РЕКОНСТРУКЦИЯ ПИТАЮЩИХ ПРОВИНЦИЙ МОСКОВСКОГО БАССЕЙНА В ПЕРМСКО-ТРИАСОВОЕ ВРЕМЯ ПО ДАННЫМ U-Pb LA-ICP-MS ДАТИРОВАНИЯ И РАМАНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ОБЛОМОЧНОГО ЦИРКОНА

Приведены первые систематические результаты U-Pb LA-ICP-MS датирования зерен обломочного циркона из 12 проб, представляющих разные стратиграфические уровни пяти разрезов пород пограничного пермско-триасового возраста, расположенных в пределах восточного борта Московской синеклизы, – Жуков овраг, Асташиха, Недуброво, Балебиха и Клыково. Показано, что накопление терригенных комплексов верхней перми и нижнего триаса происходило под влиянием конкурирующих источников сноса с двумя контрастными провенанс-сигналами – с венд-палеозойскими и палеомезопротерозойскими возрастными характеристиками. Установленные закономерности использованы для уточнения схем корреляции и стратиграфического расчленения пермско-триасового терригенного комплекса Русской плиты. Метод рамановской спектроскопии обломочного циркона, впервые примененный для пермско-триасовых пород Русской плиты, позволил идентифицировать в качестве отдельного источника сноса осадочные комплексы относительно более древнего терригенного бассейна, испытавшего наложенное термальное воздействие в венд-кембрийское время около 500–600 млн лет назад.

1. Andersen T., Kristoffersen M., Elburg M.A., 2016. How Far Can We Trust Provenance and Crustal Evolution Information from Detrital Zircons? A South African Case Study. Gondwana Research 34, 129–148. https://doi.org/10.1016/j.gr.2016.03.003.

2. Арефьев М.П. Идеальный циклит компенсированного прогиба и природа цикличности красноцветной пермо-триасовой формации Восточно-Европейской платформы // Осадочные комплексы Урала и прилежащих регионов и их минерагения: Материалы XI Уральского литологического совещания (17–19 октября 2016 г.). Екатеринбург: Изд-во ИГГ УрО РАН, 2016. С. 22–24].

3. Арефьев М.П. Изотопно-геохимическая характеристика (δ13C, δ18O) континентальных пермо-триасовых отложений Восточно-Европейской платформы: палеогеографическая перестройка в свете глобальных климатических трендов // Уникальные литологические объекты через призму их разнообразия: Материалы 2-й Всероссийской школы студентов, аспирантов и молодых ученых по литологии (21–24 октября 2016 г.). Екатеринбург: Изд-во ИГГ УрО РАН, 2016. С. 12–18].

4. Arefiev M.P., Golubev V.K., Balabanov Yu.P., Karasev E.V., Minikh A.V., Minikh M.G., Molostovskaya I.I., Yaroshenko O.P., Zhokina-Naumcheva M.A., 2015. Type and Reference Sections of the Permian–Triassic Continental Sequences of the East European Platform: Main Isotope, Magnetic, and Biotic Events. Proceedings of XVIII International Congress on Carboniferous and Permian. Sukhona and Severnaya Dvina Rivers Field Trip (August 4–10, 2015). PIN RAS, Moscow, 104 p.

5. Арефьев М.П., Голубев В.К., Карасев Е.В., Кулешов В.Н., Покровский Б.Г., Шкурский Б.Б., Ярошенко О.П., Григорьева А.В. Комплексная палеонтологическая, седиментологическая и геохимическая характеристика терминальных отложений пермской системы северо-восточного борта Московской синеклизы. Статья 2. Нижнее течение р. Юг // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 2016. Т. 91. Вып. 2–3. С. 47–63].

6. Арефьев М.П., Голубев В.К., Карасев Е.В., Кулешов В.Н., Покровский Б.Г., Шкурский Б.Б., Ярошенко О.П., Григорьева А.В. Комплексная палеонтологическая, седиментологическая и геохимическая характеристика терминальных отложений пермской системы северо-восточного борта Московской синеклизы. Статья 1. Бассейн реки Малая Северная Двина // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 2016. Т. 91. № 1. С. 24–49].

7. Арефьев М.П., Голубев В.К., Наумчева М.А. Предварительная корреляция пограничных отложений перми и триаса в бассейнах Юга и Ветлуги // Палеострат-2017. Годичное собрание (научная конференция) секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН (30 января – 1 февраля 2017 г.): Тезисы докладов / Ред. А.С. Алексеев. М.: Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН, 2017. С. 6–7].

8. Bingen B., Viola G., Möller C., Vander Auwera J., Laurent A., Yi K., 2021. The Sveconorwegian Orogeny. Gondwana Research 90, 273–313. https://doi.org/10.1016/j.gr.2020.10.014.

9. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Davis D.W., Aleinikoff J.N., Valley J.W., Mundil R., Campbell I.H., Korsch R.J., Williams I.S., Foudoulis C., 2004. Improved 206Pb/238U Microprobe Geochronology by the Monitoring of a Trace Element Related Matrix Effect; SHRIMP, ID TIMS, ELA ICP MS and Oxygen Isotope Documentation for a Series of Zircon Standards. Chemical Geology 205 (1–2), 115–140. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2004.01.003.

10. Chistyakova A.V., Veselovskiy R.V., Semenova D.V., Kovach V.P., Adamskaya E.V., Fetisova A.M., 2020. Stratigraphic Correlation of Permian–Triassic Red Beds, Moscow Basin, East European Platform: First Detrital Zircon U-Pb Dating Results. Doklady Earth Sciences 492, 306–310. https://doi.org/10.1134/S1028334X20050062.

11. Daly J.S., Balagansky V.V., Timmerman M.J., Whitehouse M.J., 2006. The Lapland-Kola Orogen: Palaeoproterozoic Collision and Accretion of the Northern Fennoscandian Lithosphere. Geological Society of London, Memoirs 32, 579–598. https://doi.org/10.1144/GSL.MEM.2006.032.01.35.

12. Ферштатер Г.Б. Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: Изд-во УРО РАН, 2013. 368 с.].

13. Фетисова А.М., Балабанов Ю.П., Веселовский Р.В., Мамонтов Д.А. Аномальная намагниченность красноцветов недубровской пачки пограничных пермо-триасовых отложений Русской плиты // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2018. Т. 63. № 4. С. 544–560]. https://doi.org/10.21638/spbu07.2018.409.

14. Fetisova A.M., Golubev V.K., Veselovskiy R.V., Balabanov Yu.P., 2022. Paleomagnetism and Magnetostratigraphy of Permian-Triassic Reference Sections in the Central Russian Plate: Zhukov Ravine, Slukino, and Okskiy Siyezd. Russian Geology and Geophysics 63 (10), 1162–1176. https://doi.org/10.2113/RGG20214336.

15. Голубев В.К. Региональная стратиграфическая схема пермской системы Восточно-Европейской платформы: современное состояние и проблемы // Состояние стратиграфической базы центра и юго-востока Восточно-Европейской платформы: Материалы совещания (23–25 ноября 2015 г.). М.: ВНИГРИ, 2016. С. 72–79].

16. Golubev V.K., 2019. Permian-Triassic Boundary Stratigraphy of the East European Platform. The State of the Art: No Evidence for a Major Temporal Hiatus. Permophiles: Newsletter of Subcommission on Permian Stratigraphy 67, p. 33–36.

17. Голубев В.К., Миних А.В., Балабанов Ю.П., Кухтинов Д.А., Сенников А.Г., Миних М.Г. Опорный разрез перми и триаса в Жуковом овраге у г. Гороховец, Владимирская область // Бюллетень Региональной межведомственной стратиграфической комиссии по центру и югу Русской платформы. 2012. Вып. 5. С. 49–82].

18. Griffin W.L., Powell W.J., Pearson N.J., O’Reilly S.Y., 2008. GLITTER: Data Reduction Software for Laser Ablation ICPMS. In: P.J. Sylvester (Ed.), Laser Ablation ICP-MS in the Earth Sciences: Current Practices and Outstanding Issues. Mineralogical Association of Canada Short Course Series. Vol. 40. Vancouver, p. 308–311.

19. Guynn J., Gehrels G., 2010. Comparison of Detrital Zircon Age Distribution Using the K-S Test Visualization and Representation of Age-Distribution Data Histograms. Available from: https://sites.google.com/laserchron.org/arizonalaserchroncenter/home (Last Accessed January 18, 2023).

20. Härtel B., Jonckheere R., Wauschkuhn B., Ratschbacher L., 2021. The Closure Temperature(s) of Zircon Raman Dating. Geochronology 3 (1), 259–272. https://doi.org/10.5194/gchron-3-259-2021.

21. Horstwood M.S.A., Kosler J., Gehrels G., Jackson S.E., McLean N.M., Paton Ch., Pearson N.J., Sircombe K., Sylvester P., Vermeesch P., Bowring J.F., Condon D.J., Schoene B., 2016. Community-Derived Standards for LA-ICP-MS U-(Th-)Pb Geochronology – Uncertainty Propagation, Age Interpretation and Data Reporting. Geostandards and Geoanalytical Research 40 (3), 311–332. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2016.00379.x.

22. Hoskin P.W.O., Schaltegger U., 2003. The Composition of Zircon and Igneous and Metamorphic Petrogenesis. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 53 (1), 27–62. https://doi.org/10.2113/0530027.

23. Ивахненко М.Ф. Тетраподы Восточно-Европейского плакката – позднепалеозойского территориально-природного комплекса. Пермь, 2001. 200 с.].

24. Каулина Т.В., Лялина Л.М., Нерович Л.И., Аведисян А.А., Ильченко В.Л., Бочаров В.Н., Ниткина Е.А. Процессы гидротермального изменения в цирконе как отражение геохимии урана в породах (на примере уранового рудопроявления Скальное Лицевского района Кольского полуострова) // Вестник КНЦ РАН. 2017. № 3. С. 54–63].

25. Киселев Д.Н., Баранов В.Н., Муравин Е.С. и др. Объекты геологического наследия Ярославской области: стратиграфия, палеонтология и палеогеография. М.: Юстицинформ, 2012. 304 с].

26. Kuleshov V.N., Arefiev M.P., Pokrovsky B.G., 2019. Isotope Characteristics (δ13С, Δ18О) of Continental Carbonates from Permian ‒ Triassic Rocks in the Northeastern Russian Plate: Paleoclimatic and Biotic Reasons and Chemostratigraphy. Lithology and Mineral Resources 54, 489–510. https://doi.org/10.1134/S0024490219060075.

27. Kuznetsov N.B., Belousova E.A., Alekseev A.S., Romanyuk T.V., 2014a. New Data on Detrital Zircons from the Sandstones of Lower Cambrian Brusov Formation (White-Sea Region, East-European Craton): Unraveling the Timing of the Onset of the Arctida-Baltica Collision. International Geology Review 56 (16), 1945–1963. https://doi.org/10.1080/00206814.2014.977968.

28. Kuznetsov N.B., Meert J.G, Romanyuk T.V., 2014b. Ages of the Detrital Zircons (U/Pb, La-ICP-MS) from Latest Neoproterozoic – Middle Cambrian(?) Asha Group and Early Devonian Takaty Formation, the South-Western Urals: A Testing of an Australia-Baltica Connection within the Rodinia. Precambrian Research 244, 288–305. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2013.09.011.

29. Linnemann U., Ouzegane K., Drareni A., Hofmann M., Becker S., Gärtner A., Sagawe A., 2011. Sands of West Gondwana: An Archive of Secular Magmatism and Plate Interactions – A Case Study from the Cambro-Ordovician Section of the Tassili Ouan Ahaggar (Algerian Sahara) Using U-PbLA-ICP-MS Detrital Zircon Ages. Lithos 123 (1–4), 188–203. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2011.01.010.

30. Lozovsky V.R., Balabanov Y.P., Karasev E.V., Novikov I.V., Ponomarenko A.G., Yaroshenko O.P., 2016. The Terminal Permian in European Russia: Vyaznikovian Horizon, Nedubrovo Member, and Permian–Triassic Boundary. Stratigraphy and Geological Correlation 24, 364–380. https://doi.org/10.1134/S0869593816040043.

31. Граница перми и триаса в континентальных сериях Восточной Европы // Верхнепермские стратотипы Поволжья: Материалы к Международному симпозиуму / Ред. В.Р. Лозовский, Н.К. Есаулова. М.: ГЕОС, 1998. 246 с].

32. Лозовский В.Р., Новиков И.В. Стратиграфическая схема триасовых отложений Московской и Мезенской синеклиз: состояние и проблемы // Состояние стратиграфической базы центра и юго-востока Восточно-Европейской платформы: Материалы совещания (23–25 ноября 2015 г.). М.: ВНИГРИ, 2016. С. 80–87].

33. Минц М.В. Мезонеопротерозойский Гренвилл-Свеконорвежский внутриконтинентальный ороген: история, тектоника, геодинамика // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 3. С. 619–642]. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-3-0309.

34. Nasdala L., Wenzel M., Vavra G., Irmer G., Wenzel T., Kober B., 2001. Metamictisation of Natural Zircon: Accumulation versus Thermal Annealing of Radioactivity-Induced Damage. Contributions to Mineralogy and Petrology 141, 125–144. https://doi.org/10.1007/s004100000235.

35. Pastor-Galán D., Nance R.D., Murphy J.B., Spencer C.J., 2019. Supercontinents: Myths, Mysteries, and Milestones. Geological Society of London Special Publications 470 (1), 39–64. https://doi.org/10.1144/SP470.16.

36. Paton Ch., Hellstrom J.C., Paul P., Woodhead J.D., Hergt J.M., 2011. Iolite: Freeware for the Visualisation and Processing of Mass Spectrometric Data. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 26, 2508–2518. https://doi.org/10.1039/C1JA10172B.

37. Геологическая карта России и прилегающих акваторий. Масштаб 1:2500000 / Ред. О.В. Петров. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2012].

38. Pidgeon R.T., 2014. Zircon Radiation Damage Ages. Chemical Geology 367, 13–22. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.12.010.

39. Powerman V.I., Buyantuev M., Ivanov A.V., 2021. A Review of Detrital Zircon Data Treatment, and Launch of a New Tool "Dezirteer" along with the Suggested Universal Workflow. Chemical Geology 583, 120437. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120437.

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

41. Pystin A.M., Ulyasheva N.S., Pystina Y.I., Grakova O.V., 2020. Provenance and U-Pb Age of Detrital Zircons from the Upper Proterozoic Deposits of the Polar Urals: To the Question of the Time of Formation of the Timan Passive Margin. Stratigraphy and Geological Correlation 28 (5), 457–478. https://doi.org/10.1134/S0869593820050081.

42. Resentini A., Andò S., Garzanti E., Malusà M.G., Pastore G., Vermeesch P., Chanvry E., Dall’Asta M., 2020. Zircon as a Provenance Tracer: Coupling Raman Spectroscopy and U-Pb Geochronology in Source-To-Sink Studies. Chemical Geology 555, 119828. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119828.

43. Sláma J., Košler J., Condon D.J., Crowley J.L., Gerdes A., Hanchar J.M., Horstwood M.S.A., Morris G.A. et al., 2008. Plešovice Zircon – A New Natural Reference Material for U-Pb and Hf Isotopic Microanalysis. Chemical Geology 249 (1–2), 1–35. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.11.005.

44. Soboleva A.A., Kuznetsov N.B., Miller E.L., Udoratina O.V., Gehrels G., Romanyuk T.V., 2012. First Results of U-Pb Dating of Detrital Zircons from Basal Horizons of Uralides (Polar Urals). Doklady Earth Sciences 445, 962–968. https://doi.org/10.1134/S1028334X12080156.

45. Строк Н.И., Трофимова И.С. Влияние уральской и балтийской питающих провинций на формирование верхнепермских и нижнетриасовых отложений Московской синеклизы // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 1976. Т. 51. № 1. С. 100–110].

46. Vermeesch P., 2013. Multi-Sample Comparison of Detrital Age Distributions. Chemical Geology 341, 140–146. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.01.010.

47. 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.

48. Веселовский Р.В., Дубиня Н.В., Пономарев А.В., Фокин И.В., Патонин А.В., Пасенко А.М., Фетисова А.М., Матвеев М.А., Афиногенова Н.А., Рудько Д.В., Чистякова А.В. Центр коллективного пользования Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН «Петрофизика, геомеханика и палеомагнетизм» // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2. 0579.]. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2-0579.