gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2022-13-2s-0597gtcrust-1441Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSВОЗРАСТ КИНТЕРЕПСКОЙ СВИТЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО САЛАИРА: ДАННЫЕ ХЕМОСТРАТИГРАФИИ И U-Pb ДАТИРОВАНИЯ ЦИРКОНАAGE OF THE KINTEREP FORMATION OF THE NORTHWESTERN SALAIR: CHEMOSTRATIGRAPHY AND U-Pb ZIRCON DATINGВетроваН. И.VetrovaN. I.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

ВетровЕ. В.VetrovE. V.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

ЛетниковаЕ. Ф.LetnikovaE. F.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

СолошенкоН. Г.SoloshenkoN. G.

620016, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15

15 Academician Vonsovsky St, Ekaterinburg 620016

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАНРоссияZavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202229032022132597597Copyright © Ветрова Н.И., Ветров Е.В., Летникова Е.Ф., Солошенко Н.Г., 20222022Ветрова Н.И., Ветров Е.В., Летникова Е.Ф., Солошенко Н.Г.Vetrova N.I., Vetrov E.V., Letnikova E.F., Soloshenko N.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1441

Проведено комплексное изучение стратотипического разреза кинтерепской свиты Северо-Западного Салаира, включающее геохимические, изотопно-геохимические (Sr, С, О) исследования карбонатных пород и U-Pb датирование (LA-ICP-MS) магматогенных кристаллов циркона из туффитов. Изученные карбонатные породы представлены чистыми известняками с величиной Mg/Са менее 0.007 и низкой долей нерастворимого остатка (в среднем 5 %). Кинтерепские известняки характеризуются значениями δ18OSMOW от 19.8 до 23.8 ‰ и δ13СPDB от –0.7 до +0.9. Изотопный состав Sr в известняках кинтерепской свиты варьируется в узком диапазоне значений 87Sr/86Sr между 0.70851 и 0.70859. Сопоставление полученных изотопных характеристик (87Sr/86Sr и δ13СPDB) известняков кинтерепской свиты с обобщенной мировой кривой вариации 87Sr/86Sr и значений δ13СPDB в палеоокеане предполагает два равновероятных варианта интерпретации времени накопления известняков кинтерепской свиты: 550–540 и 525–510 млн лет. U-Pb датирование кристаллов магматогенного циркона из туффита, слагающего прослой среди известняков кинтерепской свиты, показало возраст формирования на рубеже ~515 млн лет. Таким образом, с помощью комбинации методов изотопной (Sr, С) хемостратиграфии карбонатных пород и U-Pb датирования кристаллов магматогенного циркона из сингенетичных известнякам туффитов установлены ограничения на время формирования кинтерепской свиты Салаирского бассейна 525–510 млн лет. Карбонатные породы, имеющие схожий возраст и аналогичные особенности изотопного состава, известны в соседних районах (например, Кузнецкий Алатау) и в пространственно отдаленных от Салаирского бассейна регионах Сибирской платформы и микроконтинентов Центральной Азии (Тувино-Монгольского и Дзабханского).

A comprehensive study of the stratotype section of the Kinterep formation of the North-Western Salair was carried out, including geochemical and isotope (Sr, C, O) studies of carbonate rocks, and U-Pb dating (LA-ICP-MS) of igneous zircon crystals from tuffites. The studied carbonate rocks are pure limestones with Mg/Ca less than 0.007 and a low proportion of insoluble residue (average 5 %). Kinterep limestones are characterized by δ18OSMOW values from 19.8 to 23.8 ‰ and δ13СPDB values from –0.7 to +0.9. The Sr isotope composition in limestones of the Kinterep formation varies in a narrow range of 87Sr/86Sr values between 0.70851 and 0.70859. Comparison of the obtained isotopic characteristics (87Sr/86Sr and δ13СPDB) of Kinterep formation limestones with the generalized global 87Sr/86Sr variation curve and δ13СPDB values in the pale-ocean suggests two equally probable interpretations of the time of accumulation of Kinterep formation limestones: 550–540 and 525–510 Ma. U-Pb dating of magmatic zircon crystals from tuffite, which forms an interlayer among limestones of the Kinterep formation, showed the age at the boundary of ~515 Ma. Thus, using a combination of isotope (Sr, C) chemostratigraphy of carbonate rocks and U-Pb dating of igneous zircon crystals from tuffites syngenetic to limestones, the age limit of 525–510 Ma was established for the time of the formation of the Kinterep formation of the Salair basin. Carbonate rocks of similar age and similar features of the isotopic composition are known in neighbouring areas (for example, the Kuznetsk Alatau) and in regions of the Siberian Platform and microcontinents of Central Asia (Tuva-Mongolian and Dzabkhan) spatially distant from the Salair basin.

 

U-Pb датированиецирконхемостратиграфияизотопия (SrCО)кембрийЦентрально-Азиатский складчатый поясСалаирU-Pb datingzirconchemostratigraphyisotopy (SrCО)CambrianCentral Asian foldbeltSalairИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-77-00022 (геохимические, геохронологические и изотопные Sr-исследования) и в рамках государственного задания ИГМ СО РАН (изотопные С-O исследования)The research was financially supported by Russian Science Faundation project 21-77-00022 (geochemical, geochronological and Sr-isotope analysis), as a part of the state assignment of the IGM SB RAS (С-O isotope study)ReferencesБабин Г.А., Шокальский С.П. Основные черты геологического строения Алтае-Саянской складчатой области (тектоническое районирование, стратиграфия, магматизм, история геологического развития) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2017. № S. С. 19–37.Babin G.A., Shokalsky S.P., 2017. Major Geological Features of the Altai-Sayan Folded Region (Tectonic Zoning, Stratigraphy, Magmatism, Geological Evolution). Geology and Mineral Resources of Siberia (S), 19–34 (in Russian)Brasier M.D., Shields G., Kuleshov V.N., Zhegallo E.A., 1996. Integrated Chemo- and Biostratigraphic Calibration of Early Animal Evolution: Neoproterozoic – Early Cambrian of Southwest Mongolia. Geological Magazine 133 (4), 445–485. https://doi.org/10.1017/S0016756800007603.Brasier M.D., Shields G., Kuleshov V.N., Zhegallo E.A., 1996. Integrated Chemo- and Biostratigraphic Calibration of Early Animal Evolution: Neoproterozoic – Early Cambrian of Southwest Mongolia. Geological Magazine 133 (4), 445–485. https://doi.org/10.1017/S0016756800007603.Решения Всесоюзного стратиграфического совещания по докембрию, палеозою и четвертичной системе Средней Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1983. 215 с.Decisions of the All-Union Stratigraphic Meeting on the Precambrian, Paleozoic and Quaternary Periods in Middle Siberia, 1983. SNIGGiMS, Novosibirsk, 215 p. (in Russian)Derry L.A., Brasier M.D., Corfield R.M., Rozanov A.Yu., Zhuravlev A.Yu., 1994. Sr and C Isotopes in Lower Cambrian Carbonates from the Siberian Craton: A Paleoenvironmental Record during the Cambrian Explosion. Earth and Planetary Science Letters 128, 671–681. https://doi.org/10.1016/0012-821X(94)90178-3.Derry L.A., Brasier M.D., Corfield R.M., Rozanov A.Yu., Zhuravlev A.Yu., 1994. Sr and C Isotopes in Lower Cambrian Carbonates from the Siberian Craton: A Paleoenvironmental Record during the Cambrian Explosion. Earth and Planetary Science Letters 128, 671–681. https://doi.org/10.1016/0012-821X(94)90178-3.Геологическая карта СССР. Серия Кузбасская. Масштаб 1:200000. Лист N-45-XVIII (Черепаново): Объяснительная записка. М.: Недра, 1968. 76 с.Geological Map of the USSR, 1968. Kuzbass Series. Scale 1:200000. Sheet N-44-XVIII (Cherepanovo). Explanatory Note. Nedra, Moscow, 76 p. (in Russian)Gorokhov I.M., Semikhatov M.A., Baskakov A.V., Kutyavin E.P., Melnikov N.N., Sochava A.V., Turchenko T.L., 1995. Sr Isotopic Composition in Riphean, Vendian, and Lower Cambrian Carbonates from Siberia. Stratigraphy and Geological Correlation 3 (1), 1–28.Gorokhov I.M., Semikhatov M.A., Baskakov A.V., Kutyavin E.P., Melnikov N.N., Sochava A.V., Turchenko T.L., 1995. Sr Isotopic Composition in Riphean, Vendian, and Lower Cambrian Carbonates from Siberia. Stratigraphy and Geological Correlation 3 (1), 1–28.Halverson G.P., Wade B.P., Hurtgen M.T., Barovich K.M., 2010. Neoproterozoic Chemostratigraphy. Precambrian Research 182 (4), 337–350. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2010.04.007.Halverson G.P., Wade B.P., Hurtgen M.T., Barovich K.M., 2010. Neoproterozoic Chemostratigraphy. Precambrian Research 182 (4), 337–350. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2010.04.007.Letnikova E.F., Kuznetsov A.B., Vishnevskaya I.A., Terleev A.A., Konstantinova G.V. 2011. The Geochemical and Isotope (Sr, C, O) Characteristics of the Vendian – Cambrian Carbonate Deposits of the Azyr-Tal Ridge (Kuznetsk Alatau): Chemostratigraphy and Sedimentogenesis Environments. Russian Geology and Geophysics 52 (10), 1154–1170. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.09.009.Letnikova E.F., Kuznetsov A.B., Vishnevskaya I.A., Terleev A.A., Konstantinova G.V. 2011. The Geochemical and Isotope (Sr, C, O) Characteristics of the Vendian – Cambrian Carbonate Deposits of the Azyr-Tal Ridge (Kuznetsk Alatau): Chemostratigraphy and Sedimentogenesis Environments. Russian Geology and Geophysics 52 (10), 1154–1170. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.09.009.Li D., Shields-Zhou G.A., Ling H.-F., Thirlwall M., 2011. Dissolution Methods for Strontium Isotope Stratigraphy: Guidelines for the Use of Bulk Carbonate and Phosphorite Rocks. Chemical Geology 290 (3–4), 133–144. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2011.09.004.Li D., Shields-Zhou G.A., Ling H.-F., Thirlwall M., 2011. Dissolution Methods for Strontium Isotope Stratigraphy: Guidelines for the Use of Bulk Carbonate and Phosphorite Rocks. Chemical Geology 290 (3–4), 133–144. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2011.09.004.Melezhik V.A., Ihlen P.M., Kuznetsov A.B., Gjelle S., Solli A., Gorokhov I.M., Fallick A.E., Sandstad J.S., Bjerkgard T., 2015. Pre-Sturtian (800–730 Ma) Depositional Age of Carbonates in Sedimentary Sequences Hosting Stratiform Iron Ores in the Uppermost Allochthon of the Norwegian Caledonides: A Chemostratigraphic Approach. Precambrian Research 261, 272–299. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.02.015.Melezhik V.A., Ihlen P.M., Kuznetsov A.B., Gjelle S., Solli A., Gorokhov I.M., Fallick A.E., Sandstad J.S., Bjerkgard T., 2015. Pre-Sturtian (800–730 Ma) Depositional Age of Carbonates in Sedimentary Sequences Hosting Stratiform Iron Ores in the Uppermost Allochthon of the Norwegian Caledonides: A Chemostratigraphic Approach. Precambrian Research 261, 272–299. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.02.015.Росляков Н.А., Щербаков Ю.Г., Алабин Л.В., Нестеренко Г.В., Калинин Ю.А., Рослякова Н.В., Васильев И.П., Неволько А.И., Осинцев С.Р. Минерагения области сочленения Салаира и Колывань-Томской складчатой зоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 243 с.Roslyakov N.A., Shcherbakov Yu.G., Alabin L.V., Nesterenko G.V., Kalinin Yu.A., Roslyakova N.V., Vasiliev I.P., Nevolko A.I., Osintsev S.R., 2001. Minerageny of the Junction Area of Salair and the Kolyvan-Tomsk Fold Zone. Publishing House of SB RAS, Novosibirsk, 243 p. (in Russian)Щербаков Ю.Г., Рослякова Н.В., Лебедев Ю.Н., Доильницын Е.Ф. Полихронность и геохимические особенности Салаирского рудного поля // Региональная геохронология Сибири и Дальнего Востока: Труды ИГиГ АН СССР / Ред. И.В. Николаева. Новосибирск: Наука, 1987. Вып. 690. С. 82–98.Shcherbakov Yu.G., Roslyakova N.V., Lebedev Yu.N., Doilnitsyn E.F., 1987. Polychronism and Geochemical Features of the Salair Ore Field. In: I.V. Nikolaev (Ed.), Regional Geochronology of Siberia and the Far East. Proceedings of the Institute of Geology and Geophysics, Siberian Branch of the USSR Academy of Science. Vol. 690. Nauka, Novosibirsk, p. 82–98 (in Russian)Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Алтае-Саянская. Масштаб 1:1000000. Лист N-45 (Новокузнецк). СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2005.State Geological Map of the Russian Federation, 2005. Altai-Sayansk Series. Scale 1:1000000. Sheet N-45 (Novokuznetsk). VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg (in Russian)Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Алтае-Саянская. Масштаб 1:1000000. Лист N-45 (Новокузнецк): Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2007. 665 с.State Geological Map of the Russian Federation, 2007. Altai-Sayansk Series. Scale 1:1000000. Sheet N-45 (Novokuznetsk). Explanatory Note. VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg, 665 p. (in Russian)Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Алтае-Саянская. Масштаб 1:1000000. Лист N-44 (Новосибирск). СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2015.State Geological Map of the Russian Federation, 2015. Altai-Sayan Series. Scale 1:1000000. Sheet N-44 (Novosibirsk). VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg (in Russian)Vermeesch P., 2018. IsoplotR: A Free and Open Toolbox for Geochronology. Geoscience Frontiers 9 (5), 1479–1493. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.04.001.Vermeesch P., 2018. IsoplotR: A Free and Open Toolbox for Geochronology. Geoscience Frontiers 9 (5), 1479–1493. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.04.001.Vishnevskaya I.A., Letnikova E.F., 2013. Chemostratigraphy of the Vendian – Cambrian Carbonate Sedimentary Cover of the Tuva-Mongolian Microcontinent. Russian Geology and Geophysics 54 (6), 567–586. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.04.008.Vishnevskaya I.A., Letnikova E.F., 2013. Chemostratigraphy of the Vendian – Cambrian Carbonate Sedimentary Cover of the Tuva-Mongolian Microcontinent. Russian Geology and Geophysics 54 (6), 567–586. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.04.008.Vishnevskaya I.A., Letnikova E.F., Kanygina N.A., Proshenkin A.I., Soloshenko N.G., Vetrov E.V., Kiseleva V.Yu., 2018. Isotope Stratigraphy and U-Pb Dating of Detrital Zircons from the Vendian – Cambrian Deposits of the North Muya Block. Russian Geology and Geophysics 59 (11), 14331433–1449. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2018.10.004.Vishnevskaya I.A., Letnikova E.F., Kanygina N.A., Proshenkin A.I., Soloshenko N.G., Vetrov E.V., Kiseleva V.Yu., 2018. Isotope Stratigraphy and U-Pb Dating of Detrital Zircons from the Vendian – Cambrian Deposits of the North Muya Block. Russian Geology and Geophysics 59 (11), 14331433–1449. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2018.10.004.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.