научная статья по теме ОКЕАНИЧЕСКИЕ БАССЕЙНЫ В ПРЕДЫСТОРИИ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА Математика

Текст научной статьи на тему «ОКЕАНИЧЕСКИЕ БАССЕЙНЫ В ПРЕДЫСТОРИИ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 432, № 6, с. 792-796

ОКЕАНИЧЕСКИЕ БАССЕЙНЫ В ПРЕДЫСТОРИИ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

Поступило 15.02.2010 г.

При реконструкции геодинамики позднемезо-зойского—кайнозойского Северного Ледовитого (Арктического) океана встает проблема: возник ли этот океан унаследованно по отношению к древним бассейнам или он развивался вне зависимости от них. Решение этой проблемы требует выявления в пределах арктического региона индикаторов более древних океанических бассейнов. Сложность реконструкции этих докембрий-ско-палеозойских океанов (преобразованных в орогенические пояса соответствующего возраста) состоит в том, что до рубежа среднего—позднего палеозоя они развивались совсем в других, не арктических широтах [1—4 и др.], а в высокие широты фрагменты этих орогенических поясов были перемещены позднее в ходе плейт-тектонических движений. Предпринятый нами синтез геолого-хронологических данных показал, что в арктическом регионе имеются свидетельства распространения океанической коры следующих возрастов: мезопротерозойского (гренвильского), поздненео-протерозойского (байкальского), палеозойского (каледонского и герцинского), среднепалеозой-ского—позднеюрского (позднекиммерийского); океанические бассейны современного Северного Ледовитого океана начали формироваться в поздней юре. Главное внимание мы сосредоточили на характеристике докембрийско-среднепалеозой-ских океанов, как наиболее трудно и неоднозначно реконструируемых.

Мезопротерозойский океан возник при распаде палеопротерозойского суперконтинента Пангея I (или Колумбия), оформившегося к 1.9—1.7 млрд. лет. Развитие этого океана ограничивалось ранним и средним мезопротерозоем, поскольку замыкание его началось около 1.2 млрд. лет назад и продолжалось около 400 млн. лет [1, 4]. Закрытие океана сопровождалось сближением кратонов, их коллизией с оформлением гренвильского гранулит-гнейсового орогениче-ского пояса, спаявшего эти кратоны в интервале

Геологический институт Российской Академии наук, Москва

1.2—0.9 млрд. лет в суперконтинент Родиния. Тек-тонотипом этого пояса служит Гренвильский оро-ген Северной Америки, сформировавшийся в ходе двух фаз коллизии (1.19—1.14 и 1.08—1.02 млрд. лет). Мезопротерозойские коллизионные процессы реконструированы также и в современной Западной Европе (в перспективе — кратон Балтика). Здесь между 1050 и 960 млн. лет сформировался Свеко-норвежский орогенический пояс [4 и др.].

Позиция и конфигурация будущих кратонов Сибирский, Арктида (последний в составе Сваль-барда, Карского, Чукотского, Североаляскинского и других фрагментов [1, 5, 6 и др.]) и Лаврентия относительно друг друга на этапе развития мезо-протерозойского (гренвильского) океана трактуется неоднозначно, хотя в целом они размещались в древних южных и приэкваториальных широтах. Прото-Арктида, скорее всего, занимала пространство между Лаврентией и Сибирью. На основании близости траекторий палеомагнит-ных полюсов Лаврентии и Сибири предполагается [4] отсутствие между ними ветвей мезопроте-розойского океана и их последующее вхождение (включая и прото-Арктиду) в Родинию в виде единого континента. Другие данные [7 и др.] свидетельствуют об обособлении в мезопротерозое Сибирского кратона и пассивном характере его окраин, что подтверждается и в арктическом регионе. Гренвильский океан разделял северный край Сибирского кратона (современные координаты) и фрагмент Пангеи I с возрастом кристаллических сланцев фундамента 2.4—2.2 млрд. лет (в перспективе Свальдбардский и Карский сегменты Арктиды). К этому океану относится базит-ультра-базитовый комплекс о. Новая Земля с датировками РЬ-РЪ-циркона 1550 ± 80 и 1490 ± 100 млн. лет, а также плагиограниты с возрастом 1300 ± 90 млн. лет [8]. Мезопротерозойские океанические и ост-роводужные породы вскрываются на п-ове Таймыр в виде совмещенных в гренвильских покров-но-надвиговых структурах ультрабазитов, полосчатых габбро, вулканитов дифференцированной серии, туфогенно-кремнистых и глинистых пород [8-10]. Эти гренвильские структуры несогласно перекрыты здесь шельфовыми терриген-

но-карбонатными отложениями позднего ри-фея—венда, что свидетельствует о замыкании мезопротерозойского океана к началу неопротерозоя. Гранито-гнейсы с минимальным возрастом 1000 млн. лет отражают, по-видимому, этап объединения прото-Арктиды и Сибирского кратона в суперконтинент Родиния, возникшего к 1 млрд. лет в приэкваториальных широтах [1, 4 и др.].

Поздненеопротер озойский океан возник при деструкции Родинии под воздействием нижнемантийного суперплюма, индикатором которого являются многочисленные дайки и сил-лы габбро-долеритов возраста 1000—770 млн. лет, прослеженные от Кольского п-ова до о. Новая Земля и Полярного Урала [6, 7 и др.]. Около 850 млн. лет назад континентальный рифтогенез трансформировался в океанический спрединг с обособлением континентов Лаврентия, Балтика, Арктида и Сибирь. Одна из субмеридиональных ветвей поздненеопротерозойского океана протягивалась, по-видимому, между Арктидой, Лаврен-тией и Сибирью, уходя на юг (древние координаты) между Амазонией и Балтикой. На опубликованных реконструкциях неопротерозоя кратоны Балтика и Сибирь обычно "разведены" по разным широтам (соответственно 30° ю.ш. и 30° с.ш.). Однако геологические данные показывают, что эти континенты в совокупности ограничивали с востока неопротерозойский океан и были обращены современной северной стороной к континентам Лаврентия и Арктида, размещавшимся вдоль западной границы океана. Байкальский орогени-ческий пояс, возникший при замыкании океана и столкновении Балтики—Сибири с Арктидой и Лаврентией, фрагментарно прослеживается в Арктике от Шпицбергена до Аляски. В западной Арктике в этот пояс входят структуры протоура-лид—тиманид, протягивающиеся по шельфу Баренцева и Карского морей; они вскрываются на Шпицбергене и в Норвегии, а также в фундаменте Тимано-Печорского бассейна и на западе Урала [6, 8—10]. На о. Новая Земля к байкальскому поясу относятся амфиболиты (K—Ar 645 ± 50 млн. лет [8]). В скважинах Тимано-Печорского региона вскрыты надсубдукционные вулканиты среднего—кислого составов, датированные (К—Ar) 600—530 млн. лет [8]. На окраине Арктиды (или в бассейне вблизи нее) также располагалась магматическая дуга с вулкано-плутоническими ассоциациями. Коллизионные процессы при закрытии неопротерозойского океана развивались длительно, о чем свидетельствует широкий возрастной интервал (735—515 млн. лет) формирования мигматитов и гранитоидов повышенной калиевости, прослеженных от Шпицбергена до о. Новая Земля [6, 8]. Закрытие позднедокембрийского океана в конце неопротерозоя подтверждается несоглас-

ным залеганием кембрийских отложений на деформированных породах протоуралид—тиманид. Развитая здесь бимодальная вулкано-плутониче-ская ассоциация, включающая калиевые грани-тоиды 8- и А-типов с возрастом 515—500 млн. лет [6, 8 и др.], является, скорее всего, индикатором начала новой деструкции объединившихся континентов.

Восточнее байкалиды вскрываются в Центрально-Таймырской зоне, где обнаружены офиолиты, островодужные базальты, андезиты и риолиты то-леитовой серии неопротерозоя, ассоциирующие с плагиогранитами, датированными в интервале 850—740 млн. лет [10]. Коллизия при замыкании океана сопровождалась гранулит-амфиболитовым метаморфизмом и выплавками гранитоидов, минимальный возраст которых составляет 612—570 млн. лет [10]. При этом орогенезе были деформированы флишоидные отложения окраины неопротерозойского бассейна, которые ныне вскрываются в Северной зоне п-ова Таймыр.

В восточной Арктике фрагменты неопротерозойского орогенического пояса зажаты между континентальными блоками Арктиды. К этому поясу относятся ортоамфиболиты, а также габбро и габбро-долериты с возрастом около 700 млн. лет о. Врангеля [11]. Породы амфиболит-зеленослан-цевой фации возраста 592—547 млн. лет известны также на шельфе Чукотского моря к югу от свода Барроу, в гранито-гнейсовых куполах Восточной Чукотки, на Северной Аляске и п-ове Сьюард [1—3]. Здесь, как и в западной Арктике, обнаруживается продолжительность замыкания поздненеопроте-розойского океана, о чем свидетельствует возрастной интервал (750—547 млн. лет) синколли-зионных гранитоидов, превращенных впоследствии в ортогнейсы. Эрозия байкальских орогенов привела к широкому распространению позднедокембрийского обломочного циркона [6 и др.]: в граувакках рубежа неопротерозоя—кембрия востока п-ова Таймыр (700—550 млн. лет); в породах бассейна Свердруп, п-ова Лисберн, Северной Аляски и Северной Чукотки (560 млн. лет) и песчаниках триаса о. Врангеля (667.6 и 510.7 млн. лет). Обломки предположительно байкальских ба-зит-гипербазитовых комплексов и яшм выявлены также в кембрийских терригенных породах меловой сутуры Колымской Петли. При замыкании неопротерозойского океана произошло, вероятно, объединение континентов Лаврентия, Арктида, Балтика и Сибирский. Однако эти кратоны (очевидно, в изменившейся конфигурации) вновь были разобщены на рубеже неопротерозоя и кембрия при возникновении океана Япетус [1, 2 и др.]. Конец рифея ознаменовался также появлением Пацифика.

Каледонский океан Япетус простирался в субмеридиональном направлении от

30° ю.ш. (древние коородинаты) на север, между кратонами Лаврентия и Балтика, размещавшимися в приэкваториальных широтах. По данным сейсмопрофилирования [12], предполагаются две более северные ветви океана Япетус. Одна из них отделяла Арктиду от Северной Гренландии и Канадского Арктического архипелага, а другая простиралась между Арктидой и Сибирью и, возможно, соединялась с открывшимся в ордовике Уральским бассейном, разделившим Балтику и Сибирь и достигавшим о. Новая Земля. Индикаторами этих ответвлений Япетуса являются ордовикские офиолиты Земли Пири, глубоководные вулканогенно-глинистые отложения кембрия— среднего девона (франклинский комплекс) Арктической Аляски, а также каледониды на современных шельфах Чукотского (глинисто-яшмовые и вулканогенные породы ордовика и силура к югу от свода Барроу) и Восточно-Сибирс

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎