranges of the main tectonic-magmatic events are marked (by: [8]); b — Manitanyrd series of Engane-Pe ridge, sample ELM09-U7 [13]; c — Salaed Formation of the Subpolar Urals, sample CH-17 [10]; d — Pogureisk Formation of the Polar Urals, sample ELM09-U6 [13] 8

Балтика

■ Прото-Балтика манитанырдская серия обр. М-19

аееамбДипование ' ^ — . ■ Протабалтики ! ^^^^^^

■Свеко-Фе:нния ороген Прртоуралид-1 I

Тиманид,;—^-е : :

; анаро^енный магматизм ассамбйирование* ■ :

РоДинии Свеко-Норвегия

■ Фенноскандия

; Кола-1^арелия

। Волго-Са^матия

Сарматия ■ Волго-Уралия

основание манитанырдской серии обр. ELM09-U7 N=70

Относительная вероятность

анарогеннЫй магматизм ^^^^^"

Врлго- । ' ।

Сарматский !

ороген ; "

саледская свита обр. СН-17 N=107

погурейская свита

всей видимости, отражают различные этапы становления широко развитой в районе полихронной кварцево-жильной метаморфогенно-гидротермальной минерализации.

Мы сравнили полученные датировки детритовых цирконов из обр. M-19 с возрастами цирконов из песчаников других районов западного склона Полярного Урала — основания манитанырдской серии (обр. ELM09-U7) кряжа Енганепэ и погурейской свиты (ELM09-U6) в верхнем течении р. Ср. Кечпель [13], а также из саледской свиты (обр. НС-17) Приполярного Урала [10] (рис. 3, a–d).

По характеру распределения и диапазону возрастов детритовые цирконы из песчаников основания палеозойского разреза на кряже Манитанырд (обр. M-19) очень похожи на цирконы из сравниваемых верхне-кембрийско-нижнеордовикских песчаников (рис. 3, a–d). Максимальное сходство наблюдается в области древних возрастов. Применение теста Колмогорова – Смирнова (K-S-теста) для датировок цирконов древнее 1 млрд лет показало (рис. 4, табл. 2), что величины p(KS) во всех случаях существенно превышают минимальное пороговое значение 0.05, что свидетельствует об отсутствии значимых различий распределений (тестируемая гипотеза о сходстве сопоставляемых наборов возрастов валидна с вероятностью 95 %). Наибольшее значение p(KS) 0.85 получилось для обр. М-19 и CH-17 (саледская свита). Такие результаты свидетельствуют о близости возрастов древних питающих провинций, поставлявших обломочный материал на уральскую кон-

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Возраст, млн лет

Ðèñ. 4. Графики кумулятивной вероятности возрастов детритовых цирконов

Fig. 4. Graphs of cumulative probability of age of detrital zircons

Таблица 2. Результаты теста Колмогорова – Смирнова для возрастов цирконов древнее 1 млрд лет Table 2. Kolmogorov–Smirnov Test for zircon ages older 1 Ga

№ обр. Sample No.	М-19	ELM09-U7	ELM09-U6	СН-17
М-19		0.61	0.44	0.85
ELM09-U7	0.61		0.90	0.71
ELM09-U6	0.44	0.90		0.54
СН-17	0.85	0.71	0.54

Примечание. Построение кумулятивных кривых распределения и проведение KS-теста выполнены в программе MS Excel (Guynn, Gehrels, 2010).

Note. Cumulative curves of distribution and KS-test are made in MS Excel (Guynn, Gehrels, 2010).

тинентальную окраину Аркт-Европы. Для более молодых датировок (< 1 млрд лет) абсолютного сходства нет из-за сильного влияния на состав цирконовых популяций локальных источников, выведенных на уровень эрозионного среза в раннем палеозое.

Отсутствие в основании палеозойского разреза на кряже Манитанырд базальных конгломератов могло возникнуть при заполнении ордовикскими мелкообломочными осадками понижения в допалеозойском рельефе, расположенного на окраине континента и отделенного от основного водоема участком суши, из-за чего грубообломочные породы здесь не накапливались.

Выводы

Проведенное U-Pb-датирование детритовых цирконов из песчаников алевролито-песчаниковой толщи позволяет предполагать, что мелкообломочные терригенные породы из основания разреза уралид на кряже Манитанырд имеют среднеордовикский возраст и относятся к малопайпудынской свите (верхней части ма-нитанырдской серии). Песчаник характеризуется типичными для терригенных отложений елецкого структурно-формационного комплекса интервалами распределения возрастов детритовых цирконов. Основными источниками обломочных цирконов могли быть широко представленные в регионе магматические породы Большеземельской активной окраины Арктиды и коллизионных комплексов протоуралид-тиманид. В существенно меньшей степени в формировании вещественного состава песчаников участвовали, вероятно, рециклированные в позднерифейское время продукты разрушения метаморфических и магматических пород древнего фундамента Восточно-Европейской платформы — преимущественно Фенноскандии. Сходство возрастных характеристик детритовых цирконов из песчаников пространственно разобщенных разрезов в различных районах западного склона Полярного и Приполярного Урала свидетельствует о единстве источников обломочного материала и единой истории седиментации в осадочном бассейне, реликты которого сохранились в современной структуре западных районов Полярного и Приполярного Урала.

Работа выполнена по теме госзадания ГР № АААА-А17-117121270035-0 ИГ Коми НЦ УрО РАН при частичной финансовой поддержке Комплексной программы фундаментальных исследований УрО РАН (проект 18-5-5-31).

Список литературы Результаты U-Pb-датирования детритовых цирконов из песчаников Манитанырдской серии на кряже Манитанырд (Полярный Урал)

Андреичев Л. В., Соболева А. А., Довжикова Е. Г. Первые U-Pb-ДАНные о возрасте гранитоидного магматизма фундамента Печорской синеклизы//ДАН. 2014. Т. 458. № 5. С. 559-666.
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Уральская серия -Лист Q-41 (Воркута). Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2007. 541 с.
Голдин Б. А., Калинин Е. П., Пучков В. Н. Магматические формации западного склона севера Урала и их минерагения. Сыктывкар, 1999. 213 с.
Душин В. А. Магматизм и геодинамика палеоконтинентального сектора севера Урала. М.: Недра, 1997. 214 с.
Кузнецов Н. Б. Комплексы протоуралид-тиманид и позднедокембрийско-раннепалеозойская эволюция восточного и северо-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы: Автореф. дис.. д-ра геол.-мин. наук. М.: ИФЗ РАН, 2009. 49 с.

Статья научная