Первые результаты U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов из песчаников старопетровской свиты венда Волго-Уральского осадочного бассейна и потенциальные источники цирконовой кластики

Впервые получена информация о возрасте пород – источников цирконовой кластики для отложений старопетровской свиты венда Волго-Уральского осадочного бассейна. В результате U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов из песчаников старопетровской свиты в скважине Красноусольская, расположенной в Предуральском краевом прогибе, получен широкий временной диапазон возрастов цирконовой кластики: от архея – 3247 млн лет до венда – 577 млн лет. Особенности распределения возрастных популяций цирконов из песчаников старопетровской свиты свидетельствовали о поступлении обломочного материала в Волго-Уральский бассейн преимущественно из местных питающих провинций. Источником наиболее древней (2944–2660 млн лет и 2507–1831 млн лет) популяции цирконов для песчаников старопетровской свиты предполагаются архей-палеопротерозойские образования Тараташского метаморфического комплекса Южного Урала и кристаллические породы фундамента платформы Волго-Уральской области. Для детритовых цирконов с возрастами 1720–1472 млн лет, 1390–1044 и 736–653 млн лет, отвечающим раннему, среднему и завершающему рифею, в качестве потенциальных источников цирконовой кластики рассматриваются имеющие современные изотопные датировки по циркону и бадделеиту интрузивные и вулканогенные образования навышского, машакского и игонинского магматических комплексов рифея Южного Урала и базальты актанышского (скв. 203 Мензелино-Актанышская) и кипчакского (скв. 1 Кипчакская) вулканогенных комплексов Волго-Уральской области. В местных питающих провинциях не установлены источники цирконов с возрастами 964–851 млн лет и 643–603 млн лет, что вероятнее всего связано с недостаточной изотопно-геохронологической изученностью осадочных и магматических комплексов докембрия Восточно-Европейской платформы и её складчатого обрамления. Среди докембрийских образований особое место занимают вендские отложения, к которым в Волго-Уральской области приурочены многочисленные проявления нефти и газа, что делает отложения венда привлекательным объектом на поиски углеводородов.

1. Аксенов Е.М. (1998). История геологического развития Восточно-Европейской платформы в позднем протерозое. Дисс. на соискание ученой степени д.г.-м.н.. Санкт-Петербург, 107 с.

2. Андреичев В.Л., Соболева А.А. (2023). Возраст габбро-долеритов массива Сопки Каменные (Северный Тиман) по результатам U-Pb (SIMS) датирования циркона. Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, 20, с. 263–270.

3. Андреичев В.Л., Соболева А.А., Удоратина О.В., Ронкин Ю.Л. (2021). Цирконология сиенитов Северного Тимана. Вестник Геонаук, 6(318), с. 16–27.

4. Башкова С.Е., Карасева Т.В. (2023). Прогноз нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Пермь: ПГНИУ, 190 с.

5. Беккер Ю.Р. (1968). Позднедокембрийская моласса Южного Урала. Л.: Недра, 160 с.

6. Беккер Ю.Р. (1988). Молассы докембрия. Л.: Недра, 288 с.

7. Богданова С.В. (1986). Земная кора Русской плиты в раннем докембрии (на примере Волго-Уральского сегмента). М.:Наука, 226 с.

8. Бибикова Е.В., Богданова С.В., Кирнозова Т.И., Попова Л.П. (1984). Уран-свинцовый возраст чарнокитоидов Волго-Уральской области. Доклады АН СССР, 276(4), с. 916–919.

9. Горожанин В.М. (2009). Rb-Sr датирование неопротерозойских вулканитов по поствулканическому селадониту: скв. Кипчак 1, Серноводско-Абдулинский авлакоген. Мат-лы IV Российской конференции по изотопной геохронологии “Изотопные системы и время геологических процессов”, с. 145–147.

10. Дополнения к Стратиграфическому кодексу России. (2000). СПБ.: Изд-во ВСЕГЕИ, 112 с.

11. Зайцева Т.С., Горохов И.М., Ивановская Т.А., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Мельников Н.Н., Аракелянц М.М., Яковлева О.В. (2008). Мессбауэровские характеристики, минералогия и изотопный возраст (Rb-Sr, K-Ar) верхнерифейских глауконитов укской свиты Южного Урала. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 16(3), с. 3–25.

12. Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Горожанин В.М., Горохов, И.Н., Ивановская Т.А., Константинова Г.В. (2019). Основание венда на Южном Урале: Rb-Sr возраст глауконитов бакеевской свиты. Стратиграфия. Геологическая корреляция, 27(5), с. 82–96.

13. Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Сергеева Н.Д., Адамская Е.В., Плоткина Ю.В. (2022). U–Th–Pb-возраст детритового циркона из оолитовых известняков укской свиты: следы гренвильских источников сноса в позднем рифее Южного Урала. Доклады Академии наук. Науки о Земле, 503(2), 90–96. DOI: 10.31857/S2686739722040193

14. Казаков Г.А., Кнорре К.Г., Стрижов В.П. (1976). Новые данные о возрасте нижних свит нижнебавлинской серии Волго-Уральской области. Геохимия, 4, с. 482–485.

15. Козлов В.И. (2004). Стратиграфия додевонских осадочных толщ западного Башкортостана. Первые Тимергазинские чтения. Геология, полезные ископаемые и проблемы экологии Башкортостана: Матер. конф., 20–21 ноября, с. 45–82.

16. Козлов В.И. (2008). Корреляция разрезов и обоснование возраста отложений кырпинской серии западного Башкортостана и смежных районов Волго-Уральской области (по данным бурения глубоких скважин). Уфа: Гилем, Известия отделения наук о Земле. Геология, 13, с. 58–72.

17. Козлов В.И., Муслимов Р.Х., Гатиятуллин Н.С., Генина Л.А., Сергеева Н.Д., Ларионов Н.Н., Михайлов П.Н., Баранов В.В. (1995). Верхний докембрий восточных районов Татарстана и перспективы его нефтегазоносности. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 218 с.

18. Козлов В.И., Иванова Т.В., Горохов И.М., Масагутов Р.Х., Сергеева Н.Д., Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Генина Л.А., Михайлов П.Н., Илеменова О.Д. (2003). Литолого-петрографическая характеристика и перспективы нефтегазоносности доверхнедевонских отложений, вскрытых скважиной 1 Леузинская. УНЦ РАН, ООО «ИК БашНИПИнефть», ИГГД РАН, 40 с.

19. Козлов В.И., Пучков В.Н., Краснобаев А.А., Нехорошева А.Г., Бушарина С.В. (2011). Аршиний — новый стратон рифея в стратотипических разрезах Южного Урала. Геологический сборник ИГ УНЦ РАН, 9, с. 52–56.

20. Козлов В.И., Сергеева Н.Д. (2010). Нижний рифей северных районов Волго-Уральской области. Геология и нефтегазоносность северных районов Урало-Поволжья: Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения проф. П.А. Софроницкого. Пермь: Изд-во ПГУ, с. 45–49.

21. Козлова Е.В. (1990). Находки микрофоссилий в рифейских отложениях востока Русской плиты. Геология докембрия Южного Урала и востока Русской плиты. Уфа: ИГ УНЦ РАН, с. 50–56.

22. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н. (2008). Машакский вулканизм: ситуация 2008. Структурно-вещественные комплексы и проблемы геодинамики докембрия фанерозойских орогенов: Мат-лы научной конференции «3-и чтения памяти С.Н. Иванова». Екатеринбург, с. 61–63.

23. Краснобаев А.А., Попов В.С., Беляцкий Б.В. (2011). Хронологические и генетические соотношения интрузивных пород Бердяушского плутона (Южный Урал) в свете новых U-Pr и Sm-Nd изотопных данных. ЗРМО, Ч. СХХХ, 2, с. 59–73.

24. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2012). Новые данные по цирконовой геохронологии аршинских вулканитов (Южный Урал). Литосфера, 4. с. 127–140.

25. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Бушарина С.В., Сергеева Н.Д., Падерин И.П. (2013а). Цирконовая геохронология машакских вулканитов и проблема возраста границы нижний–средний рифей (Южный Урал). Стратиграфия. Геологическая корреляция, 21(5), с. 3–20 DOI: 10.7868/S0869592X13050050

26. Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Козлов В.И., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н. (2013б). Цирконология навышских вулканитов айской свиты и проблема возраста нижней границы рифея на Южном Урале. Доклады Академии наук, 448(4), с. 437–442. DOI: 10.7868/S086956521304021X

27. Краснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2019). Источники цирконов в обломочных породах рифейских толщ Урала. Доклады Академии наук, 488(4), с. 413–419.

28. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Орлов С.Ю., Голованова И.В., Данукалов К.Н., Ипатьева И.С. (2012). Первые результаты массового U/Pb-изотопного датирования (LA-ICP-MS) детритных цирконов из ашинской серии Южного Урала: палеогеографический и палеотектонический аспекты. Доклады Академии наук, 447(1), с. 73–79.

29. Кухаренко А.А. (1961). Минералогия россыпей. М.: Госгеолтехиздат, 316 с.

30. Лагутенкова Н.С., Чепикова И.К. (1982). Верхнедокембрийские отложения Волго-Уральской области и перспективы их нефтегазоносности. М.: Наука, 112 с.

31. Ляхович В.В. (1981). Методы сепарации акцессорных минералов. М.: Недра, 86 с.

32. Маслов А.В., Ковалев С.Г., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д. (2018). Аршинская серия рифея Южного Урала: к вопросу о геодинамической природе породных ассоциаций. Доклады Академии наук, 480(1), с. 64–68. DOI 10.7868/S0869565218130133

33. Пучков В.Н. (2000). Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 146 с.

34. Пучков В.Н. (2010). Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

35. Пучков В.Н. (2016). Взаимосвязь плитных и плюмовых процессов в глобальном и региональном масштабе. Плюмовые процессы на Урале. Металлогения древних и современных океанов, 1. с. 17–21.

36. Пучков, В.Н., Козлов В.И. (2005). Особенности тектоники Волго-Уральской нефтегазоносной области. Георесурсы, 1(16). с. 24–27.

37. Пучков В.Н., Краснобаев А.А., Козлов В.И., Матуков Д.И., Нехорошева А.Г., Лепехина Е.Н., Сергеев С.А. (2007). Предварительные данные о возрастных рубежах нео- и мезопротерозоя Южного Урала в свете новых U-Pb датировок. Геологический сборник ИГ УНЦ РАН, 6, с. 3.

38. Пучков В. Н., Сергеева Н. Д. (2021). Изотопный возраст вулканогенных образований рифея на Южном Урале и значение событийной стратиграфии в уточнении стратиграфической шкалы. Материалы VII Российской конференции по проблемам геологии докембрия: Стратиграфия верхнего докембрия: проблемы и пути решения. Санкт-Петербург: Свое издательство, с. 155–158.

39. Разумовский А.А., Новиков И.А., Рудько С.В., Кузнецов Н.Б., Яшунский Ю.В. (2020). U-Pb изотопный возраст пепловых туфов поздневендской басинской свиты (ашинская серия, Южный Урал). М.: ГЕОС, материалы 52-го тектонического совещания, 2, с. 219–224.

40. Ронкин Ю.Л., Синдерн С., Маслов А.В., Матуков Д.И., Крамм У., Лепихина О.П. (2007). Древнейшие (3,5 млрд лет) цирконы Урала: U-Pb (SHRIMP-II) и TDM ограничения. Докл. АН, 415(5), 651–657.

41. Рязанцев А.В., Разумовский А.А., Новиков И.А., Куртукова А.И., Каныгина Н.А., Яшунский Ю.В., Дубенский А.С., Шешуков В.С. (2023). Возраст вулканических туфов в разрезах басинской и зиганской свит ашинской серии венда (эдиакария) на Южном Урале: результаты U–Th–Pb (SIMS и La–ICP–MS) датирования акцессорного циркона. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 508(1), с. 68–78. DOI 10.31857/S2686739722602149

42. Сергеева Н.Д., Пучков В.Н., Краснобаев А.А., Козлова О.В., Ратов А.А. (2019). Ашинская серия венда: орогенный комплекс тиманид на Южном Урале. Геологический вестник, 1, с. 3–34.

43. Сергеева Н.Д., Пучков В.Н. (2016). Стратиграфия рифея и венда Волго-Уральской области (изменения и дополнения). СПБ: Изд-во ВСЕГЕИ, материалы межведомственного рабочего совещания. Общая стратиграфическая шкала и методические проблемы разработки региональных стратиграфических шкал России, с. 157–159.

44. Сергеева Н.Д., Пучков В.Н., Карасева Т.В. (2021). Верхний протерозой (рифей и венд) Волго-Уральской области в параметрических и глубоких скважинах. Уфа: Книга-Принт, 196 с.

45. Сергеева Н.Д., Солодова С.А. (2020). Литолого-петрографическая характеристика и стратиграфическое расчленение допалеозойских отложений в разрезе скважины 40 Красноусольская (Предуральский краевой прогиб). Геологический вестник, 3, с. 55–67.

46. Синдерн С., Ронкин Ю.Л., Хетцель Р., Шульте Б.А., Крамм У., Маслов А.В., Лепехина О.П., Попова О.Ю. (2006). Тараташский и Александровский метаморфические комплексы (Южный Урал): Т—t ограничения. Ежегодник–2005. Екатеринбург:ИГГ УрО РАН, с. 322–330.

47. Соболева А.А. (2004). Вулканиты и ассоциирующие с ними гранитоиды приполярного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 146 с.

48. Стратиграфическая схема рифейских и вендских отложений Волго-Уральской области. Объяснительная записка. (2000). Уфа, 81 с. и схема на 2-х листах.

49. Стратиграфические схемы Урала (Докембрий, палеозой). (1993). Екатеринбург: МСК России, 152 с.

50. Стратиграфический кодекс России (2019). СПб: ФГБУ «ВСЕГЕИ», 96 с.

51. Стратотип рифея. Стратиграфия. Геохронология (1983). М.: Наука, 183 с.

52. Тевелев Ал.В., Кошелева И.А., Тевелев Арк.В., Хотылев А.О., Мосейчук В.М., Петров В.И. (2015). Новые данные об изотопном возрасте тараташского и александровского метаморфических комплексов (Южный Урал) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология, 1, с. 27–42.

53. Янкаускас Т.В. (1982). Микрофоссилии рифея Южного Урала. М.: Наука, Стратотип рифея: Палеонтология и палеомагнетизм, с. 84–120.

54. Andreichev V.L., Soboleva A.A., Udoratina O.V., Ronkin Yu.L., Coble M.A., Miller E.L. (2020). Granites of the Northern Timan – probable indicators of Neoproterozoic stages of Rodinia breakup. Geodynamics &Tectonophysics, 11(2), p. 10–28. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-2-0470

55. Ernst R.E., Pease V., Puchkov V.N., Kozlov V.I., Sergeeva N.D., Hamilton M. (2006). Geochemical Characterization of Precambrian magmatic suites of the southeastern margin of the East European Craton, Southern Urals, Russia. Геологический сборник ИГ УНЦ РАН, 5, p. 119–161.

56. Ernst R.E., Hanes G.A., Puchkov V.N., Okrugin A.V., Archibald D.A. (2008). Reconnaiscance Ar-Ar dating of Proterozoic dolerite dykes and sills in Siberia and Southern Urals: identification of new Large Igneous Provinces and their application to a reconstruction of Nuna (Columbia) supercontinent. In: Materials of the Conference of the Tectonic Committee. M.: GEOS, pp. 205–208.

57. Hiess J., Condon D.J., McLean N., Noble S.R. (2012). 238U/235U systematics in terrestrial uranium-bearing minerals. Science, 335(6076), p. 1610–1614. DOI: 10.1126/science.1215507

58. Kuznetsov A. B., Bekker A., Ovchinnikova G. V., Gorokhov I. M., Vasilyeva I. M. (2017). Unradiogenic strontium and moderate-amplitude carbon isotope variations in early Tonian seawater after the assembly of Rodinia and before the Bitter Springs Excursion. Precambrian Research, 298, p. 157–173. doi: 10.1016/j.precamres.2017.06.011

59. Larionov A.N., Andreichev V.L., Gee D.G. (2004). The Vendian alkaline igneous suite of northern Timan: ion microprobe U-Pb zircon ages of gabbros and syenite. The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica. Eds. Gee D.G., Pease V. Geol. Soc. London. Mem., 30, p. 69–74. https://doi.org/10.1144/GSL.MEM.2004.030.01.07

60. Levashova N.M., Bazhenov M.L., Meert J.G., Kuznetsov N.B., Golovanova I.V., Danukalov K.N., Fedorova N.M. (2013). Paleogeography of Baltica in the Ediacaran: Paleomagnetic and geochronological data from the clastic Zigan Formation, South Urals. Precembrian Reserch, 236, p. 16–30.

61. Ludwig K.R. (2003). User’s manual for Isoplot/Ex version 3.00, a geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publications, 4, 72 p.

62. Paton Ch., Woodhead J.D., Hellstrom J.C., Herg J.M., Greig A., Maas R. (2010). Improved laser ablation U-Pb zircon geochronology through robust downhole fractionation correction. Geochemistry. Geophysics. Geosystems, 11(3), pp. 1–36. https://doi.org/10.1029/2009gc002618

63. Puchkov V.N., Kozlov V.I., Sergeeva N.D., Bogdanova S.V., Söderlund U., Ernst R.E., Krasnobaev A.A., Postnikov A.V., Wingate M.T.D. (2013). The ca. 1380 Ma Mashak igneous event of the Southern Urals. Lithos, 174. p. 109–124. DOI: 10.1016/j.lithos.2012.08.021

64. Puchkov V.N., Ernst R.E., Ivanov K.S. (2021). The importance and difficulties of identifying mantle plumes in orogenic belts: An example based on the fragmented large igneous province (LIP) record in the Ural fold belt. Precambrian Research, 361. p. 106186. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106186

65. Sláma J., Košler, J., Condon D. J., Crowley J. L., Gerdes A., Hanchar J. M., Horstwood M. S. A., Morris G. A., Nasdala L., Norberg N., Schaltegger U., Schoene B., Tubrett M.N., Whitehouse, M.J. (2008). Plešovice zircon—a new natural reference material for U–Pb and Hf isotopic microanalysis. Chemical geology, 249 (1-2), p. 1–35.

66. Sperling E.A., Rooney A.D., Hays L., Sergeev V.N., Vorob’eva N.G., Sergeeva N.D., Selby D., Johnston D.T., Knoll A.H. (2014). Redox heterogeneity of subsurface waters in the Mesoproterozoic ocean. Geobiology, 12(5). p. 373–386.

67. Warr L.N. (2021). IMA-CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine, 85, p. 291-320.

68. Wiedenbeck M. Allé P., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., Von Quadt A., Roddick J.C., Spiegel W. (1995). Three natural zircon standards for for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses. Geostandards newsletter,19(1), p. 1–23.