U/Pb-возраст и источники сноса обломочного циркона из верхнерифейских песчаников Немской возвышенности (Южный Тиман)
Автор: Гракова О. В., Никулова Наталья Юрьевна, Хубанов Валентин Борисович
Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 3 (69), 2024 года.
Бесплатный доступ
Приведены результаты U-Pb изотопного датирования зерен детритового циркона из терригенных отложений средней подсвиты джежимской свиты, расположенных на Немской возвышенности Южного Тимана. Показано, что породы сформировались не раньше, чем на рубеже нижнего и верхнего протерозоя. Возраст зерен циркона охватывает диапазон от 3170±43 до 1480±49 млн лет. Источниками обломочного материала для метапесчаников джежимской свиты Немской возвышенности предполагаются магматические и метаморфические комплексы центральных районов Волго-Уралии. Возрасты датированных цирконов практически совпадают с возрастами цирконов из нижней подсвиты джежимской свиты, расположенной севернее возвышенности Джежимпарма, за исключением средне-верхнерифейских датировок. Проведен сравнительный анализ полученных результатов датирования с возрастами зерен из верхнерифейских толщ Урала и Тимана. Показано, что зерна циркона, содержащиеся в изученных метапесчаниках, значительно древнее их стратиграфических аналогов из северной и средней частей Тиманского кряжа, а также Полярного и Приполярного Урала. На Южном Урале данные о возрасте обломочных цирконов сходны с таковыми на Южном Тимане. При сравнении данных по датированию обломочных цирконов в северных и южных разрезах Тимана был установлен ряд отличий. В популяции цирконов из северной части Тимана значительное количество имеет среднерифейский возраст, а количество цирконов с архейским и раннепротерозойским возрастами незначительно. В южной части Тимана древние цирконы с возрастами 2100 и 2500 млн лет преобладают, а цирконы со среднерифейским возрастом отсутствуют. Формирование рифейских пород на южном Тимане происходило при участии более древних (архей-раннепротерозйских) источников, в отличие среднего и северного Тимана, где источниками обломочного материала являлись более молодые (среднерифейские) комплексы.
Верхний рифей, джежимская свита, южный тиман, циркон, u-pb датирование
Короткий адрес: https://sciup.org/149145626
IDR: 149145626 | DOI: 10.19110/1994-5655-2024-3-76-86
Текст научной статьи U/Pb-возраст и источники сноса обломочного циркона из верхнерифейских песчаников Немской возвышенности (Южный Тиман)
На Южном Тимане выходы рифейского фундамента вскрываются в ядрах Джежимпарминской, Очпарминской и Вадьявожской антиклинальных структур. Они расположены в отстоящих друг от друга на десятки километров разрезах, вскрытых в карьерах, разработанных для добычи бутового камня. Немногочисленные исследования геологов из производственных и научных организаций, проведенные в карьере Вадьявож после находки здесь нескольких кристаллов алмазов, были связаны с поисками алмазоносных россыпей, приуроченных к структурным корам выветривания по породам рифейского фундамента, которые рассматривались в качестве вторичного коллектора [1, с. 172–178]. Коренными источниками алмазов считаются перекрытые осадочным чехлом кимберлитовые тела, предположительно, кембрийского возраста, расположенные в пределах Коми-Пермяцкого и Сысольского сводов в Волго-Уральской части Восточно-Европейской платформы [2, с. 59–61; 3, с. 39–40; 4]. Существует также мнение, что источником алмазов могут быть кайнозойские «туффизиты» [5, с. 63–66; 6, с. 54–66]. Необходимость проведения U-Pb датирования определяется отсутствием однозначных данных о возрасте и источниках вещества, участвовавших в формировании отложений. Стратиграфическая принадлежность вскрытой карьером Вадьявож ме-татерригенной толщи обоснована сопоставлением с породами, отнесенными к нижней подсвите джежимской свиты возвышенности Джежимпарма, расположенной в 90 км к северо-западу1, верхнерифейский возраст которых подтвержден результатами U-Pb датирования [7, с. 798–805]. В ходе геологической съемки изотопными исследованиями установлен возраст монацита из элювиально-делювиальных образований по породам рифея: 1100±24 млн лет по 206Pb/238U и 817±127 млн лет по 207Pb/235U. Определение возраста микрофоссилий из тонкозернистых прослоев также дало неоднозначный результат – верхний рифей или средний-верхний рифей. Геохимическое изучение, проведенное нами ранее, позволило установить, что в обломочной части метапесчаников преобладает рециклированный и в небольшом количестве присутствует слабо выветрелый материал [8, с. 23–32]. Основным источником вещества, по аналогии с нижней подсвитой джежимской свиты увала Джежимпарма [7, с. 798–805], могли быть породы древнего фундамента Восточно-Европейской платформы. Они же могли являться промежуточным коллектором алмазов в коре выветривания по рифейским породам. В последнее время появились данные, указывающие на более молодой (пострифейский), возможно, вендский возраст джежим-ской свиты, основанные на обнаружении остатков организмов эдиакарского типа [9, с. 61–65].
Учитывая слабую обнаженность позднедокембрийских комплексов Тимана, недостаточный объем геохронологических данных, отсутствие органических остатков и отчетливых маркирующих горизонтов, метод U/Pb изотопного датирования циркона является наиболее актуальным при стратиграфическом изучении, выяснении условий образования и установлении источников сноса палеонтологически немых терригенных докембрийских образований Немской возвышенности Южного Тимана. Полученные данные по U-Pb (LA-SF-ICP-MS) датированию детритовых цирконов и сопоставление с имеющимися датировками цирконов из верхнедокембрийских толщ Тимана помогут установить возраст, источники обломочного материала, уточнить стратиграфическое положение исследуемой толщи, выяснить палеотектонические и палеогеографические условия осадконакопления и реконструировать историю геологического развития исследуемой территории.
Материалы и методы
Объект исследования – песчаники, вскрытые карьером Вадьявож на Немской возвышенности в крайней юго-восточной части Южного Тимана, расположенные на водоразделе бассейнов рек Вычегды и Камы (образец ВАД-1, 61°27’47’’, 55°49’33’’). Выделенная по стандартной методике тяжелая фракция минералогической пробы просмотрена под бинокуляром, монофракция циркона помещена в эпоксидную шашку. Определения U/Pb-изотопного возраста зерен циркона проведены с помощью устройства лазерной абляции UP-213 и одноколлекторного магнитно-секторного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой Element XR (LA-ICP-MS метод) в ЦКП ГИН СО РАН «Геоспектр» (г. Улан-Удэ). Методика измерения, обработка масс-спектрометрического сигнала, расчет изотопных отношений и возрастов изложены в работе [10, с. 241–258]. Дискордантность определяли по формуле: D (дискордант-ность)=100 × [возраст (207Pb/206Pb) / возраст (206Pb/238U) – 1]. Высокодискордантные зерна циркона имеют параметры – D ≥ 10 %. Для цирконов моложе 1 млрд лет использовалось 206Pb/238U-значение возраста, а для древних (более 1 млрд лет) – 207Pb/206Pb-возраст. Внутреннее строение циркона изучали по CL-изображениям, полученным на СЭМ ThermoFischer Scientific Axia ChemiSEM с выдвижным детектором катодолюминесценции RGB с диапазоном обнаружения длин волн 350–850 нм (аналитики И. Л. Потапов и В. А. Радаев). Изучение морфологических особенностей минерала проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа JSM–6400 с энергетическим спектрометром Link с ускоряющим напряжением и током на образцах 20 кВ и 2х10–9 A соответственно и сертифицированными стандартами фирмы «Microspec» (аналитик В. Н. Филиппов). Исследования выполняли в ЦКП «Геонаука» Института геологии Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар).
Геологическое положение и состав песчаников
Алеврито-песчаниковая толща джежимской свиты верхнего рифея слагает ядро Вадьявожского выступа фундамента – ограниченной разрывными нарушениями антиклинальной структуры в области сочленения Тиман-ского складчато-глыбового сооружения и Восточно-Европейской платформы (рис. 1). Вскрытый карьером в центральной части Вадьявожского выступа фрагмент разреза средней подсвиты джежимской свиты сложен аркозовыми песчаниками с подчиненными прослоями метаалевролитов, иногда переходящих в глинистые сланцы. На поверхностях напластования отмечаются трещины усыхания и образования, предположительно определяемые как ходы илоедов и отпечатки капель дождя [8, с. 23–32]. С выходами метатерригенных пород джежимской свиты совпадает поле развития латеритной коры выветривания, сложенной глиной, в нижней части с обломками подстилающих пород.
Песчаник характеризуется бластопсаммитовой структурой, массивной текстурой с регенерационным кварцевым, реже поровым хлоритовым или глинисто-железистым цементом. Около 90 % обломков представлено кварцем, встречаются зерна политизированных и серицитизиро-ванных полевых шпатов. Редкие обломки пород сложены гематит-кварц-серицитовым сланцем, микрокварцитом и мелкокристаллической полевошпат-кварцевой породой. Акцессорные минералы представлены эпидотом, цирконом и монацитом. В песчанике встречены единичные зерна слабо глинизированного обломочного биотита – минерала первого цикла выветривания.
U-Pb датирование и описание детритовых цирконов
Продатировано 110 зерен циркона, анализы с высокой дискордантностью (16 зерен) исключены из рассмотрения. Зерна циркона с дискордантными значениями содержат существенные количества элементов-примесей и по составу сходны с описанными нами ранее на увале Джежим-парма высокофосфористыми цирконами [17, с. 947–963].
Возраст зерен циркона охватывает диапазон от 3170±43 до 1480±49 млн лет (рис. 2, таблица). В рассматриваемой выборке наиболее древние зерна циркона с возрастами 3042±18 – 3170±43 млн лет (5 %) представлены минералами розового цвета, прозрачными, хорошо окатанными, с шероховатой поверхностью, на которой отмечаются небольшие углубления. Внутреннее строение зерен циркона неоднородное, пятнистое. Отмечаются яркие и темные зоны, неровные полосы светло-серого цвета. Встречаются зерна с ромбовидным пятнистым ядром в центре, вокруг которого расходятся чередующиеся темно-серые и светло-серые полосы (рис. 2, а).
Наибольшее количество зерен имеют датировки 2265±35 – 2924±20 млн лет. Среди них выделяется две группы, первая – в интервале 2265±35 – 2546±32 млн лет (12 %). Циркон этой группы представлен окатанными округлыми, грушевидными и удлиненными (Кудл. 1–2) непрозрачными зернами темно-розового цвета. Поверхность шероховатая, редко встречаются гладкие грани сохранившейся призмы. В структуре циркона отмечается секториальная зональность, характеризующаяся чередованием темно-серых и светло-серых прямолинейных секторов (рис. 2, б). Вторая группа – 2581±22 – 2924±20 млн лет (35 %) – это в различной степени удлиненные прозрачные зерна циркона (Кудл. 2–3 и 2–5) светло-розового цвета, в которых угадывается дипирамидально-призматический облик, и их обломки. Поверхность зерен шероховатая. Встречается гладкая поверхность граней призмы (рис. 2, в). На изображениях видна осцилляционная зональность.

Рисунок 1. А. Схема геологического строения Тимано-Североуральского региона (по: [11, с. 741–760]): 1, 2 – палеозойские формации Урала и Тимана: 1 – палеоокеанические, 2 – палеоконтинентальные; 3 – верхнепротерозойские формации; 4 – нижнедокембрийские метаморфические комплексы; 5 – районы исследований. Цифры в квадратах – места отбора проб (графики показаны на рис. 4): 1 – № 4-28 [12, с. 488–492]; 2 – № 28 [11, с. 741–760]; 3 – № K-12-057 [13, с. 642]; 4 – № 202 [14, с. 14–26]; 5 – [15, с. 384–389]; 6 – № К-21-137 [16, с. 166–169]; 7 – № К-21-142 [16, с. 166–169]; 8 – № ВАД-1 (наши данные). Б. Схематическая геологическая карта Немской возвышенности.
Условные обозначения: 1– пермская система: известняки, доломиты, гипсы, ангидриты, глины; 2 – карбоновая система: известняки, доломиты, глинистые известняки, глины, песчаники известковистые; 3 – девонская система: известняки, доломиты; 4 – верхнерифейская эра: песчанки с прослоями сланцев; 5 – среднерифейская эра: сланцы, алевролиты, песчаники, гравелиты, брекчии; 6 – нижнерифейская эра: песчаники, сланцы; 7 – карьер Вадьявож.
Figure 1. A. Sketch-map of the geological structure of the Timan-North-Ural region (according to: [11, P. 741–760]): 1, 2 – Paleozoic formations of the Urals and Timan: 1 – paleooceanic, 2 – paleocontinental; 3 – Upper Proterozoic formations; 4 – Lower Precambrian metamorphic complexes; 5 – study areas. Figures in rectangles are sampling locations (graphs are shown in Figure 4): 1 – № 4–28 [12, P. 488–492]; 2 – № 28 [11, P. 741–760]; 3 – № K-12-057 [13, P. 642]; 4 – № 202 [14, P. 14–26]; 5 – [15, P. 384–389]; 6 – № K-21-137 [16, P. 166-169]; 7 – № K-21-142 [16, P. 166–169]; 8– № VAD-1 (our data). Б. Geological sketch-map of the Nemskaya Upland.
Symbols: 1 – Permian system: limestones, dolomites, gypsum, anhydrites, clays; 2 – carboniferous system: limestones, dolomites, clayed limestones, clays, calcareous sandstones; 3 – Devonian system: limestones, dolomites; 4 – Upper Riphaean era: gerbils with shale interlayers; 5 – Middle Riphaean era: shales, siltstones, sandstones, gravelites, breccias; 6 – Lower Riphaean era: sandstones, shales; 7 – Vadyavozh quarry.
Результаты U-Pb (LA-ICP-MS) датирования цирконов из песчаника джежимской свиты Results of U-Pb (LA-ICP-MS) dating of zircons from sandstone of the Dzhezhim Formation
№ точки |
Th/U |
1σ |
Изотопные соотношения |
Rho |
Возраст, млн лет |
|||||||||
207 Pb/ 206 Pb |
1σ |
207 Pb/ 235 U |
1σ |
206 Pb/ 238 U |
1σ |
206 Pb/ 238 U |
1σ |
Pb 207 / Pb206 |
1σ |
D, % |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
87 |
0.49 |
0.01 |
0.0926 |
0.0024 |
3.2359 |
0.0824 |
0.2536 |
0.0028 |
0.1 |
1457 |
15 |
1480 |
49 |
1 |
31 |
0.61 |
0.01 |
0.1031 |
0.0014 |
4.1709 |
0.0513 |
0.2937 |
0.0027 |
0.2 |
1660 |
13 |
1680 |
24 |
1 |
65 |
0.64 |
0.01 |
0.1058 |
0.0023 |
4.2114 |
0.0876 |
0.2890 |
0.0030 |
0.2 |
1636 |
15 |
1728 |
39 |
6 |
102 |
0.68 |
0.01 |
0.1127 |
0.0037 |
5.1315 |
0.1613 |
0.3304 |
0.0041 |
0.1 |
1840 |
20 |
1843 |
58 |
0 |
110 |
0.31 |
0.01 |
0.1131 |
0.0039 |
5.1472 |
0.1735 |
0.3304 |
0.0043 |
0.1 |
1840 |
21 |
1849 |
62 |
0 |
22 |
0.61 |
0.01 |
0.1134 |
0.0014 |
5.2973 |
0.0595 |
0.3389 |
0.0030 |
0.3 |
1882 |
15 |
1855 |
22 |
-1 |
78 |
0.22 |
0.01 |
0.1135 |
0.0026 |
5.2370 |
0.1174 |
0.3348 |
0.0035 |
0.2 |
1862 |
17 |
1857 |
41 |
0 |
88 |
0.88 |
0.01 |
0.1144 |
0.0030 |
5.1961 |
0.1332 |
0.3297 |
0.0037 |
0.1 |
1837 |
18 |
1870 |
47 |
2 |
109 |
0.76 |
0.01 |
0.1148 |
0.0039 |
5.4261 |
0.1797 |
0.3429 |
0.0044 |
0.1 |
1900 |
21 |
1877 |
60 |
-1 |
49 |
0.81 |
0.01 |
0.1221 |
0.0020 |
5.7962 |
0.0874 |
0.3447 |
0.0032 |
0.2 |
1909 |
16 |
1987 |
28 |
4 |
56 |
0.21 |
0.01 |
0.1155 |
0.0021 |
5.1015 |
0.0868 |
0.3207 |
0.0031 |
0.2 |
1793 |
15 |
1887 |
32 |
5 |
60 |
0.95 |
0.01 |
0.1159 |
0.0021 |
5.1476 |
0.0902 |
0.3225 |
0.0032 |
0.2 |
1802 |
15 |
1893 |
33 |
5 |
11 |
0.51 |
0.01 |
0.1159 |
0.0013 |
5.4749 |
0.0563 |
0.3427 |
0.0030 |
0.3 |
1900 |
14 |
1894 |
21 |
0 |
66 |
0.02 |
0.01 |
0.1161 |
0.0033 |
5.3407 |
0.1486 |
0.3340 |
0.0043 |
0.2 |
1858 |
21 |
1897 |
50 |
2 |
100 |
0.36 |
0.01 |
0.1166 |
0.0036 |
5.6258 |
0.1677 |
0.3502 |
0.0042 |
0.1 |
1936 |
20 |
1904 |
54 |
-2 |
25 |
0.72 |
0.01 |
0.1170 |
0.0015 |
5.4281 |
0.0623 |
0.3366 |
0.0030 |
0.3 |
1870 |
15 |
1911 |
22 |
2 |
7 |
0.02 |
0.01 |
0.1173 |
0.0020 |
5.4877 |
0.0869 |
0.3394 |
0.0034 |
0.2 |
1884 |
17 |
1915 |
30 |
2 |
90 |
0.48 |
0.01 |
0.1177 |
0.0032 |
5.4984 |
0.1438 |
0.3390 |
0.0038 |
0.1 |
1882 |
18 |
1922 |
48 |
2 |
53 |
0.74 |
0.01 |
0.1180 |
0.0020 |
5.4354 |
0.0887 |
0.3344 |
0.0032 |
0.2 |
1860 |
16 |
1926 |
31 |
4 |
93 |
0.71 |
0.01 |
0.1181 |
0.0034 |
5.7122 |
0.1595 |
0.3511 |
0.0041 |
0.1 |
1940 |
20 |
1927 |
51 |
-1 |
50 |
0.65 |
0.01 |
0.1183 |
0.0019 |
5.5259 |
0.0845 |
0.3392 |
0.0032 |
0.2 |
1883 |
15 |
1930 |
29 |
3 |
99 |
0.28 |
0.01 |
0.1182 |
0.0036 |
5.6552 |
0.1667 |
0.3471 |
0.0042 |
0.1 |
1921 |
20 |
1930 |
53 |
0 |
27 |
0.83 |
0.01 |
0.1182 |
0.0015 |
5.6165 |
0.0644 |
0.3447 |
0.0031 |
0.3 |
1909 |
15 |
1930 |
22 |
1 |
18 |
0.21 |
0.01 |
0.1185 |
0.0015 |
5.5237 |
0.0631 |
0.3383 |
0.0030 |
0.3 |
1879 |
15 |
1933 |
22 |
3 |
10 |
0.63 |
0.01 |
0.1190 |
0.0014 |
5.5752 |
0.0577 |
0.3397 |
0.0030 |
0.3 |
1885 |
14 |
1942 |
21 |
3 |
80 |
0.68 |
0.01 |
0.1191 |
0.0028 |
5.6574 |
0.1301 |
0.3448 |
0.0037 |
0.2 |
1910 |
18 |
1943 |
42 |
2 |
67 |
0.53 |
0.01 |
0.1197 |
0.0025 |
5.6955 |
0.1120 |
0.3454 |
0.0035 |
0.2 |
1913 |
17 |
1952 |
36 |
2 |
48 |
0.52 |
0.01 |
0.1203 |
0.0019 |
5.6598 |
0.0849 |
0.3416 |
0.0032 |
0.2 |
1894 |
15 |
1960 |
28 |
3 |
20 |
1.03 |
0.02 |
0.1206 |
0.0015 |
5.6478 |
0.0645 |
0.3397 |
0.0030 |
0.3 |
1885 |
15 |
1966 |
22 |
4 |
83 |
0.52 |
0.01 |
0.1212 |
0.0031 |
5.8392 |
0.1427 |
0.3499 |
0.0038 |
0.1 |
1934 |
18 |
1973 |
44 |
2 |
58 |
0.83 |
0.01 |
0.1215 |
0.0023 |
5.7438 |
0.1012 |
0.3431 |
0.0034 |
0.2 |
1902 |
16 |
1979 |
33 |
4 |
38 |
0.74 |
0.01 |
0.1217 |
0.0018 |
5.8529 |
0.0791 |
0.3492 |
0.0032 |
0.2 |
1931 |
15 |
1981 |
26 |
3 |
1 |
0.49 |
0.01 |
0.1217 |
0.0014 |
5.9245 |
0.0584 |
0.3530 |
0.0031 |
0.3 |
1949 |
15 |
1981 |
20 |
2 |
92 |
0.17 |
0.01 |
0.1225 |
0.0035 |
5.7408 |
0.1572 |
0.3402 |
0.0039 |
0.1 |
1888 |
19 |
1993 |
49 |
6 |
73 |
0.32 |
0.01 |
0.1229 |
0.0027 |
6.0149 |
0.1289 |
0.3553 |
0.0037 |
0.2 |
1960 |
18 |
1999 |
39 |
2 |
86 |
1.62 |
0.03 |
0.1229 |
0.0033 |
6.0072 |
0.1535 |
0.3549 |
0.0040 |
0.1 |
1958 |
19 |
1999 |
46 |
2 |
29 |
0.35 |
0.01 |
0.1237 |
0.0016 |
6.1448 |
0.0720 |
0.3604 |
0.0032 |
0.2 |
1984 |
15 |
2011 |
23 |
1 |
68 |
0.26 |
0.01 |
0.1238 |
0.0026 |
6.1568 |
0.1229 |
0.3612 |
0.0037 |
0.2 |
1988 |
17 |
2011 |
36 |
1 |
51 |
0.68 |
0.01 |
0.1238 |
0.0022 |
6.0802 |
0.1015 |
0.3566 |
0.0035 |
0.2 |
1966 |
17 |
2011 |
31 |
2 |
16 |
0.43 |
0.01 |
0.1239 |
0.0015 |
5.9297 |
0.0640 |
0.3473 |
0.0031 |
0.3 |
1922 |
15 |
2013 |
21 |
5 |
64 |
1.44 |
0.03 |
0.1240 |
0.0026 |
5.8700 |
0.1198 |
0.3438 |
0.0036 |
0.2 |
1905 |
17 |
2014 |
37 |
6 |
85 |
0.69 |
0.01 |
0.1247 |
0.0032 |
6.2711 |
0.1560 |
0.3651 |
0.0040 |
0.1 |
2006 |
19 |
2024 |
45 |
1 |
12 |
0.77 |
0.01 |
0.1250 |
0.0014 |
5.8892 |
0.0601 |
0.3418 |
0.0030 |
0.3 |
1895 |
14 |
2029 |
20 |
7 |
37 |
0.42 |
0.01 |
0.1257 |
0.0019 |
6.4819 |
0.0898 |
0.3744 |
0.0035 |
0.2 |
2050 |
16 |
2038 |
26 |
-1 |
69 |
0.64 |
0.01 |
0.1431 |
0.0030 |
7.8730 |
0.1559 |
0.3993 |
0.0041 |
0.2 |
2166 |
19 |
2265 |
35 |
5 |
108 |
0.99 |
0.01 |
0.1482 |
0.0051 |
8.3667 |
0.2780 |
0.4095 |
0.0053 |
0.1 |
2213 |
24 |
2326 |
58 |
5 |
94 |
0.69 |
0.01 |
0.1496 |
0.0043 |
8.8649 |
0.2488 |
0.4300 |
0.0051 |
0.1 |
2306 |
23 |
2342 |
49 |
2 |
39 |
0.55 |
0.01 |
0.1524 |
0.0022 |
9.0952 |
0.1198 |
0.4332 |
0.0040 |
0.2 |
2320 |
18 |
2373 |
24 |
2 |
103 |
0.58 |
0.01 |
0.1567 |
0.0051 |
9.7381 |
0.3047 |
0.4509 |
0.0056 |
0.1 |
2399 |
25 |
2421 |
54 |
1 |
52 |
0.71 |
0.01 |
0.1582 |
0.0027 |
9.4980 |
0.1537 |
0.4359 |
0.0042 |
0.2 |
2332 |
19 |
2436 |
29 |
4 |
44 |
0.79 |
0.01 |
0.1598 |
0.0025 |
9.8713 |
0.1421 |
0.4485 |
0.0042 |
0.2 |
2389 |
19 |
2453 |
26 |
3 |
В диапазоне 1843±58 – 2038±26 млн лет условно выделяются три временных интервала. В интервале 1843±58 – 1877±60 млн лет (6 %) циркон представлен удлиненными окатанными непрозрачными зернами розового цвета с гладкой поверхностью (Кудл. 1–3, 1–4) и их обломками. Внутреннее строение однородное. В одном зерне можно наблюдать пятнистую структуру, магматическую зональность. Встречаются окатанные ядра (рис. 2, г).
Интервал 1887±32 – 1981±26 млн лет (24 %) – хорошо окатанные округлые непрозрачные зерна темно-розового цвета. В структуре большей части зерен отмечаются светлые ядра, на краях видна осцилляционная зональность или чередование ярких и темных полос. Вероятнее всего, в этой группе представлены хорошо окатанные обломки дипирамидально-призматиче-ского циркона (рис. 2, д).
Интервал 1987±28 – 2038± 26 млн лет (15 %) – окатанные, почти изометричные непрозрачные зерна бордового цвета, в которых иногда можно обнаружить реликты призматического габитуса. Поверхность минерала чаще всего гладкая, местами шероховатая. Циркон характеризуется неоднородным внутренним строением, наблюдаются разупорядоченные полосы серого на фоне темно-серого цвета (рис. 2, е).
Возрасты единичных зерен составляют: 1480±49 млн лет – обломок прозрачного циркона бледно-розового цвета с гладкой поверхностью и однородным внутренним строением, 1680±24 млн лет – хорошо ока-таннное удлиненное непрозрачное зерно темно-розового цвета с равномерно шероховатой поверхностью и однородным внутренним строением (рис. 2, ж), и 1728±39 млн лет – хорошо окатанное удлиненное (Кудл. 1–3) прозрачное зерно светло-розового цвета с шероховатой ям-
Зерна циркона различаются по величине Th/U отношения, зависящего от их происхождения [18; 19, с. 73–78; 20, с. 1–37; 21, с. 122–138; 22, с. 117–133]. Отношения Th/U в датированных зернах циркона из песчаников джежимской свиты варьируют в пределах от 0.02 до 2.21 (таблица, рис. 3).
Большинство фигуративных точек зерен циркона всех возрастных диапазонов укладываются в интервал значений 0.3
Зерна циркона с возрастами 1987±28 – 2038±26 млн лет могут быть связаны с гранитоидами, внедрением которых сопровождались коллизионные процессы, сопряженные с формированием Волго-Сарматского орогена [25, с. 427– 432; 26, с. 23–45]. В двух зернах с возрастами 1915±30 и 1897±50 млн лет отмечены аномально низкие значения Th/U. Оба зерна характеризуются идеальной окатанно-стью (Кудл. 1.1 и 1.0), отсутствием зональности и неравно-

Рисунок 2. Цирконы из метапесчаников джежимской свиты: I – внутреннее строение по CL-снимкам (слева) и морфология по SE-снимкам (справа), II – гистограмма и кривая плотности вероятности распределения изотопных возрастов.
Figure 2. Zircons from metasandstones of the Dzhezhim Formation. I – internal structure from CL images (left) and morphology from SE images (right), II – histogram and probability density curve of isotopic age distribution.
характерный для гранитов интервал 0.5–0.8 [18] и представлены окатанными овальными и округлыми зернами. Редко встречаются удлиненные призматические кристаллы с сохранившимися гранями и сглаженными ребрами. Два зерна с аномально высокими значениями Th/U и возрастами 2694±41 и 2666±54 млн лет представлены остроугольным обломком и окатанным с круглым сечением удлиненным зерном с четко проявленной тонкой CL-зональностью.
Мы сопоставили полученные результаты датирования зерен детритового циркона из метапесчаников средней подсвиты джежимской свиты Немской возвышенности (рис. 1, 4) с возрастами зерен циркона из верхнерифейских толщ Урала и Тимана: нижней подсвиты джежимской свиты возвышенности Дже-жимпарма – карьеры Асыввож [7, с. 798– 805] и Джежим [16, с. 166–169], паунской свиты Среднего Тимана [15, с. 166–169],

млн лет
Рисунок 3. Диаграмма зависимости величины Th/U в зернах детритового циркона из песчаников джежимской свиты от их возраста.
Figure 3. Dependency diagram of the Th/U value in detrital zircon grains from sandstones of the Dzhezhim Formation on their age.
мерной пятнистой окраской в CL-изображении. В качестве источника этих зерен можно предположить эклогитовые комплексы Лапландско-Беломорского пояса в восточной части Балтийского щита [27, с. 5–10]. Образование циркона популяции 1843±58 – 1877±60 млн лет может быть связано с проявлениями анорогенного магматизма на окраинах Фенноскандии [25, с. 427–432]. Источниками зерен с датировками 1480±49, 1680±24 и 1728±39 млн лет, соответствующими по возрасту готской аккреционной фазе на западной окраине Балтики, могли быть породы, участвовавшие в строении аккреционно-коллизионного Свеко-Норвеж-ского мегаблока [26, с. 23–45].
Вероятным первичным источником зерен циркона с мезо- и неоархейскими датировками 2265±35 – 2924±20 млн лет могли быть породы, принимающие участие в строении кристаллического фундамента Волго-Уральской и Сарматской частей древнего остова Восточно-Европейской платформы. Большинство зерен циркона этой популяции по значениям отношения Th/U (рис. 3) попадают в румяничной свиты Северного Тимана [14, с. 14–26], зиль-мердакской свиты Южного Урала [13, с. 642], хобеинской свиты Приполярного Урала [11, с. 741–760], минисейшорской свиты Полярного Урала [12, с. 488–492].
На схеме сопоставления (рис. 4) видно, что песчаники джежимской свиты Немской возвышенности содержат большее количество цирконов с древними датировками, чем их стратиграфические аналоги из северной и средней частей Тиманского кряжа. Возраст обломочных цирконов нижней подсвиты джежимской свиты возвышенности Джежимпарма отчасти совпадает с возрастом цирконов изученной пробы, отличаясь присутствием средне-верх-нерифейских датировок. Это может быть обусловлено изменением области питания – выведением из области размыва расположенных на окраине гранитных массивов в результате продвижения береговой линии вглубь палеоконтинента.
Проведенное сравнение позволяет сделать вывод о широтной смене источников детритовых цирконов, уменьшении с севера на юг доли молодых зерен за счет сокращения области размыва. На относительно небольшой территории Тимано-Североуральского региона накопление терригенных толщ происходило при разных условиях. Источники детритового циркона Северного и Среднего Тимана сходны с источниками циркона севера Урала, включая Приполярный, Полярный и Северный Урал. Значения возрастов циркона из разрезов Южного Урала сходны со с таковыми для Южного Тимана. По мере продвижения на юг молодых значений становится меньше, появляются новые пики с возрастами 2100 и 2500 млн лет, соответствующие не задействованным в формировании более северных разрезов источникам обломочного материала. На графике самого южного разреза Тиманской гряды присутствует только два древних пика. Не исключено, что на Немской возвышенности отложения имеют более древний возраст

Рисунок 4. Схема сопоставления U/Pb-возрастов детритовых цирконов из верхнерифейских отложений Урала и Тимана.
Условные обозначения: 1–3 – фазы орогении: 1 – Свеко-Норвежская (Гренвильская); 2 – Дано-Полонская, Телемаркская и Готская; 3 – Свеко-феннская; 4–5 – тектонические события: 4 – кратонизация Прото-Балтики; 5 – формирование неоархейских комплексов протократонов. Цифры в квадратах и ссылки на работы авторов соответствуют рис. 1.
Figure 4. Scheme of comparison of U/Pb ages of detrital zircons from the Upper Riphaean deposits of the Urals and Timan.
Symbols: 1–3 - phases of orogeny: 1– Sveko-Norwegian (Grenville); 2 – Dano-Polonskaya, Telemarkskaya and Gothic; 3 – Svecofennian; 4–5 - tectonic events: 4 – cratonization of Proto-Baltics; 5 – formation of Neoarchean protocratonic complexes. Figures in squares and references (links to the authors’ works) correspond to Figure 1.
ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ ц минисейшорская свита |
|||
„ 12 ПРИПОЛЯРНЫЙ УРАЛ хобсннская свита |
|||
и ЮЖНЫЙ УРАЛ знльмердакская свита |
|||
и СЕВЕРНЫЙ ТИМАН румяничная свита |
|||
- и СРЕДНИЙ ТИМАН плунская свита |
|||
й ЮЖНЫЙ ТИМАН джежимекая свита Возвышенность Джежнм парма (карьер Джежнм) |
|||
с Возвышенность Джеж и м 11 арма (Карьер Асыннож) |
|||
Е Нсмская Возвышенность (Карьер Вадьявож) |

и представляют нижние, по сравнению со вскрытыми карьером Асыввож на увале Джежимпарма, горизонты дже-жимской свиты.
Заключение
В результате датирования зерен детритового циркона из метапесчаников средней подсвиты джежимской свиты на Немской возвышенности установлено, что породы сформировались не раньше, чем на рубеже нижнего и верхнего протерозоя. Формирование состава отложений проходило преимущественно за счет привноса в осадочный бассейн терригенного материала из разрушавшихся кристаллических комплексов фундамента Восточно-Европейской платформы – древних глубоко метаморфизованных образований кратонов, а также гранитоидов, внедрение которых сопровождало коллизионные процессы в ходе формирования Волго-Уральского, Волго-Сарматского орогенов и образования континента Прото-Балтики. Песчаники Немской возвышенности Южного Тимана по литологическим параметрам, положению в разрезе, полу- ченным данным о возрасте обломочных цирконов сходны с подобными образованиями на Южном Урале и, вероятно, формировались в едином осадочном бассейне за счет разрушения и переотложения материала кристаллических комплексов древнего фундамента Восточно-Европейской платформы. Вариации встречаемости цирконов наиболее древней популяции обусловлены различной интенсивностью разрушения отдельных блоков древнего фундамента. Различия в возрасте цирконов из нижней и средней подсвит джежимской свиты можно объяснить постепенным, по мере накопления более чем 700-метровой терригенной толщи, уменьшением области размыва, смещением с территории, где были развиты комплексы активных континентальных окраин, в сторону континента – центральных районов Волго-Уралии.
Список литературы U/Pb-возраст и источники сноса обломочного циркона из верхнерифейских песчаников Немской возвышенности (Южный Тиман)
- Жарков, В. А. Крупнокристаллический монацит из кайнозойских отложений в районе ручья Вадьявож (Немская возвышенность, Южный Тиман) / В. А. Жарков, И. В. Швецова // Труды Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Вып. 101. – Сыктывкар, 1999. – № 28 – С. 172–178.
- Оловянишников, В. Г. Первоисточники россыпей алмазов Тимана / В. Г. Оловянишников // Алмазы и алмазоносность Тимано-Уральского региона: материалы всеросс. совещ. – Сыктывкар, 2001. – С. 59–61.
- Щербаков, Э. С. Условия образования среднедевонских алмазоносных отложений Тимана / Э. С. Щербаков, А. М. Плякин, П. П. Битков // Алмазы и алмазоносность Тимано-Уральского региона: материалы всеросс. совещ. – Сыктывкар, 2001. – С. 39, 40.
- Гракова, О. В. Алмазопроявления Среднего и Южного Тимана / О. В. Гракова. – Сыктывкар, 2021. – 144 с.
- Макеев, А. Б. Новые перспективы алмазоносности Тимана / А. Б. Макеев, А. Я. Рыбальченко, В. А. Дудар, В. Г. Шеметько // Геология и минерально-сырьевые ресурсы европейского Северо-Востока России: новые результаты и новые перспективы: материалы XIII Геол. съезда Республики Коми. Т. IV. – Сыктывкар, 1999. – С. 63–66.
- Рыбальченко, А. Я. Теоретические основы прогнозирования и поисков коренных месторождений алмазов туффизитового типа / А. Я. Рыбальченко, Т. М. Рыбальченко, В. И. Силаев // Известия Коми научного центра УрО РАН. – Сыктывкар, 2011. – № 1 (5). – С. 54–66.
- Кузнецов, Н. Б. Первые результаты U/Pb-датирования и изотопно-геохимического изучения детритных цирконов из позднедокембрийских песчаников Южного Тимана (увал Джежим-Парма) / Н. Б. Кузнецов, Л. М. Натапов, Е. А. Белоусова, У. Л. Гриффин, С. О. Рейлли [и др.] // Доклады Академии наук. – 2010. – Т. 435, № 6. – С. 798–805.
- Никулова, Н. Ю. Вещественный состав и особенности формирования метаосадочных пород фундамента Вадьявожского выступа (Немская возвышенность, Южный Тиман) / Н. Ю. Никулова // Региональная геология и металлогения. – 2017. – № 69. – С. 23–32.
- Колесников, А. В. Биота эдиакарского типа в верхнем докембрии Тиманского кряжа (возвышенность Джежим-Парма, Республика Коми) / А. В. Колесников, И. В. Латышева, А. В. Шацилло, Н. Б. Кузнецов, А. С. Колесников [и др.] // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. – 2023. – Т. 510, № 1. – С. 61–65. – DOI 10.31857/S2686739722602964.
- Хубанов, В. Б. U-Pb изотопное датирование цирконов из PZ 3-MZ магматических комплексов Забайкалья методом магнитно-секторной масс-спектрометрии с лазерным пробоотбором: процедура определения и сопоставление с SHRIMP данными / В. Б. Хубанов, М. Д. Буянтуев, А. А. Цыганков // Геология и геофизика. – 2016. – Т. 57, № 1. – С. 241–258.
- Пыстин, А. М. U-Pb (LA-SF-ICP-MS) возраст и вероятные источники сноса детритовых цирконов из терригенных отложений верхнего докембрия Приполярного Урала / А. М. Пыстин, О. В. Гракова, Ю. И. Пыстина, Е. В. Кушманова, К. С. Попвасев [и др.] // Литосфера. – 2022. – Т. 22, № 6. – С. 741–760. – DOI 10.24930/1681-9004-2022-22-6-741-760.
- Уляшева, Н. С. Первые результаты U-Pb LA-SF-ICPMS-датирования детритовых цирконов из среднерифейских (?) терригенных отложений Полярного Урала / Н. С. Уляшева, Ю. И. Пыстина, А. М. Пыстин, О. В. Гракова, В. Б. Хубанов // Доклады Академии наук. – 2019. – Т. 485, № 4. – С. 488–492. – DOI 10.31857/S0869-56524854488-492.
- Романюк, Т. В. Первые результаты U/Pb LA-ICP-MS датирования детритных цирконов из верхнерифейских песчаников Башкирского антиклинория (Южный Урал) / Т. В. Романюк, А. В. Маслов, Н. Б. Кузнецов, Е. А. Белоусова, Ю. Л. Ронкин [и др.] // Доклады Академии наук. – 2013. – Т. 452, № 6. – С. 642. – DOI 10.7868/S0869565213310174.
- Андреичев, В. Л. U-Pb (LA-ICP-MS) возраст детритовых цирконов из метаосадочных пород основания верхне-докембрийского разреза Северного Тимана / В. Л. Андреичев, А. А. Соболева, В. Б. Хубанов, И. Д. Соболев // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический. – 2018. – Т. 93, № 2. – С. 14–26.
- Брусницына, Е. А. Результаты исследований U-Pb-изотопного возраста обломочных цирконов из средне-верхнерифейских отложений Четласского камня (Тиманской гряды) / Е. А. Брусницына, В. Б. Ершова, А. К. Худолей, Т. Андерсен // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии: Материалы L Тектонического совещания. – Москва: ГЕОС, 2018. – Т. 2 – С. 384–388.
- Латышева, И. В. U-Pb возраст зерен детритового циркона из обломочных пород джежимской свиты (верхний докембрий Южного Тимана) / И. В. Латышева, Н. Б. Кузнецов, А. В. Шацилло, А. В. Колесников, А. В. Страшко [и др.] // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса от океана к континенту: Материалы научной конференции. – Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2022. – Вып. 20. – С. 166–169.
- Гракова, О. В. Геохимия высокофосфористого циркона из верхнерифейских песчаников Южного Тимана / О. В. Гракова, С. Г. Скублов, Н. Ю. Никулова, О. Л. Галанкина // Геохимия. – 2023. – Т. 68, № 9. – С. 947–963. – DOI 10.31857/S0016752523090054.
- Вотяков, С. Л. Кристаллохимия и физика радиационно-термических эффектов в ряде U-Th-содержащих минералов как основа для их химического микрозондового датирования / С. Л. Вотяков, Ю. В. Щапова, В. В. Хиллер. – Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2011. – 336 с.
- Пыстин, А. М. Новые данные о возрасте гранитоидов Приполярного Урала в связи с проблемой выделения кожимской среднерифейской гранит-риолитовой формации / А. М. Пыстин, Ю. И. Пыстина // Известия Коми научного центра УрО РАН. – 2011. – № 4(8). – С. 73-78.
- Романюк, Т. В. Палеотектонические и палеогеографические обстановки накопления нижнерифейской айской свиты Башкирского поднятия (Южный Урал) на основе изучения детритовых цирконов методом «TerraneChrone®» / Т. В. Романюк, Н. Б. Кузнецов, Е. А. Белоусова, В. М. Горожанин, Е. Н. Горожанина // Геодинамика и тектонофизика. – 2018. – Т. 9, № 1. – С. 1–37. – DOI 10.5800/GT-2018-9-1-0335.
- Rubatto, D. Zircon trace element geochemistry: partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism / D. Rubatto // D Chem. Geol. – 2002. – Vol. 184. – P. 123–138.
- Verma, S. P. New multi-dimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic sediments and their application to Precambrian basins / S. P. Verma, J. S. Armstrong-Altrin // Chem. Geol. – 2013. – № 355. – P. 117–133.
- Harrison, T. M. Temperature spectra of zircon crystallization in plutonic rocks / T. M. Harrison, E. B. Watson, A. B. Aikman // Geology. – 2007. – № 35 (7). – 635–638. – DOI 10.1130/G23505A.1.
- Kaczmarek, M. A. Trace element chemistry and U–Pb dating of zircons from oceanic gabbros and their relationship with whole rock composition (Lanzo, Italian Alps) / M. A. Kaczmarek, O. Müntener, D. Rubatto // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 2008. – № 155 (3). – P. 295–312. – DOI 10.1007/s00410-007-0243-3.
- Кузнецов, Н. Б. Первые U/Pb-данные о возрастах детритных цирконов из песчаников верхнеэмсской такатинской свиты Западного Урала (в связи с проблемой коренных источников уральских алмазоносных россыпей) / Н. Б. Кузнецов, Т. В. Романюк, А. В. Шацилло, С. Ю. Орлов, В. М. Горожанин, Е. Н. Горожанина [и др.] // Доклады Академии наук. – 2014. – Т. 455, № 4. – С. 427–432.
- Bogdanova, S. V. The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia / S.V. Bogdanova a, B. Bingen , R. Gorbatschev, T.N. Kheraskova, V.I. Kozlov, V.N. Puchkov, Yu.A. Volozh // Precambrian Res. – 2008. – V. 160. – P. 23–45.
- Slabunov, A. Geological review. Archean-paleoproterozoic crustal evolution of the Belomorian Province (Fen noscandian Shield) and the tectonic position of eclogites / A. Slabunov, V. Balagansky, A. Shchipansky // Early Precambrian Eclogites of the Belomorian Province, Fennoscandian Shield. Field Guidebook. – Petrozavodsk, 2019. – P. 5–10.