Палеомагнетизм мезопротерозойских и пермо-триасовых пород Сибирской платформы: палеотектонические и геомагнитные следствия

Глава 6. Палеотектоническая интерпретация результатов палеомагнитных исследований.

6.1. Оценка надежности полученных результатов.

В соответствии со схемой, предложенной Ван дер Ву (Van der Voo, 1990), проведена оценка надежности полученных в настоящей работе палеомагнитных полюсов, соответствующих выделенным первичным компонентам намагниченности (табл. 3, параметр Q_v).

6.2. Сегмент КМП Сибирской платформы с конца раннего протерозоя по начало позднего рифея.

Отобранные палеомагнитные данные были объединены с полученными в настоящей работе по Алданскому и Ангаро-Анабарскому блокам Сибирской платформы. В отличие от работы (Диденко и др., 2004), в выборку не вошли следующие полюсы: а) полюс, полученный по анортозитам Джугджурского массива в силу неопределенности в возрасте соответствующей компоненты намагниченности (Михайлова и др., 1994); б) полюс габбро-диабазовой интрузии, полученный Камышевой (ПНиППП, 1984), по причине малой статистики (12 образцов из 1 обнажения) и вероятности того, что возраст этой интрузии превышает время консолидации Сибирского кратона; в) полюс малокосинской свиты (Диденко и др., 2004), из-за сложной тектонической истории и значительной дислоцированности пород в местах отбора образцов, создающих предпосылки для получения смещенной оценки положения полюса; г) полюс дайки голоустинского выступа фундамента (Диденко и др., 2004), поскольку имеются сведения об ее палеозойском возрасте (Д.П.Гладкочуб, у.с.). Прошедшие селекцию палео-мезопротерозойские палеомагнитные полюсы Сибири перечислены и изображены на рис. 3.

Данные по Ангаро-Анабарскому блоку были скорректированы за раскрытие Вилюйской рифтовой системы - произведен поворот анабарских полюсов и полюса шумихинских гранитоидов вокруг 117° в.д. и 62° с.ш. на 25° по ч.с. в соответствие с работами (Павлов и Петров, 1997; Bachtadse et al., готовится к печати). В результате была предложена модель кривой кажущейся миграции полюса Сибирской платформы с конца раннего протерозоя по начало позднего рифея (рис. 3).

Кривая начинается в северных приэкваториальных широтах вблизи 280° в.д. Практически точное совпадение трех полюсов, полученных по метаморфическим породам фундамента Алданского и Анабарского блоков, позволяет уверенно фиксировать прохождение кривой в этой области. Эти полюсы рассматриваются как отражающие направление геомагнитного поля времени формирования Сибирской платформы и связанного с ним регионального метаморфизма, охватившего значительную часть платформы (Павлов, 2006).

Далее кривая продолжается через полюсы чайской свиты, шумихинских гранитоидов, гонамской и омахтинской свит и уходит к полюсам кондёрской свиты, алданских интрузий. Затем кривая последовательно проходит через полюсы раннерифейских осадочных пород Анабарского поднятия, полюсы интрузий Северного и Западного Прианабарья, даек долины р.Куонамки. Конец этого участка, маркируемый полюсом чиэресской дайки, находится относительно недалеко от полюса тоттинской свиты, что позволяет связать отрезки кривых кажущейся миграции полюса Анабарского и Алданского блоков и подвести синтетическую кривую к началу неопротерозойского тренда Сибири (Павлов и др., 2002). Полюсы вторичных компонент, выделенных в омахтинской и гонамской свитах, хорошо согласуются с предлагаемой синтетической кривой.

Предлагаемый вариант кривой КМП Сибирской платформы не претендует на точность в деталях, но, являясь фактически одним из самых первых обобщений сибирских палеомагнитных данных для интервала 1.9-1.0 млрд. лет, имеет своей целью выявить основные генеральные тенденции смещения палеомагнитного полюса Сибирской платформы в это время.

Рисунок 3 демонстрирует, что анабарские мезопротерозойские палеомагнитные полюсы лежат в стороне от учуро-майских полюсов. Это указывает на неодновременность образования изученных рифейских отложений названных регионов и, в частности, на существенную разницу в возрасте пород учурской серии (R₁) Учуро-Майского района и пород бурдурской и котуйканской свит (R₁) склонов Анабарского поднятия.

Полюсы интрузивных тел Северного и Западного Прианабарья лежат близко друг от друга, однако их различие статистически значимо. Эти данные являются прямым указанием на то, что магматические события, связанные с внедрением этих тел, происходили неодновременно, но в относительно близкие интервалы геологической истории около 1.5 млрд. лет назад.

6.3. Основные черты миграции палеомагнитного полюса Лаврентии в протерозое: сопоставление взглядов и компиляция данных.

В главе рассмотрены палеомагнитные полюсы Лаврентии для интервала 1.9-0.9 млрд. лет. Анализ имеющихся палеомагнитных данных показывает, что несмотря на значительные усилия, направленные в последние десятилетия на изучение палеомагнетизма докембрия Северо-Американского кратона, представления о форме лаврентийской кривой КМП все еще находятся в стадии становления. При этом существуют отдельные интервалы времени, для которых количество имеющихся полюсов крайне мало, либо получаемые данные противоречивы. Тем не менее, исходя из простых критериев надежности и принимая во внимание выводы исследований (Pesonen et al., 2003; Irving et al., 2004; Buchan et al., 2000; Weil et al., 2003, 2004), в работе предлагается последовательность палеомагнитных полюсов Лаврентии, которая отражает основные черты ее дрейфа в рассматриваемом временном интервале, и которая может быть использована, в частности, для тестирования гипотезы трансдокембрийского суперконтинента.

6.4. Сибирская платформа и Лаврентия в позднем протерозое.

На рисунке 4 представлены кривые КМП Сибири и Лаврентии для интервала времени 1.9-0.9 млрд. лет. Анализ этих кривых показывает, что их возможно согласовать, однако согласованность может быть достигнута только в том случае, если палеомагнитные полюсы Сибири будут взяты с использованием <нетрадиционной> опции полярности палеомагнитных направлений. Обоснованность такого выбора подтверждается последними данными, полученными по позднему докембрию Сибирской платформы [Шацилло и др., 2005; Шацилло и др., 2006). Полюс Эйлера, наилучшим образом совмещающий кривую КМП Сибири с кривой Лаврентии в современных ее координатах, расположен на 73° с.ш., 110° в.д., угол поворота составляет 165° против часовой стрелки.

На рисунке 5 изображена последовательность географических положений Сибири и Лаврентии во временном интервале 1.85-0.9 млрд. лет. Так, с начала раннего рифея (гонамское время) по конец среднего рифея (малгинское время) Сибирская платформа испытала горизонтальные перемещения с 10-15-х широт южного полушария к 20-25-м широтам северного, испытав при этом поворот относительно меридиана на величину ~ 50° против часовой стрелки. Важно отметить, что за это время (~ 500-600 млн. лет) сибирский палеомагнитный полюс сместился на расстояние более 60° дуги большого круга, что близко по масштабу смещению палеомагнитного полюса за последние 400 млн. лет фанерозоя. Это обстоятельство указывает на то, что в среднем скорость перемещения тектонических плит в мeзозопротерозое была того же порядка, что и в фанерозое.

Рисунок 5 иллюстрирует координацию перемещений Сибири и Лаврентии, проявляющуюся как в согласованном широтном перемещении кратонов, так и в их вращении относительно меридиональной сетки. Существование такой координации является сильным доводом в пользу того, что Сибирь и Лаврентия на протяжении всего мезопротерозоя входили в состав единого суперконтинентального образования.

Важно отметить, что полученные данные для всего рассматриваемого временного интервала допускают только такое взаимное расположение рассматриваемых кратонов, при котором Сибирь обращена своей современной юго-юго-восточной окраиной к современной северной окраине Лаврентии (Северной Америки). Этот вывод хорошо согласуется с геодинамическими реконструкциями, выполненными на основе анализа геологических данных Рейнбердом с соавторами (Rainbird et al., 1998), Фростом (Frost et al., 1998), Худолеем (Khudoley et al., 2001), а также с реконструкцией суперкратона Арктика, выполненной Конди (Condie, 2002).