НОВЫЕ ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ДАННЫЕ ПО СИЛУРИЙСКИМ И ДЕВОНСКИМ ВУЛКАНИТАМ ЧИНГИЗСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГИ КАЗАХСТАНА И ИХ ВКЛАД В ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ УРАЛО-МОНГОЛЬСКОГО ПОЯСА

Тектоническая эволюция Урало-Монгольского подвижного пояса (УМП) многие десятилетия является предметом исследования огромного количества авторов. Однако, несмотря на все усилия, тектонические реконструкции разных авторов различаются самым радикальным образом, а во многом являются взаимоисключающими. Один из способов прояснить ситуацию – получить последовательности разновозрастных палеомагнитных определений и на их основе оценить кинематику ключевых структур УМП. При палеомагнитных исследованиях среднепалеозойских вулканитов Чингизской палеоостровной дуги на северо-востоке Казахстана в андезитах середины силура была выделена первичная компонента намагниченности, что подтверждается положительным тестом галек для внутриформационного конгломерата. В двух среднедевонских объектах также была выделена первичная намагниченность, для которой тест складки и тест обращения положительны. Объединив все имеющиеся данные по этому региону, мы получили последовательность палеомагнитных определений в интервале с позднего кембрия до поздней перми, что позволило уверенно определить, в каком полушарии находилась Чингизская палеодуга. Сделан вывод, что эта структура устойчиво смещалась к северу и пересекла экватор в силуре. Имеющиеся данные так же уверенно указывают на вторичную природу изгиба вулканических поясов Казахстана, имеющих подковообразные очертания. Сравнение этих данных с кривой кажущейся миграции полюса Сибирской платформы позволяет говорить о том, что большую часть палеозоя Чингизская палеодуга двигалась согласованно с Сибирской платформой, что накладывает жесткие ограничения на эволюцию УМП.

Урало-Монгольский пояс, Казахстан, Чингизская островная дуга, средний палеозой, палеомагнетизм, ороклинальное изгибание, кинематика Сибири и Балтии

1. Бекжанов Г.Р., Кошкин В.Я., Никитченко И.И., Скринник Л.И., Азизов Т.И., Тимуш А.В. Геологическое строение Казахстана. Алматы: Минво природных ресурсов Казахстана, 2000. 395 с.

2. Богданов А.А. Тектоническое положение палеозоид Центрального Казахстана и ТяньШаня // Бюлл. МОИП. Геол. секция. 1965. Т. XL. № 5, C. 40–68.

3. Дегтярев К.Е. Тектоническая эволюция раннепалеозойской активной окраины в Казахстане. М.: Наука, 1999. 124 с.

4. Дегтярев К.Е., Рязанцев А.В. Проблемы геологии орогенного силура и структуры с непрерывными разрезами в каледонидах Казахстана // Проблемы геологии и металлогении Центрального Казахстана / Под ред. Е.Е. Милановского. М.: Наука, 1993. C. 64–82.

5. Диденко А.Н., Моссаковский А.А., Печерский Д.М., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Геодинамика палеозойских океанов Центральной Азии // Геология и геофизика. 1994. № 7–8. C. 59–75.

6. Зайцев Ю.А. Эволюция геосиклиналей (овальный концентрически-зональный тип). М.: Недра, 1984. 208 с.

7. Куренков С.А., Диденко А.Н., Симонов В.А. Геодинамика палеоспрединга. М.: ГЕОС, 2002. 294 с.

8. Курчавов А.М. Закономерности латеральной изменчивости и эволюция орогенного вулканизма складчатых поясов // Геотектоника. 1994. № 2. C. 3–18.

9. Курчавов А.М. Геодинамическая обстановка проявления девонского континентального магматизма Казахстана и юга Западной Сибири // Геология Казахстана и проблемы УралоМонгольского складчатого пояса / Под ред. Е.Е. Милановского, А.Б. Вейнмара, Ал.В. Тевелева. М.: МГУ, 2001. C. 65–72.

10. Моссаковский А.А., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Центрально-Азиатский складчатый пояс: геодинамическая эволюция и история формирования // Геотектоника. 1993. № 6. C. 3–32.

11. Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия, 2000. 146 c.

12. Тевелев Ал.В. Развитие юго-восточной окраины Казахстанского палеоконтинента в познем палеозое // Геология Казахстана и проблемы Урало-Монгольского складчатого пояса / Под ред. Е.Е. Милановского, А.Б. Вейнмара, Ал.В. Тевелева. М.: МГУ. 2001. C. 113–125.

13. Тектоника Казахстана (Объяснительная записка к Тектонической карте Восточного Казахстана м-ба 1:2500000). М.: Наука, 1982. 139 с.

14. Турманидзе Т.Л., Гришин Д.В., Печерский Д.М. Палеомагнетизм ордовикских офиолитов из аллохтонных массивов Центрального Казахстана // Геотектоника. 1991. № 4. С. 54–69.

15. Шацилло А.В., Паверман В.И. Среднепалеозойский участок кривой КМП Сибири: предварительные палеомагнитные результаты по раннему силуру Нюйского фациального района // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород. М.: ГЕОС, 2006. C. 165–170.

16. Щеголева Л.А., Беляев О.Е., Биленко Е.А., Журавлев В.Ю., Кабанов Ю.Ф., Малиновская С.П., Юрина А.Л. Новые данные по корреляции нижне- и среднедевонских вулканических серий в центральном и восточном сегментах Девонского вулканического пояса и прилежащих районах Центрального Казахстана // Геология и металлогения Центрального Казахстана / Под ред. Е.Е. Милановского. М.: Наука, 1993. C. 82–99.

17. Abrajevitch A.V., Van der Voo R., Levashova N.M., Bazhenov M.L. Paleomagnetism of the midDevonian Kurgasholak Formation, Southern Kazakhstan: Constraints on the Devonian paleogeography and oroclinal bending of the Kazakhstan volcanic arc // Tectonophysics. 2007. V. 441. P. 67–84. doi:10.1016/j.tecto.2007.04.008.

18. Abrajevitch A.V., Van der Voo R., Bazhenov M.L., Levashova N.M., McCausland P.J.A. The role of the Kazakhstan orocline in the late Paleozoic amalgamation of Eurasia // Tectonophysics. 2008. V. 455. P. 61–76. doi:10.1016/j.tecto.2008.05.006.

19. A geologic time scale 2004 / F.M. Gradstein, J.G. Ogg, A.G. Smith (eds.) / Cambridge: Cambridge University Press, 2004. 589 p. (see www.stratigraphy.org).

20. Alexyutin M.V., Bachtadse V., Alexeiev D.V., Nikitina O.I. Paleomagnetism of Ordovician and Silurian rocks from the ChuYili and Kendyktas mountains, South Kazakhstan // Geophysical Journal International. 2005. V. 162. P. 321–331. doi:10.1111/j.1365246X. 2005.02533.x.

21. Bachtadse V., Pavlov V.E., Kazansky A.Y., Tait J.A. SiluroDevonian paleomagnetic results from the Tuva Terrane (Southern Siberia, Russia): implications for the paleogeography of Siberia // Journal of Geophysical Research. 2000. V. 105. P. 13509–13518. doi:10.1029/ 1999JB900429.

22. Bazhenov M.L., Burtman V.S., Dvorova A.V. Permian paleomagnetism of the Tien Shan fold belt, Central Asia: the succession and style of tectonic deformation // Tectonophysics. 1999. V. 312. P. 303–329. doi:10.1016/S00401951(99)00181X.

23. Bazhenov M.L., Collins A.Q., Degtyarev K.E., Levashova N.M., Mikolaichuk A.V., Pavlov V.E., Van der Voo R. Paleozoic northward drift of the North Tien Shan (Central Asia) as revealed by Ordovician and Carboniferous paleomagnetism // Tectonophysics. 2003. V. 366. P. 113–141. doi:10.1016/S00401951(03)000751.

24. Burtman V.S., Gurarii G.Z., Belen’kii A.V., Kudasheva I.A. Kazakhstan and the Altai in the Devonian: Paleomagnetic evidence // Geotectonics. 1998. V. 32. № 6. P. 479–487.

25. Cocks L.R.M., Torsvik T.H. Siberia, the wandering northern terrane, and its changing geography through the Palaeozoic // EarthScience Reviews. 2007. V. 82. P. 29–74. doi:10.1016/j.earscirev.2007.02. 001.

26. Cogné J.P. PaleoMac: a Macintosh application for treating paleomagnetic data and making plate reconstructions // Geochemistry. Geophysics. Geosystems. 2003. V. 4. № 1. 1007. doi:10.1029/2001GC 000227.

27. Collins A.Q., Degtyarev K.E., Levashova N.M., Bazhenov M.L., Van der Voo R. Early Paleozoic paleomagnetism of East Kazakhstan: implications for paleolatitudinal drift of tectonic elements within the UralMongol belt // Tectonophysics. 2003. V. 377. P. 229–247. doi: 10.1016/j.tecto.2003.09.003.

28. Degtyarev K.E. Position of the Aqtau–Dzungar microcontinent in the structural framework of the Paleozoides of Central Kazakhstan // Geotectonics. 2003. V. 37. № 4. P. 271–288.

29. Dobretsov N.L., Berzin N.A., Buslov M.M. Opening and tectonic evolution of the Paleoasian ocean // International Geology Review. 1995. V. 37. P. 335–360. doi:10.1080/00206819509465407.

30. Filippova I.B., Bush V.A., Didenko A.N. Middle Paleozoic subduction belts: The leading factor in the formation of the Central Asian foldandthrust belt // Russian Journal of Earth Sciences. 2001. V. 3. № 6. P. 405–426.

31. Fisher R.A. Dispersion on a sphere // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 1953. V. 217. P. 295–305. doi:10.1098/rspa.1953.0064.

32. Gallet Y., Pavlov V.E. Magnetostratigraphy of the Moyero river section (Northwestern Siberia): a constraint on the geomagnetic reversal frequency during the Early Palaeozoic // Geophysical Journal International. 1996, V. 125. P. 95–105. doi:10.1111/j.1365246X.1996. b06536.x.

33. Gallet Y., Pavlov V.E., Courtillot V. Magnetic reversal frequency and apparent polar wander of the Siberian platform in the earliest Palaeozoic, inferred from the Khorbusuonka river section Northeastern Siberia // Geophysical Journal International. 2003. V. 154. P. 829–840. doi:10.1046/j.1365246X.2003.01996.x.

34. Grishin D.V., Pechersky D.M., Degtyarev K.E. Paleomagnetic recontruction of the Middle Paleozoic structure of Central Kazakhstan // Geotectonics. 1997. V. 31. № 1. P. 65–75.

35. Iosifidi A.G., Khramov A N., Rodionov V.P., Pisarevskii S.A., Popov V.V. Geomagnetic reversals in the Early Paleozoic: 2. A Nonsynhronous record of Middle Ordovician reversals in the Berezovskaya section, Southern Siberian platform // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1999. V. 35. № 1 P. 24–31.

36. Kheraskova T.N., Didenko A.N., Bush V.A., Volozh Y.A. The VendianEarly Paleozoic history of the continental margin of eastern Paleoondwana, Paleoasian ocean, and Central Asian foldbelt // Russian Journal of Earth Sciences. 2003. V. 5. № 3. 165–184.

37. Kirschvink J.L. The leastsquare line and plane and the analysis of palaeomagnetic data // Geophysical Journal of Royal Astronomical Society. 1980. V. 62. P. 699–718. doi:10.1111/j.1365246X.1980. tb02601.x.

38. Kravchinsky V.A., Konstantinov K.M., Courtillot V., Savrasov J.I., Valet J.P., Cherniy S.D., Mishenin S.G., Parasotka B.S. Palaeomagneism of East Siberian traps and kimberlites: two new poles and palaeoeographic reconstructions at about 360 and 250Ma // Geophysical Journal International. 2002. V. 148. P. 1–33. doi:10.1046/j.0956540x.2001.01548.x.

39. Levashova N.M., Degtyarev K.E., Bazhenov M.L., Collins A.Q., Van der Voo R. Middle Paleozoic paleomagnetism of East Kazakhstan: postMiddle Devonian rotations in a largescale orocline in the central UralMongol belt // Tectonophysics. 2003a.V. 377. P. 249–268. doi:10.1016/j.tecto.2003.09.013.

40. Levashova N.M., Degtyarev K.E., Bazhenov M.L., Collins A.Q., Van der Voo R. Permian Paleomagnetism of East Kazakhstan and the Amalgamation of Eurasia // Geophysical Journal International. 2003b. V. 152. P. 677–687. doi:10.1046/j.1365246X.2003.01879.x.

41. Levashova N.M., Mikolaichuk A.V., McCausland P.J.A., Bazhenov M.L., Van der Voo R. Devonian paleomagnetism of the North Tien Shan: implications for MiddleLate Paleozoic paleogeography during the assembly of Eurasia // Earth and Planetary Science Letters. 2007. V. 257. P. 104–120. doi:10.1016/j.epsl.2007.02.025.

42. Levashova N.M., Van der Voo R., Abrajevich A.V., Bazhenov M.L. Paleomagnetism of midPaleozoic subductionrelated volcanics from the Chingiz range in NE Kazakhstan: The evolving paleogeography of an amalgamating Eurasian supercontinent // Geological Society of America Bulletin. 2009. V. 121. P. 555–573. doi: 10.1130/B26354.1.

43. Lyons J.J., Coe R.S., Zhao X., Renne P.R., Kazansky A.Y., Izokh A.E., Kungurtsev L.V., Mitrokhin D.V. Paleomagnetism of the early Triassic Semeitau igneous series, Eastern Kazakhstan // Journal of Geophysical Research. 2002. V. 107. № B7. 2139. doi:10.1029/ 2001JB000521.

44. Mardia K.V. Statistics of directional data. London: Academic Press, 1972. 357 p.

45. McFadden P.L., McElhinny M.W. The combined analysis of remagneization circles and direct observations in palaeomagnetism // Earth and Planetary Science Letters. 1988. V. 87. P. 161–172. doi:10. 1016/0012821X(88)900726.

46. Opdyke N.D., Channell J.E.T. Magnetic stratigraphy. International Geophysics Series. V. 64. London – New York: Academic Press, 1996. 346 p.

47. Pavlov V.E., Courtillot V., Bazhenov M.L., Veselovsky R.V. Paleomagnetism of the Siberian traps: new data and a new overall 250 Ma pole for Siberia // Tectonophysics. 2007. V. 443. P. 72–92. doi:10. 1016/j.tecto.2007.07.005.

48. Pavlov V.E., Gallet Y. Upper Cambrian to Middle Ordovician magnetostratigraphy from the Kulumbe river section (Northwestern Siberia) // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1998. V. 108. P. 49–59. doi:10.1016/S00319201(98)000879.

49. Pavlov V.E., Gallet Y. Middle Cambrian high magnetic reversal frequency (Kulumbe river section, Northwestern Siberia) and reversal behavior during the Early Palaeozoic // Earth and Planetary Science Letters. 2001. V. 185. P. 173–183. doi:10.1016/S0012821X(00) 003642.

50. Pavlov V., Bachtadse V., Mikhailov V. New Middle Cambrian and Middle Ordovician palaeomagnetic data from Siberia: Llandelian magnetostratigraphy and relative rotation between the Aldan and Anabar–Angara blocks // Earth and Planetary Science Letters. 2008. V. 276. P. 229–242. doi:10.1016/j.epsl.2008.06.021.

51. Pavlov V.E., Shatsillo A.V., Veselovsky R.V. Magnetostratigraphy of the Middle Angara Ordovician section: more evidence in support of the third Phanerozoic superchron // Paleomagnetism and rock magnetism: theory, practice and experiment. Moscow: GEOS, 2003. P. 57–60 (in Russian).

52. Rodionov V.P., Dekkers M.J., Khramov A.N., Gurevich E.L., Krijgsman W., Duermeijer C.E., Heslop D. Paleomagnetism and cyclostratigraphy of the Middle Ordovician Krivolutsky Suite, Krivaya Luka section, Southern Siberian platform: record of nonsynchronous NRM components or a nonaxial geomagnetic field? // Studia Geophysica et Geodaetica. 2003. V. 47. P. 255−274. doi:10.1023/ A:1023767523451.

53. Pisarevsky S.A., Gladkochub D.P., Donskaya T.A., De Waele B., Mazukabzov A.M. Palaeomagnetism and geochronology of mafic dykes in South Siberia, Russia: the first precisely dated Early Permian palaeomagnetic pole from the Siberian craton // Geophysical Journal International. 2006. V. 167. P. 649–658. doi:10.1111/j.1365246X.2006.03160.x.

54. Pisarevsky S.A., Gurevich E.L., Khramov A.N. Paleomagnetism of Lower Cambrian sediments from the Olenek river section (Northern Siberia): paleopoles and the problem of magnetic polarity in the Early Cambrian // Geophysical Journal International. 1997. V. 130. P. 746–756. doi:10.1111/j.1365246X.1997.tb01869.x.

55. Şengör A.M.C., Natal'in B.A. Paleotectonics of Asia: fragments of a synthesis // The tectonic evolution of Asia. Cambridge: Cambridge University Press, 1996. P. 486–640.

56. Smethurst M.A., Khramov A.N., Pisarevsky S.A. Palaeomagnetism of the Lower Ordovician Orthoceras Limestone, St. Petersburg, and a revised drift history for Baltica in the Early Palaeozoic // Geophysical Journal International. 1998a. V. 133. P. 44–56. doi:10.1046/j. 1365246X.1998.1331463.x.

57. Smethurst M.A., Khramov A.N., Torsvik T.H. The Neoproterozoic and Paleozoic paleomagnetic data for the Siberian platform: from Rodinia to Pangea // EarthScience Reviews. 1998b. V. 43. P. 1–24. doi: 10.1016/S00128252(97)000196.

58. Stampfli G.M., Borel G.D. A plate tectonic model for the Paleozoic and Mesozoic constrained by dynamic plate boundaries and restored synthetic oceanic isochrones // Earth and Planetary Science Letters. 2002. V. 196. P. 17–33. doi:10.1016/S0012821X(01)00588X.

59. Surkis Yu. F., Westfahl M., Rodionov V.P., Khramov A.N., Gurevich E.L. Geomagnetic reversals in the Early Paleozoic: 3. – reversals recorded in redbeds of the Lower Ordovician Mandra section, Siberia // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 1999. V. 35. № 5. P. 347–357.

60. Torsvik T.H., Tait J., Moralev V.M., McKerrow W.S., Sturt B.A., Roberts D. Ordovician paleogeography of Siberia and adjacent continents // Journal of Geological Society of London. 1995. V. 152. P. 279–287. doi:10.1144/gsjgs.152.2.0279.

61. Van der Voo R. Paleomagnetism of the Atlantic, Tethys and Iapetus oceans: Cambridge: Cambridge University Press, 1993. 411 p.

62. Van der Voo R., Levashova N.M., Skrinnik L.I., Kara T.V., Bazhenov M.L. Late orogenic, largescale rotations in the Tien Shan and adjacent mobile belts in Kyrgyzstan and Kazakhstan // Tectonophysics. 2006. V. 426. P. 335–360. doi:10.1016/j.tecto.2006.08.008.

63. Yakubchuk A., Cole A., Seltmann R., Shatov V.V. Tectonic setting, characteristics, and regional exploration criteria for gold mineralization in the Altaid tectonic collage: the Tien Shan province as a key example // Society of Economic Geologists, Special Publications. 2002. V. 9. P. 177–201.

64. Yakubchuk A.S., Seltmann R., Shatov V.V., Cole A. The Altaids: tectonic evolution and metallogeny // Society of Economic Geologists Newsletter. 2001. V. 46, P. 7–14.

65. Zijderveld J.D.A. AC demagnetization of rocks: analysis of results // Methods in Paleomagnetism. Amsterdam: Elsevier, 1967. P. 254–286.

66. Zonenshain L.P., Kuzmin M.I., Natapov L.M. Geology of the USSR: a platetectonic synthesis: Washington, D.C.: Amer. Geophys. Union, Geodynamics Series. 1990. V. 21. 242 p.