СОСТАВ ПИТАЮЩИХ ПРОВИНЦИЙ РАЗРЕЗА БОЕВАЯ ГОРА (ЮЖНОЕ ПРЕДУРАЛЬЕ) НА РУБЕЖЕ ПЕРМИ И ТРИАСА КАК ОТРАЖЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПАЛЕОУРАЛЬСКОГО ОРОГЕНА

1. ВВЕДЕНИЕ

Терригенные породы исключительно информативны в контексте решения широкого спектра задач современной геологии, затрагивающих вопросы реконструкции тектонических обстановок и палеогеографии, стратиграфической корреляции, а также непосредственно связанных с оценкой углеводородного потенциала осадочных бассейнов и поиском месторождений рудных полезных ископаемых. Одним из ключевых компонентов подобных реконструкций является анализ минералов тяжелой фракции, который позволяет охарактеризовать проксимальные (ближние) и дистальные (дальние) источники сноса, оценить степень рециклированности материала, установить время выведения комплексов определенного состава и возраста на уровень эрозионного среза, проследить эволюцию положения главных водоразделов. Особая роль в подобных исследованиях принадлежит U-Pb датированию обломочного циркона и титанита, а также изучению химических особенностей таких минералов, как турмалин, рутил, гранат.

Активное изучение минералогического состава пограничных пермско-триасовых терригенных комплексов Южного Предуралья было инициировано еще в середине прошлого века (например [Sarkisyan, Pokrovskaya, 1949]). Тем не менее исследования с привлечением изотопно-геохронологических и геохимических данных на настоящий момент достаточно фрагментарны, однако уже первые результаты U-Pb датирования обломочного циркона и изучения химического состава минералов группы граната и турмалина дают основания расширить представления о непростой палеогеографической картине рубежа перми и триаса на этой территории [Badida, Mizens, 2015; Maslov et al., 2016; Chistyakova et al., 2022].

Континентальные терригенные толщи терминальной перми и нижнего триаса Южного Предуралья могут рассматриваться как сложный многокомпонентный комплекс, питающие провинции которого характеризуются обширным и разнообразным петрофондом, отражающим длительную историю развития Уральского складчатого пояса. В этом интервале геологического времени территория в районе разреза Боевая Гора, являющегося объектом настоящего исследования, представляла собой область осадконакопления в условиях обширной аллювиально-пролювиальной равнины [Tverdokhlebov et al., 2007].

По представлениям исследователей Южного Предуралья [Newell et al., 1999; Tverdokhlebov et al., 2002, 2005, 2007], вблизи рубежа пермского и триасового периодов отмечается активизация Уральского орогена, вызвавшая общее тектоническое воздымание складчатого пояса. Изменения в климатическом режиме в это время выразились, в первую очередь, в значительной гумидизации, что привело к увеличению объема стока поверхностных текучих вод. Отметим также, что непосредственное влияние развития Уральского орогена на терригенное осадконакопление в пределах Восточно-Европейской платформы было достаточно масштабным и отчетливо проявилось и на значительном удалении от орогена − в центральных районах Русской плиты (например [Kuleshov et al., 2019; Arefiev et al., 2016а, 2016b; Chistyakova et al., 2023]).

В настоящей работе отражены результаты изучения минералов тяжелой фракции из песчаников разреза Боевая Гора − одного из ключевых разрезов континентальных пермско-триасовых формаций Южного Предуралья. Цель исследования состояла в реконструкции и оценке стабильности питающих провинций в терминальной перми – раннем триасе на основе результатов U-Pb LA-ICP-MS датирования обломочного циркона, анализа химического состава граната, а также оценки количественного содержания наиболее характерных минералов тяжелой фракции.

2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Разрез Боевая Гора расположен в юго-восточной части Волго-Уральской антеклизы в пределах Соль-Илецкого свода, приблизительно в 50 км к югу от г. Оренбурга и в 1.5 км севернее с. Боевая Гора (рис. 1). Это один из наиболее представительных пограничных пермско-триасовых разрезов Южного Предуралья, не первое десятилетие привлекающий внимание исследователей рубежа палеозоя и мезозоя [Tverdokhlebov et al., 2007; Surkov et al., 2007, 2009; Taylor et al., 2009; Sennikov et al., 2022; Fetisova et al., 2023a; и ссылки в данных работах]. В работах предшественников детально рассматривается литологическая, палеонтологическая и палеомагнитная характеристика разреза.

Для изучения минералов тяжелой фракции и, в первую очередь, U-Pb датирования обломочного циркона авторами были отобраны пробы песчаников из трех стратиграфических уровней; общий интервал опробования составил ~17 м (рис. 2, 3; табл. 1). Пробы BG-2 и BG-3 характеризуют нижнетриасовый (копанская свита) и верхнепермский (кульчумовская свита) интервалы соответственно. Отобранная в основании слоя 9 непосредственно вблизи границы перми и триаса проба BG-1 характеризует неоднозначный стратиграфический интервал. Слои 8 и 9 отличаются отсутствием фаунистических остатков и традиционно относятся к вохминскому горизонту (копанская свита) по литологическим признакам [Surkov et al., 2007, 2009]. Тем не менее подошва вохминского горизонта и, соответственно, копанской свиты может находиться выше по разрезу и отождествляться с границей слоев 7 и 8.

3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Выделение минералов тяжелой фракции по стандартным методикам с применением тяжелых жидкостей и электромагнитной сепарации проводилось в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (ИГГД РАН, г. Санкт-Петербург). Анализ минерального состава прозрачной части тяжелой фракции выполнялся с помощью бинокулярного микроскопа, а также рамановского спектрометра EnSpectr R532 к оптическому микроскопу Olympus BX53-M в ЦКП ИФЗ РАН [Veselovskiy et al., 2022]. Для каждой пробы были диагностированы несколько сотен зерен в размерной фракции −0.25…+0.05 и были выявлены характерные минералы, по соотношению которых возможно установление наличия закономерных изменений по разрезу. Сумма всех идентифицированных репрезентативных прозрачных минералов приравнивалась к 100 %, после чего вычислялась относительная доля каждого вида (группы).

Методика U-Pb датирования циркона из пробы BG-3 приведена в [Chistyakova et al., 2022]. Электронно-микроскопические и U-Th-Pb LA-ICP-MS геохронологические исследования циркона из проб BG-1 и BG-2 выполнены в ИГГД РАН по методике, детально описанной в работе [Kovach et al., 2023]. Измерения осуществлялись на масс-спектрометре Element XR, совмещенном с установкой для лазерной абляции NWR-213. Диаметр кратера абляции составлял 25 мкм. Калибровка производилась по стандартному циркону GJ-1 с конкордантным возрастом 601.9±0.4 млн лет аттестованным методом CA-ID-TIMS [Horstwood et al., 2016]. Для контроля качества аналитических данных использованы стандартные цирконы Harvard 91500 и Plešovice, измерявшиеся дважды в каждой аналитической сессии из 12 неизвестных. Для этих стандартов получены оценки возраста 1066±5 млн лет (по ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb) и 336±2 млн лет (по ²⁰⁶Pb/²³⁸U) соответственно, совпадающие в пределах погрешности с оценками методом CA-ID-TIMS [Sláma et al., 2008; Horstwood et al., 2016]. Изотопные отношения рассчитывались в программе Glitter [Griffin et al., 2008], поправка на нерадиогенный (обыкновенный) свинец вводилась с помощью программы ComPbCorr [Andersen, 2002], а расчет возрастов и визуализация результатов выполнялись в программе IsoplotR [Vermeesch, 2018]. Для дальнейшего анализа и графических построений использовались оценки изотопного возраста с дискордантностью¹ |D|<5 %, полученные по отношению ²⁰⁶Pb/²³⁸U в случае зерен моложе 1 млрд лет и по отношению ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb – для более древних. На основе соответствующих определений U-Pb возраста строились гистограммы и графики оценки плотности ядра (KDE, Kernel Density Estimation) с фиксированной полосой пропускания «30». Возраст наиболее молодой популяции циркона, интерпретируемый как максимальный возраст осадочной толщи (MDA − maximum depositional age), рассчитывался для группы зерен, оценки возраста по отношению ²⁰⁶Pb/²³⁸U которых перекрываются на уровне 2σ [Dickinson, Gehrels, 2009], |D|<5 %, p(χ²)>0.05. Таблицы, содержащие все исходные результаты U-Pb LA-ICP-MS датирования обломочного циркона, приведены в Suppl. 1 на странице статьи онлайн.

Определение составов минералов группы граната осуществлялось с применением сканирующего электронного микроскопа Tescan MIRA IV LMS с энергодисперсионным спектрометром Ultim Max 65. Для расчета минального состава применялись Excel-таблицы Make_mineral (Курдюков, Абрамов, ИГЕМ РАН, 2004), а дальнейшая обработка данных производилась по протоколу, предложенному в работе [Suggate, Hall, 2014]. Минальный состав граната был получен для 20–30 зерен из каждой пробы, что является достаточно представительной выборкой в свете методического исследования [Suggate, Hall, 2014]. Химический состав всех проанализированных зерен граната и результаты пересчета на минальный состав представлены в Suppl. 2 на странице статьи онлайн.

Измерения анизотропии магнитной восприимчивости (АМВ) кубических ориентированных образцов проводились в ЦКП ИФЗ РАН и в петромагнитной лаборатории геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова на каппабриджах MFK1-A и KLY-4S (AGICO) по стандартной методике; визуализация и статистическая обработка результатов выполнялись в программном обеспечении Anisoft 4.2 (AGICO).

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Минералы тяжелой фракции

Изучение минералов тяжелой фракции было направлено на решение двух задач: выявление изменений в конфигурации сноса обломочного материала и характеристику состава питающих провинций.

Одними из самых многочисленных среди прозрачной части тяжелой фракции во всех исследуемых пробах являются титанит, гранат, эпидот, диопсид, циркон, апатит, рутил, анатаз и брукит. Эти минералы были выбраны в качестве репрезентативных, и для них было проведено статистическое сравнение их относительной доли в песчаниках верхней перми и нижнего триаса разреза Боевая Гора (табл. 2).

Согласно результату статистического анализа состава тяжелой фракции для трех изученных стратиграфических уровней разреза относительная доля десяти характерных минералов, обнаруженных в каждой из проб, варьируется в относительно узком интервале и не отражает принципиальных изменений в источниках сноса. Тем не менее наиболее контрастной оказалась нижнетриасовая проба BG-2, отличающаяся заметно более высокой долей содержания граната андрадит-гроссулярового ряда, эпидота, рутила и анатаза, а также титанита, сопоставимое количество которого отмечается только в пробе BG-3. Проба BG-1 выделяется высоким процентным содержанием апатита.

Для всех изученных минералов в целом характерна слабая сохранность кристаллографических форм. Преимущественно это полуокатанные и окатанные обломки кристаллов, зачастую с неровной или ямчатой поверхностью. Эти признаки могут указывать, с одной стороны, на существенную удаленность питающих провинций, а с другой – на неоднократное переотложение (рециклирование) обломочного материала. В среднем степень окатанности зерен в нижнетриасовой пробе BG-2 заметно выше, чем в нижележащих песчаниках BG-1 и BG-3.

4.2. U-Th-Pb LA-ICP-MS датирование циркона

Распределения возрастов зерен обломочного циркона трех проб разреза Боевая Гора генерально очень похожи (рис. 4; Suppl. 1). В каждом из них отчетливо выделяются (а) раннедевонский (~400 млн лет) либо позднедевонский (~380 млн лет) возрастной максимум, (б) пик с модальным значением 530–540 млн лет и (в) популяция зерен с возрастом около 700 млн лет. В пробах BG-2 и BG-1 заметную роль также играет циркон рифейского возраста, популяция которого формирует наиболее интенсивный максимум на кривой KDE в интервале 1500–1600 млн лет. Циркон архейского возраста обнаружен в пробах BG-1 и BG-3 (до 8 % выборки), но отсутствует в нижнетриасовых песчаниках пробы BG-2.

Средневзвешенный возраст по отношению ²⁰⁶Pb/²³⁸U группы самых молодых зерен циркона из нижнетриасовой пробы BG-2 определяется как среднекаменноугольный: 318±4 млн лет (2σ), СКВО=2.1, n=6. В расположенной стратиграфически ниже пробе BG-1 возраст наиболее молодых зерен древнее и составляет 337±6 млн лет (2σ), СКВО=1.5, n=4. В выборке зерен циркона, характеризующих верхнепермскую пробу BG-3, популяция с возрастом около 380 млн лет является наиболее молодой.

Распределения возрастов зерен циркона в изученных пробах не в полной мере идентичны, однако критические различия в значениях максимумов и относительном вкладе возрастных популяций отсутствуют, что косвенно подтверждается статистическим K-S тестом (тест Колмогорова-Смирнова). Th/U отношения для подавляющего числа зерен циркона находятся в пределах интервала от 0.1 до 1.0, который, согласно [Hoskin, Schaltegger, 2003; Linnemann et al., 2011], характерен для циркона из магматических пород кислого и среднего состава (рис. 4).

Во всех изученных пробах преобладают (до 60 %) зерна циркона, которые имеют достаточно сложное внутреннее строение (рис. 5): для них характерны зоны перекристаллизации, нечеткие границы между зонами, а также каймы, срезающие ростовую зональность. Главным образом это специфика зерен с оценками возраста около 500 млн лет и древнее. Для остальной части (~40 %) всех зерен циркона отмечается отчетливая осцилляторная зональность, в некоторых случаях с элементами секториальной. Однородные в катодолюминесценции зерна единичны.

4.3. Минералы группы граната

C целью снижения неопределенности при интерпретации потенциальных источников обломочного материала и, в том числе, учета питающих провинций, не содержащих циркон, было проведено изучение химического состава минералов группы граната, обладающих значительно меньшей устойчивостью к разнообразным физико-химическим факторам, чем циркон [Berger, 1986].

Минералы группы граната являются типичным компонентом тяжелой фракции терригенных толщ и, в первую очередь, рассматриваются как признак присутствия метаморфических комплексов в областях источников сноса обломочного материала. Однако гранаты также встречаются в кислых магматических породах, кимберлитах и перидотитах. Высокая вариативность минального состава гранатов позволяет использовать особенности их химического состава в качестве петрогенетических индикаторов.

Фигуративные точки составов гранатов из песчаников разреза Боевая Гора группируются на петрогенетических диаграммах в двух областях (рис. 6; Suppl. 2). Наиболее многочисленны (60–80 % выборки) гранаты гроссуляр-андрадитового ряда, попадающие в поле контактово-метасоматических пород. До 40 % выборки составляют альмандины, фигуративные точки составов которых концентрируются в полях глаукофановых (голубых) сланцев и амфиболитов. Отмеченное распределение в равной степени характерно для всех опробованных стратиграфических уровней.

4.4. Анизотропия магнитной восприимчивости

Результаты реконструкции источников сноса обломочного материала в осадочный бассейн по минералам тяжелой фракции могут быть дополнены информацией, полученной по текстурам горных пород, характеризующим направление течения водного потока в процессе накопления осадков. При рассмотрении некоторого интервала разреза становится возможным проследить эволюцию направлений потока осадочного материала во времени. Традиционным методом определения направления и скорости последнего является анализ ряби на поверхностях напластования алевролитов и песчаников. Однако направление течения водного потока при накоплении терригенных осадков может также определяться по характеру магнитной текстуры горной породы путем измерения АМВ. В ходе палеомагнитных исследований, выполненных на разрезе Боевая Гора в 2019 г. [Fetisova et al., 2023a], измерения АМВ были произведены для слоев 6−12 (см. рис. 2), представленных фиолетово-коричневыми и красно-коричневыми разнозернистыми песчаниками, глинами и алевролитами. Мощность опробованной части разреза составляет ~17 м, всего было отобрано и проанализировано 152 ориентированных образца кубической формы.

Степень анизотропии магнитной восприимчивости (P) не превышает 14 %, а в среднем составляет 5–9 % (рис. 7). При этом большей степенью анизотропии обладают слои, сложенные алевролитами и глинами, что в целом характерно для мелкозернистых осадочных пород. При рассмотрении характера АМВ для каждого слоя отдельно (рис. 7) можно заключить, что направления минимальной (K3) и максимальной (K1) осей эллипсоида АМВ кучно сгруппированы: минимальные оси расположены субвертикально, а длинные оси в большинстве случаев ориентированы подобно друг другу и лежат в горизонтальной плоскости. Поскольку теория и практика петромагнитных исследований свидетельствуют о том, что для глин и мелкообломочных терригенных пород характер распределения осей эллипсоида АМВ является отражением направления течения водного потока и его динамики (например [Park et al., 2013]), полученные результаты могут быть интерпретированы соответствующим образом.

В верхнем интервале разреза в каждом из исследованных слоев направления длинных осей АМВ имеют относительно высокую кучность и ориентированы в направлении СВ–ЮЗ (слой 6), З–В (слой 7), С–Ю (слой 8), ССВ–ЮЮЗ (слои 9 и 10). В низах разреза (слой 12 и ниже) кучность максимальных и минимальных осей ниже, чем в верхней части разреза, однако преобладающее направление ССВ–ЮЮЗ определяется достаточно уверенно. Отметим, что результаты измерения АМВ для слоя 11 получены лишь по четырем образцам и не согласуются друг с другом (в отличие, например, от верхней части слоя 7), поэтому мы воздерживаемся от их интерпретации.

Таким образом, магнитная текстура горных пород, слагающих пограничный пермско-триасовый интервал разреза Боевая Гора, указывает на субмеридиональное направление сноса обломочного материала в позднепермское время, приобретающее более широтный (СВ–ЮЗ) характер в раннетриасовое (см. рис. 2; рис. 8). Заметим, что полученные нами данные лишь отчасти коррелируют с субширотными направлениями палеопотоков, выявленными по текстурным особенностям пород и интерпретируемыми как в целом западные [Surkov et al., 2007].

5. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Актуальные представления об особенностях формирования и развития южной части позднепалеозойского Уральского орогена освещены в обзоре [Ivanov, Puchkov, 2022; и ссылки в данной работе], а исследования на основе анализа изотопных возрастов циркона приведены, например, в работах [Kuznetsov, Romanyuk, 2021; Kholodnov et al., 2021]. Позднепермский – раннетриасовый временной интервал охарактеризован в этом отношении на основе изучения терригенных комплексов, обнажающихся в пределах Бельской впадины к северу от пос. Саракташ [Badida, Mizens, 2015; Mizens et al., 2015; Maslov et al., 2016], а также первых результатов U-Pb датирования циркона из верхнепермских песчаников разреза Боевая Гора [Chistyakova et al., 2022].

Комплексный анализ состава прозрачной части минералов тяжелой фракции разреза Боевая Гора, включая химический состав минералов группы граната, U-Pb возраст и внутреннее строение циркона, позволяет рассматривать в качестве источников обломочного материала следующие петрокомплексы (рис. 8).

Породы, содержащие циркон с девонскими оценками изотопного возраста, широко представлены в пределах зоны Главного Уральского разлома [Fershtater, 2015, и ссылки в данной работе], а также распространены в структуре Магнитогорской зоны [Fershtater, 2013; Kholodnov et al., 2021]. В меньшей степени в формирование обломочного материала разреза Боевая Гора, вероятно, вносили вклад разнообразные более молодые раннекаменноугольные магматические комплексы Магнитогорской зоны [Fershtater, 2013; Salikhov et al., 2016, 2019; Kholodnov et al., 2021].

Идентифицированные в значительном количестве гранаты гроссуляр-андрадитового ряда в пермско-триасовых песчаниках разреза Боевая Гора, вероятнее всего, указывают на широкое распространение контактово-метасоматических пород в области питающих провинций, что полностью согласуется с интерпретацией на основании U-Pb возрастов циркона. Также вероятен сценарий, при котором в область размыва были активно вовлечены контактово-метасоматические комплексы, пространственно ассоциирующие с магматическими массивами каменноугольного возраста, при этом последние ещё не были выведены на уровень эрозионного среза.

Скарны широко развиты и в ассоциации с гранитоидами Главной гранитной оси Урала в пределах Восточно-Уральской мегазоны. Однако наиболее характерные для этих гранитоидов оценки изотопного возраста, в том числе и раннекаменноугольные, нетипичны для распределений U-Pb возрастов обломочного циркона в изученных пробах верхней перми и нижнего триаса Южного Предуралья. В то же время привлекает внимание тот факт, что «уральская» популяция циркона в пермско-триасовых песчаниках Московской синеклизы, наоборот, представлена зернами с оценками изотопного возраста в интервале 340–360 млн лет, которые могут составлять до 50 % всей выборки [Chistyakova et al., 2023].

Циркон кембрийского и вендского возраста в значительном количестве содержится в самых разнообразных комплексах Южного Урала. Для локализации источников циркона данного возрастного интервала мы учитывали информацию о направлении сноса по текстурным особенностям и данным анизотропии магнитной восприимчивости, химический состав обломочного граната, характер распределения возрастов циркона в целом (наличие/отсутствие раннепротерозойской и других популяций).

Циркон с венд-кембрийскими изотопными оценками возраста, формирующими доминирующий пик около 530–540 млн лет на кривой плотности вероятности, а также зерна рифейского возраста, образующие второстепенные пики ~660, ~730, ~1500 и ~1570 млн лет, характерны для суванякского и максютовского комплексов зоны Уралтау [Golionko et al., 2021, 2023]. Присутствие в пробах гранатов пиральспитового ряда, составы которых характерны для граната глаукофановых сланцев и/или амфиболитов, позволяет дополнительно обосновать один из вероятных комплексов питающих провинций зоны Уралтау – максютовский метаморфический комплекс.

Доминирование раннекембрийской популяции циркона отмечено в ордовикских песчаниках рымкинской и маячной свит на западе Восточно-Уральской мегазоны [Ryazantsev et al., 2019]. Вместе с тем зерна раннекаменноугольного возраста, характеризующего расположенный там же неплюевский комплекс [Tevelev et al., 2021], для песчаников разреза Боевая Гора нетипичны.

Распределения возрастов обломочного циркона из ордовикских песчаников Западно-Уральской мегазоны, Таганайско-Белорецкой зоны, а также аллохтона Крака [Ryazantsev et al., 2019] показали существенную роль популяции циркона с возрастом около 2 млрд лет, представленную в пермско-триасовых песчаниках разреза Боевая Гора только в виде единичных зерен. Провенанс-сигнал метаморфитов Тараташского блока и Александровской зоны [Tevelev et al., 2017] в песчаниках разреза Боевая Гора также не прослеживается, равно как и отсутствуют выраженные популяции обломочного циркона с оценками изотопного возраста, типичными для иных комплексов Башкирского антиклинория [Kuznetsov et al., 2012; Shardakova, 2016; Kuznetsov, Romanyuk, 2021]. Вместе с тем, согласно устному сообщению Н.Б. Кузнецова (ГИН РАН), по результатам U-Pb LA-ICP-MS датирования обломочный циркон из песчаников вязовской свиты Бельской впадины коренным образом отличается присутствием в пробе мезо- и палеопротерозойской популяций (свыше 50 % всей выборки), а также значимой ролью циркона с оценками изотопного возраста около 340 млн лет.

Необходимо также отметить, что в результате исследований химического состава гранатов из пермско-триасовых граувакк Бельской впадины [Badida, Mizens, 2015], опробованных приблизительно в 130 км восточнее разреза Боевая Гора, гроссуляр-андрадитовая «скарновая» ассоциация не была выявлена. В связи с этим, несмотря на хорошую корреляцию возрастных спектров циркона [Maslov et al., 2016], питающие провинции для этих двух районов, по меньшей мере, частично различались.

Накопление изученного 17-метрового интервала пермско-триасовых пород разреза Боевая Гора происходило, на основании средних скоростей накопления подобных отложений, порядка миллиона лет. С учетом полученных данных о направлениях палеопотоков по анизотропии магнитной восприимчивости это позволяет говорить о постоянстве направления поступления обломочного материала в осадочный бассейн разреза Боевая Гора и, вероятно, постоянстве источников сноса, что согласуется с результатами исследований минералов тяжелой фракции. Важно отметить, что изменение степени группирования (кучности) осей эллипсоида магнитной восприимчивости (см. рис. 7) по мощности разреза может рассматриваться как указание на изменение гидродинамического режима осадконакопления: на смену относительно спокойного режима в поздней перми (относительно низкая кучность) приходит более интенсивный в триасовое время (относительно высокая кучность), что, вероятно, связано с активизацией воздымания Палеоуральского горного сооружения на этом рубеже. При этом данные анизотропии магнитной восприимчивости фиксируют описанные изменения не строго на рубеже перми и триаса (т.е. на границе слоев 7 и 8), а несколько раньше. Активизация речной системы Урала в конце перми в «вязниковское» время (жуковский горизонт) отмечается и для центральных районов Восточно-Европейской платформы (например [Arefiev et al., 2016а, 2016b]).

В Южном Предуралье граница перми и триаса ассоциируется с нижней границей вохминского горизонта, которая совпадает с границей кульчумовской и копанской свит. В разрезе Боевая Гора данная граница обычно позиционируется в основании песчаников слоя 9 [Surkov et al., 2007; Taylor et al., 2009]. Этому не противоречат биостратиграфические данные [Sennikov et al., 2022]: в конгломератах и гравелитах из самой нижней части слоя 7 обнаружены остатки амфибий Tupilakosaurus, что свидетельствует о вохминском возрасте отложений, а слои 10 и 12 охарактеризованы довохминскими, верхневятскими остракодами. Однако проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что слои 8 и 9 более схожи с нижележащей кульчумовской свитой, чем с вышележащими породами копанской свиты. Действительно, по составу тяжелой фракции (табл. 2), меньшей степени окатанности зерен минералов тяжелой фракции, наличию обломочного циркона архейского возраста (см. рис. 4) песчаник слоя 9 (проба BG-1) несравненно более схож с песчаником кульчумовской свиты (проба BG-3), чем с песчаником копанской свиты (проба BG-2). По данным АМВ отложения слоев 8 и 9 формировались потоками субмеридионального направления течения, как и нижележащие слои 10, 12 и 13 кульчумовской свиты, в отличие от вышележащих отложений копанской свиты (слои 6 и 7), которые формировались потоками субширотного направления (см. рис. 2). Таким образом, по результатам нашего исследования граница кульчумовской и копанской свит, а следовательно, и нижние границы вохминского горизонта и триасовой системы в разрезе Боевая Гора располагаются в основании слоя 7. Породы нижележащих слоев 8–10 намагничены в эпоху прямой полярности [Fetisova et al., 2023a] и, по всей видимости, соответствуют зоне прямой полярности N₃P–T и, следовательно, жуковскому горизонту [Fetisova et al., 2022, 2023b].

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При формировании пограничных пермско-триасовых пород зоны сочленения Южного Урала и Восточно-Европейской платформы в эрозионный размыв были вовлечены магматические, метаморфические и терригенные комплексы, содержащие главным образом циркон венд-кембрийского и ранне- и среднедевонского возраста и, в меньшей степени, мезопротерозойский циркон с возрастом около 1500 млн лет.

Для изученного пермско-триасового интервала разреза Боевая Гора накопление терригенного материала происходило в условиях стабильных питающих провинций, расположенных в пределах тектонических зон Уралтау, Главного Уральского разлома (Присакмаро-Вознесенской) и Магнитогорской. Направление потоков носило преимущественно субмеридиональный характер, при этом поступление обломочного материала за счет размыва комплексов Башкирского мегаантиклинория не прослеживается.

Состав комплексов потенциальных питающих провинций подтверждает более восточное, относительно современного, положение главного водораздела Палеоуральского орогена на рубеже перми и триаса [Mizens et al., 2015], которое реконструируется в границах Магнитогорской мегазоны. Послойный анализ анизотропии магнитной восприимчивости согласуется с представлениями об усилении гидродинамического режима в поздневятское время.

Известные на настоящий момент результаты изучения минералов тяжелой фракции из пермско-триасовых разрезов Бельской впадины и Южного Предуралья позволяют предположить наличие сложно разветвленной системы стока поверхностных текучих вод на Восточно-Европейскую платформу со стороны Палеоуральского орогена в то время.

В перспективе систематические исследования, направленные на накопление данных о составе и возрасте минералов тяжелой фракции, позволят значительно детализировать представления о палеогеографической обстановке в пределах юго-востока Русской плиты в поздней перми – раннем триасе.