Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Рис. 9. График частот встречаемости (гистограмма) U/Pb-изотопных возрастов детритных цирконов (47 анализов) из песчаников енганэпэйской толща, поднятие Енганэ-Пэ, запад Полярного Урала.

Изучение Lu/Hf-системы в цирконах дало оценки модельного возраста цирконов популяции «А» ~0.84–1.76 млрд лет. Для цирконов популяции «Б» характерна относительно большая однородность Lu/Hf-параметров и, следовательно, умеренный вклад рециклинговой коры в субстрат материнских пород. Модельный возраст оценен ~1.28 млрд лет. Наиболее древний хорошо «окатанный» кристал с конкордантым U/Pb-возрастом 1143±20 млн лет характеризуется значением ε Hf+2.3 и модельным возрастом 1.76 млрд лет (рис. 10), совпадающим с максимальным модельным возрастом для популяции «А».

Рис. 10. Модельные возраста субстрата для цирконов из песчаников енганэпэйской толщи, поднятие Енганэ-Пэ, запад Полярного Урала.

Микроэлементный состав цирконов свидетельствует о том, что большинство (~55 %) цирконов происходит из «диоритов» (26 зерен), 11 зерен (~25 %) из «гранитов», только 5 зерен (~8 %) из «базитов» и одно мезопротерозойское зерно происходит из «сиенита». Три зерна не были классифицированы. Таким образом, большинство цирконов (>80 %) произошло из «гранитов», «диоритов» или их вулканических эквивалентов, при превалировании «диоритового» источника. Следует отметить, что нет никаких очевидных корреляций между возрастами цирконов и типом их материнских пород, однако заметим, что нет «гранитных» цирконов с возрастами больше 700 млн лет.

И возраста, и модельные возраста описанных в предыдущем разделе статьи детритных цирконов из юго-западных (Джежим-Парма) и северо-восточных (Енганэ-Пэ) протоуралид-тиманид отличаются коренным образом. По модельному составу материнских по отношению к цирконам пород в северо-восточных протоуралидах-тиманидах превалируют «диоритовые» породы, а в юго-западных – «гранитные». Ни одного древнего циркона (палеопротерозой и старше) не было найдено в енганепэйской толще, и, что даже более важно, не получено никаких модельных возрастов старше 1.8 млрд лет. Это означает, что осадочные породы енганэпейской толщи не могли сформироваться за счет размыва Балтики, в фундаменте которой широко представлены комплексы с возрастами 1.7–2.1 млрд лет и старше. К тому же, тектоно-магматические события с возрастами 0.60–0.75 млрд лет (возраста цирконов популяций «А» и «Б») не известны для северо-восточных частей Балтики, и в целом совершенно не характерны для Балтики.

Возраста всех цирконов из енганепэйской формации старше, чем поздние фазы гранитоидного магматизма орогена Протоуралид-Тиманид (~550–500 млн лет) ( Gee et al., 2000; Кузнецов, 2005а, б, 2006; Кузнецов, 2009а, в; Kuznetsov et al., 2007 ), следовательно, эта толща не могла быть сформирована из продуктов эрозии орогена. Возраст пород, материнских по отношению к обломочным цирконам из песчаников енганэпэйской толщи, охватывает интервал не менее, чем от 760 до 590 млн лет и в целом коррелирует с возрастным интервалом гранитного магматизма в северо-восточных протоуралидах-тиманидах, за исключением его поздних фаз.

Цирконы популяции «Б» представляют собой эвгедральные призматические кристаллы или фрагменты таких кристаллов, следовательно, они не подвергались существенной механической обработке, что было бы неизбежным при их длительном переносе в осадочном процессе, и, наиболее вероятно, поступали в бассейн седиментации из рядом расположенных источников сноса. Практически одинаковые модельные возраста субстрата (~1.28 млрд лет) для цирконов из этой популяции свидетельствуют об однотипном (однородном) и скорее всего ограниченном по площади источнике субстрата материнских по отношению к цирконам пород. Наличие в песчаниках туфогенной примеси указывает на то, что часть цирконов может иметь вулканическое происхождение. Мы полагаем (Кузнецов и др., 2008, 2009а), что они попадали в осадок в качестве сингенетической тефры при вулканических извержениях, приведших к формированию базальт-андезибазальт-андезит-дацит-риолитового вулканического комплекса (бедамельской серии), близкого по возрасту породам енганэпэйской толщи.

Таким образом, «провенанс-сигнал» северо-восточных протоуралид-тиманид совершенно не соответствует Балтике, поэтому северо-восточные протоуралиды – тиманиды определенно формировались не за счет ее размыва и могли располагаться далеко от Балтики в момент своего формирования.

В настоящее время в мировой литературе доминируют представления (базирующиеся на биостратиграфических, палеобиогеографических, палеомагнитных, изотопно-геохронологических, изотопно-геохимических и др. данных) о том, что комплексы структурного основания некоторых районов Аппалачей, а также палеозоид Западной и Центральной Европы в конце позднего докембрия и в самом начале кембрия располагались вдоль северного края Гондваны, участвуя в строении Пери-Гондванского (Авалонско-Кадомского) пояса (рис. 11) ( Murphy et al., 2006; Linnemann et al., 2007 и ссылки в этих работах ). В комплексах Пери-Гондванских террейнов записана история позднедокембрийских и раннекембрийских надсубдукционных тектоно-магматических событий – островодужного магматизма, эпизодов аккреции и т. д. Совокупный временной диапазон проявления этой активности в Пери-Гондване охватывает интервал от 760 до 530 млн лет ( Murphy et al., 2006; Linnemann et al., 2007 и др. ), что сопоставимо с временным диапазоном проявления тектоно-магматической активности в комплексах протоуралид-тиманид северо-восточного типа (см. рис. 4 и 6). Кроме того, и в пределах Пери-Гондванских блоков, и в пределах тех структур, которые сложены протоуралидами-тиманидами, фиксируется однотипное раннепалеозойское несогласие. На наличие близкоодновозрастного раннепалеозойского несогласия в Пери-Гондванских блоках Аппалачей, Западной и Центральной Европы, а также на Западном Урале впервые обратил внимание В.Н. Пучков (1997, 2000), что позволило ему с учетом данных о возрасте гранитоидов и метаморфических пород, участвующих в строении тиманид, впервые сопоставить авалониды и кадомиды с тиманидами ( Пучков, 2000, 2003, 2005; Puchkov, 1997 ).

Рис. 11. Упрощенные палеотектонические схемы (палеотектонические реконструкции), иллюстрирующие: А – положение Авалонско-Кадомской активной окраины и основных Пери-Гондванских терреинов на временной рубеж ~570 млн лет, по (Linnemann et al., 2007); Б – реконструкция Кадомского коллизионного орогена на временной рубеж ~550 млн лет, по (Пучков, 2000). Для А: AM – Армориканский массив; FMC – Центрально-Французский массив; SXZ – Сакско-Тюрингская зона (часть Богемского массива); TBU – Тепла-Баррандинский блок (часть Богемского массива).