Количество публикаций, в которых разнообразные вопросы стратиграфии, литологии, тектоники и геодинамики решаются на основе или с учетом данных об изотопном возрасте обломочного циркона, продолжает и в нашей стране и за ее пределами расти быстрыми темпами, но очевидно то, что еще не все аспекты использования получаемой при этом информации находятся в поле зрения отечественных специалистов.

В целях восполнения указанного пробела ранее нами проанализировано распределение в песчаниках ряда уровней стратотипа рифея (западный склон Южного Урала, Башкирский мегантиклинорий) популяций обломочного циркона и литогеохимических особенностей глинистых пород [Maslov, 2025]. Это дало возможность выявить, как и в большинстве подобных случаев, две основные тенденции формирования слагающей их кластики: поступление в область осадконакопления материала первого цикла седиментации (петрогенного) и привнос материала рециклированного (переотложенного, литогенного). Высказано предположение, что обломочный циркон, поступавший из протоисточников1 в седиментационный бассейн в самом начале рифея (айское время), затем неоднократно переотлагался, так как близкие максимумы на кривых относительной плотности вероятности (ОПВ) присутствуют в песчаниках многих стратонов стратотипа рифея, вплоть до укской свиты верхнего рифея.

В настоящей работе на примере популяций обломочного циркона в песчаниках базальных уровней стратотипа рифея (айская и большеинзерская свиты) наше внимание обращено к проблеме, ранее обрисованной Т. Андерсеном [Andersen, 2013]. Исходя из результатов исследования U-Pb изотопного возраста, изотопного состава Hf и распределения редких и рассеянных элементов в обломочном цирконе формации Эриксфьорд (мезопротерозой, Гренландия), он пришел к выводу, что рециклинг древних осадочных образований, перенос кластики на большие расстояния и сходство в эволюции различных континентальных блоков делают обломочный циркон ненадежным индикатором питающих провинций.

К базальным уровням стратотипа рифея принадлежат айская и большеинзерская свиты бурзянской серии, породы которых обнажены соответственно на северо-востоке (Тараташский антиклинорий) и в центральной части (Ямантауский антиклинорий) Башкирского мегантиклинория Южного Урала [Keller, Chumakov, 1983; Semikhatov, 1989; Maslov et al., 2002; Semikhatov et al., 2015] (рис. 1).

Айская свита (мощность 1700–2500 м) представлена конгломератами и конгломератобрекчиями, гравелитами, песчаниками, алевролитами и глинистыми сланцами. В ее нижней части распространены трахибазальты, трахидолериты, долериты и дацитовые порфириты [Keller, Chumakov, 1983; Semikhatov, 1989]. U-Pb изотопный возраст циркона из трахибазальтов составляет 1752±11 млн лет [Krasnobaev et al., 2013]. Свита с размывом, угловым несогласием и конгломератами в основании залегает на породах тараташского комплекса архея – нижнего протерозоя, испытавших, по данным [Sindern et al., 2005; Semikhatov et al., 2009], завершающий ретроградный метаморфизм 1801±3 млн лет назад (изохронный Rb-Sr метод).

Обломочный циркон (89 конкордантных датировок) из песчаников нижней части айской свиты образует на кривой ОПВ максимумы (три зерна и более) 2938, 2737, ~2478 и ~2064 млн лет [Kuznetsov et al., 2013]. В каждом из двух других образцов песчаников этого же стратиграфического уровня (соответственно 60 и 55 конкордантных датировок) максимум только один – 2055 и 2129 млн лет [Romanyuk et al., 2018а, 2018b, 2019]. Таким образом, в целом для популяции обломочного циркона айской свиты (всего 204 конкордантные оценки возраста; в соответствии с представлениями [Vermeesch, 2004], это дает основание полагать, что мы имеем дело как с доминировавшими в питающих провинциях источниками, так и с источниками, роль которых как поставщиков обломочного материала была весьма незначительна) на кривой ОПВ характерны следующие максимумы – 2938, 2737, 2478, 2129, 2064 и 2055 млн лет (рис. 2).

На основе этой информации в начале 2010-х гг. был сделан вывод, что «схожесть U-Pb-изотопных возрастов обломочных цирконов из песчаников айской свиты с известными возрастами кристаллических комплексов волго-уральской части Восточно-Европейской платформы (ВЕП) (включая тараташский комплекс) означает, что именно эта часть ВЕП выступала основным поставщиком обломочного материала для терригенных отложений айской свиты» [Kuznetsov et al., 2013, с. 312]. В качестве таких поставщиков рассматривались Тараташский, Волго-Сарматский (в современном понимании – западная часть Волго-Донского) и другие орогены палеопротерозоя, реликты которых известны на ВЕП [Kuznetsov et al., 2013; Romanyuk et al., 2018а]. Анализ распределения в обломочном цирконе айской свиты редких и рассеянных элементов [Romanyuk et al., 2018а] выявил присутствие кристаллов, источниками которых выступали карбонатиты и магматические породы среднего и кислого состава.

Большеинзерская свита (мощность ~2200 м) представлена песчаниками, глинистыми сланцами, алевролитами, известняками и доломитами. Обломочный циркон из песчаников этого стратона (100 конкордантных оценок возраста, наши оригинальные данные [Maslov et al., 2026]) на кривой ОПВ образует максимумы 2720, 2700, 2540, 2070, 2030, 1945, 1910 и 1870 млн лет (рис. 2).

Формирование отложений в самом начале рифея происходило в наземных и субаквальных обстановках. Выполненные ранее палеогеографические реконструкции [Semikhatov, 1989; Maslov, 1997] дали основание утверждать, что присутствие в разрезах айской свиты многочисленных пластов и линз конгломератов, слабая сортировка обломочного материала, преобладание среди песчаников аркозов и их граувакковых разностей, резкие и быстрые фациальные переходы вместе с рядом других признаков указывают на значительную расчлененность расположенной рядом с областью осадконакопления суши, сложенной разнообразными комплексами метаморфических, в том числе метаосадочных, и магматических пород. По всей видимости, для района современного Тараташского антиклинория в айское время были характерны континентальные и прибрежно-континентальные осадочные и вулканогенно-осадочные образования. На юго-запад и юг в сторону Ямантауского антиклинория они сменялись более глубоководными преимущественно песчаными и песчано-алевритовыми осадками большеинзерской свиты [Maslov, 1988; и др.].

В целом раннерифейский бассейн являлся, по всей видимости, бассейном интракратонного типа [Maslov et al., 2002; и др.]. Современным глобальным палеореконструкциям этот вывод не противоречит. Так, например, на схеме для 1700 млн лет назад [Li et al., 2023, fig. 10] фланг входившего в состав суперконтинента Нуна палеоконтинента Балтика, где происходило накопление осадочных и вулканогенных толщ рифея, обращен (в современных координатах) на восток и рядом с ним располагается палеоконтинент Сибирь (Сибирский кратон). Вплотную примыкая к Балтике и Сибири, к северу от них на рассматриваемой реконструкции помещена Лаврентия, самой южной частью которой является Гренландия. Юго-восточнее Балтики находится Амазония. В данной ситуации и Балтика и Сибирь, так же как Гренландия (Лаврентия) и Амазония, могли выступать поставщиками обломочного материала для базальных горизонтов стратотипа рифея. Далее, однако, для того чтобы существенно не усложнять общую картину, мы рассмотрим в качестве таковых только Балтику и Сибирь.

Размеры и Балтики, и Сибири значительно превышают расстояние между точками отбора образцов песчаников айской и большеинзерской свит нижнего рифея, использованных для выделения популяций обломочного циркона. В соответствии с этим нам представляется целесообразным объединить информацию об особенностях распределения U-Th-Pb изотопных возрастов обломочного циркона обоих стратонов. В результате мы получаем следующую совокупность максимумов на кривой ОПВ: 2938, 2737, 2720, 2700, 2540, 2478, 2129, 2070, 2064, 2055, 2030, 1945, 1910 и 1870 млн лет.

На Восточно-Европейском кратоне (палеоконтиненте Балтика) комплексы пород-протоисточников обломочного циркона охватывают спектр временных интервалов 3.242–3.03, 3.20–2.95 (3.0), 3.1–2.7, 2.86–2.72, 2.85–2.55, 2.80–2.75, 2.8–2.7, 2.73–2.70 (2.68), 2.7–2.6, 2.66, 2.15–2.07, 2.10–1.95, 2.07–2.05, 2.00–1.95; 1.94–1.87, 1.90–1.65, 1.86–1.75 и 1.85–1.70 млрд лет [Bogdanova et al., 2004, 2010, 2013; Bibikova et al., 2008, 2009, 2013, 2015; Savko et al., 2017; Bogdanova, 2019; Samsonov et al., 2019; и др.] (рис. 3). Соответственно, циркон с такими значениями возраста можно ожидать в составе популяций обломочного циркона айской и большеинзерской свит, но, естественно, не все указанные выше интервалы будут представлены в них одинаково полно, если вообще будут. Кроме того, на ВЕП не известны источники, ответственные за максимумы на кривой ОПВ возрастов обломочного циркона 2540 и 2480 млн лет.

В пределах террейнов и супертеррейнов, входящих в состав Сибирского кратона, по данным [Turkina et al., 2012, 2020; Popov et al., 2017; Velikoslavinskii et al., 2018; Kovach et al., 2020, 2023a, 2023b; Samsonov et al., 2021, 2022; Yarmolyuk et al., 2021; Gladkochub et al., 2022; Turkina, 2022, 2024, 2025; Turkina, Sukhorukov, 2022; Adamskaya et al., 2023; Stifeeva et al., 2022; и др.], в архее формирование комплексов пород – потенциальных источников обломочного циркона происходило 3.50–3.26, 3.23, 3.21–3.10, 3.02–2.95, 2.86–2.82, 2.79, 2.76–2.70, 2.70–2.50, 2.55–2.48 млрд лет назад. Раннепротерозойский гранитоидный магматизм имел место 2.52‒2.40, 2.15–2.04, 2.06–2.00, 2.00–1.95, 1.95–1.90, 1.90–1.87, 1.88–1.84 и 1.76–1.71 млрд лет назад [Glukhovskii et al., 2015; Donskaya et al., 2018; Donskaya, 2020; и др.]. В интервале 2.25–2.10 млрд лет в отдельных террейнах Сибирского кратона также установлена локальная магматическая активность [Gladkochub et al., 2025]. При близком к области накопления исходных для айской и большеинзерской свит осадков положении Сибирского кратона ~1700 млн лет назад обломочный циркон с указанными возрастами также мог, как нам представляется, попадать в его популяции в песчаниках названных стратонов.

Приводимые ниже соображения можно считать корректными только при условии прямой транспортировки обломочного циркона в осадок при размыве пород-протоисточников (первый седиментационный цикл). Было ли именно так в нашем случае, полной уверенности нет, но нет и фактов, которые свидетельствовали бы об обратном, поэтому все, что написано далее, это некий эскиз более широких, чем ранее, реконструкций возможного положения источников обломочного циркона, присутствующего в песчаниках базальных уровней стратотипа рифея. Более того, при привлечении к анализу других глобальных реконструкций выводы из имеющегося в настоящее время фактического материала могут быть иными, что мы хорошо понимаем.

Наиболее древний максимум на кривой ОПВ имеют, по всей видимости, породы-протоисточники и на Сибирском и на Восточно-Европейском кратоне (2938 млн лет, айская свита). Максимумы 2737, 2720 и 2700 млн лет, фиксируемые в популяциях обломочного циркона и айской, и большеинзерской свиты, также могут быть сопоставлены с породами-протоисточниками циркона на обоих кратонах. Максимумы 2540 и 2478 млн лет (соответственно большеинзерская и айская свиты), по всей видимости, сформированы обломочным цирконом, поступавшим в область осадконакопления начала рифея за счет размыва пород-протоисточников на Сибирском кратоне, так как на Восточно-Европейском кратоне подобные образования, вероятно, отсутствуют. Максимумы 2129, 2070, 2064, 2055, 2030, 1945, 1910 и 1870 млн лет, присущие кривым ОПВ возрастов обломочного циркона и айской, и большеинзерской свиты, могли быть образованы как кластикой, поступавшей в область осадконакопления при размыве раннепротерозойских орогенов (Волго-Донской, 2.05–2.00 млрд лет; Лапландско-Кольский, 2.0–1.9 млрд лет; Свекофеннский, 1.90–1.86 млрд лет; Тараташский, 2.1–1.8 млрд лет; и др.) Восточно-Европейского кратона, так и обломочным материалом, транспортировавшимся со стороны палеоконтинента Сибирь. Далекий разнос кластики и обломочного циркона нельзя считать при этом маловероятным. В литературе описаны примеры транспортировки циркона из Скандинавии на юго-запад Восточно-Европейского кратона, т.е. на расстояние более 2000 км [Paszkowski et al., 2019, 2021]. Столь же далекий перенос (в том числе из областей распространения пород Свеконорвежского орогена и гранитов рапакиви Фенноскандии) не исключается и для циркона мезопротерозойского возраста, присутствующего в известняках укской свиты верхнего рифея [Zaitseva et al., 2022].

В пользу далекого переноса свидетельствует и установленный на основе анализа распределения ряда редких и рассеянных элементов в глинистых породах стратотипа рифея факт формирования их за счет взвеси больших рек, т.е. рек с площадью водосбора более 100000 км² и длиной более 1000 км [Maslov, 2019]. Различить же обломочный циркон указанных источников только на основании имеющихся в нашем распоряжении данных о его U-Th-Pb изотопном возрасте (это наиболее доступная для многих отечественных исследователей в финансовом плане в настоящее время информация), очевидно, невозможно в принципе.

Как отмечено в Разделе 1, близкая к рассмотренной нами ситуация описана Т. Андерсеном [Andersen, 2013] в исследовании, посвященном анализу популяции обломочного циркона мезопротерозойских песчаников формации Эриксфьорд южной части Гренландии (рифт Гардар). Распределение значений изотопного возраста присутствующего в названных песчаниках обломочного циркона обладает разительным сходством с возрастом циркона из гранитов Фенноскандии. По мнению названного автора, для этого имеется несколько причин. Во-первых, такая ситуация может быть чистым совпадением, однако ряд приводимых им фактов свидетельствует против сказанного. Во-вторых, это может отражать параллельную эволюцию разных континентов (суперконтинентов). В-третьих, два континентальных блока (Гренландия и Фенноскандия) могли обмениваться обломочным материалом при объединении в один или несколько суперконтинентов (Нуна, Родиния, Пангея), так как в некоторых палеореконструкциях гранитоиды палеопротерозоя Фенноскандии «переходят» в аналогичные комплексы пород Южной Гренландии.

Таким образом, параллельная тектономагматическая эволюция на двух континентах (континентальных блоках) в архее и палеопротерозое не является нереалистичной. В результате образуются перекрывающиеся U-Pb и Lu-Hf изотопные провенанс-сигналы, что существенно затрудняет или даже делает невозможным определение источников кластики по данным о популяциях обломочного циркона. Обмен обломочным материалом мог происходить как между соседними частями суперконтинента (внутриконтинентальные бассейны), так и на континентальном шельфе.

Описанные Т. Андерсеном [Andersen, 2013] и другие подобные процессы в итоге ведут к появлению неярких сигналов источников кластики (провенанс-сигналов). В результате ни спектры изотопных возрастов обломочного циркона, ни его изотопная систематика Hf не могут быть использованы для точной диагностики положения питающих провинций. Сказанное справедливо не только для песчаников формации Эриксфьорд, но и для многих других случаев, в том числе и, по всей видимости, для рассмотренного в данной работе примера с базальными горизонтами стратотипа рифея.

Авторы искренне признательны за помощь при подготовке данной работы А.В. Рязанцеву, Т.С. Зайцевой, К.А. Савко и О.М. Туркиной. Несомненно, ценными были замечания и советы Т.В. Донской и анонимного рецензента. Иллюстрации к статье выполнены Н.С. Глушковой.

Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку рукописи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

All authors made an equivalent contribution to this article, read and approved the final manuscript.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанного с этой рукописью.

The authors declare that they have no conflicts of interest relevant to this manuscript.

1. Протоисточники – материнские магматические породы, в которых изначально кристаллизовался циркон [Pell et al., 1997]. Это определение относится и к метаморфизованным разностям таких пород, но не включает метаосадочные образования.2. Более древние, чем 3.25 млрд лет, этапы здесь опущены, так как циркон с таким возрастом для песчаников айской и большеинзерской свит практически не характерен.