ПРОТЕРОЗОЙ. РИФЕЙ И ВЕНД

Рифейская группа. Возраст рифейских отложений

 (Шатский, 1945)

Отложения верхнего докембрия, слагающие на территории СССР обширные площади, были обособлены сравнительно недавно. В зависимости от местных условий их или относили к протерозою (Казахстан, Енисейский Кряж), или объединяли с покрывающими палеонтологически охарактеризованными отложениями палеозоя — с девоном на Урале и Тимане, с кембрием в Прибайкалье и т. д. Позже, когда стало выясняться своеобразие этих мощных и исключительно сложно построенных отложений, им начали придавать самостоятельное значение. Так, Г. Ф. Лунгерсгаузен (1947) предложил выделять так называемые «древние немые свиты» Башкирской АССР под именем липалийской системы, предполагая, что они заполняют липалийский перерыв, намеченный Уолькоттом между альгонком и кембрием на склонах Канадского щита.

Значительно дальше пошел в своих выводах Н. С. Шатский, предложивший считать мощный разрез «древних немых свит» Южного Урала типовым для выделенной им новой самостоятельной рифейской группы (Шатский, 1945, I960, 1963). Н. С. Шатский считал, что разрез миогеосинклинального прогиба Южного Урала, состоящий из четырех серий и имеющий общую мощность около 15 000 м, составляет единый крупный осадочный цикл, начинающийся обломочными и вулканогенными образованиями, которые дальше сменяются флишеподобными толщами и наконец молассами.

Этот ряд, по Н. С. Шатскому, аналогичен последовательности формаций, установленной для эпох герцинской или альпийской складчатости, и представляет собой группу отлож"- ний, соответствующую естественному этапу развития земной коры и направленному ряду формаций. Каждый такой ряд завершается молас- сами, возникающими во время складчатости и разрастания поднятий внутри геосинклинальной области. Формирование осадочных толщ рифея завершается байкальской складчатостью, отчетливо проявившейся в миогеосинклиналях, обрамляющих Русскую и Сибирскую платформы (Урал, Енисейский кряж и др.).

Такие подразделения, как иотний, тарридон, Белт и синий, соответствуют каким-то частям рифейской группы. Для территории Советского Союза Н. С. Шатским были выделены разрезы рифея различных структурных областей — Русской и Сибирской платформ, миогеосинклиналей и эвгеосинклиналей (Казахстан)

Последующие работы по изучению строматолитов и микропробле- матпк, увязанные с данными по абсолютному возрасту (Келлер и др., 1960), позволили почти для всей территории СССР (кроме Казахстана) обосновать трехчленное деление рифейской группы и на этой основе провести корреляцию разрезов различных структурно-фациальных зон.

Особенный интерес представляют результаты определения абсолютного возраста рифейской группы, полученные при изучении опорных разрезов Урала, Сибири и Русской платформы. Они показывают, что основание рифейской группы характеризуется цифрами абсолютного возраста 1 550—1 600 млн. лет, основание 'среднего рифея 1 350— 1400 млн. лет, основание верхнего рифея 1 000—1 100 млн. лет, основание венда около 650^-700 млн. лет и основание кембрия 550 млн. лет (табл. 1).

Особенно важное значение в этой последовательности имеют рубежи: 1) 1550—1600 млн. лет, совпадающий в Сибири с формированием на широких площадях платформенного чехла и принятый за основание верхнего протерозоя (рифея), и 2) 1 000—1 100 млн. лет, совпадающий с эпохой тектонической активности и магматизма, отчетливо проявившейся в области Русской и Северо-Американской платформ и в окружающих их прогибах.

При рассмотрении отчетливо видно, что абсолютная длительность каждого из комплексов рифея нуждается в уточнении. Тем не менее достаточно отчетливо видно, что длительность каждого из них равна примерно 300 млн лет, в то время как средняя длительность систем палеозойской группы равна 50—60 млн. лет. В целом общая продолжительность рифейской группы близка к 1 ООО млн. лег и почти в два раза превышает длительность палеозойской, мезозойской и кайнозойской групп, вместе взятых. Вывод этот оказался для геологов полной неожиданностью, так как сделанные ранее попытки оценить длительность рифея другими методами приводили к совершенно иным заключениям.

Одним из таких методов является изучение ленточной слоистости, которая связывается с годичными сезонными изменениями и широко распространена среди рифейских отложений Урала и Енисейского кряжа. Подсчеты годичных слоев, проделанные Г. Ф. Лунгерсгаузеном (1946) для рифея Урала, показали, что рифейские отложения образовались за 4,5—5 млн. лет. Тем же путем Г. И. Кириченко (1958) пришел к выводу, что средний и верхний рифей Енисейского кряжа формировался в течение 15 млн. лет.

Несколько большие величины (250 млн. лет) даны Н. С. Шатским (1960) на основании сравнения рифейского тектонического цикла с каледонским, герцинским и альпийским циклами более поздних этапов развития Земли. Такие сравнения убедительно подчеркивались сходным порядком мощностей отложений, выполняющих миогеосинклинальные и краевые прогибы. Общая мощность отложений рифея Урала оценивается в 15 тыс. м, среднего и верхнего рифея Енисейского кряжа — в10—12 тыс. м, рифея Юдомо-Майской миогеосинклинали — в 9 тыс. м, синийских отложений Яншаньского прогиба Китая — в 8—11 тыс. м. Сходный порядок мощностей был установлен для краевых прогибов и авлакогенов палеозоя — для карбона и перми Донбасса в 10—12 тыс. м, для девона и карбона Зилаирского синклинория Южного Урала в11—-12тыс. м.

Вместе с тем, если время выполнения палеозойских прогибов соответственно принятой шкале абсолютного возраста может быть оценено в 100—150 млн. лет, то для рифейских прогибов оно возрастает в 7—8 раз и определяется величиной порядка 800—1000 млн. лет. Еще более разительным является несоответствие абсолютного времени образования рифейских пород, выявляющееся при рассмотрении миньярской свиты Урала. Абсолютный возраст глауконитов из низов этой свиты равен 740 млн. лет, глаукониты р. Басы из средней части свиты дали возраст 685—700 млн. лет, а возраст укской пачки верхов миньярской свиты — 616—638 млн. лет. Таким образом, миньярская свита, сложенная доломитами и доломитизированными известняками с глинисто-песчаными пачками общей мощностью от 400 — до 600 м, сформировалась в течение почти 150 млн. лет, т. е. за отрезок времени, равный по длительности всему мезозою.

Указанное несоответствие пока не находит удовлетворительного объяснения. Первое время многие геологи высказывали сомнение в точности получения цифр абсолютного возраста рифея. Однако в настоящее время эти цифры проверены и подтверждены во многих лабораториях и хорошо совпадают с единичными определениями абсолютного возраста более точным свинцовым методом. Очевидно, дело заключается не в неточностях полученных цифр, а в их геологическом истолковании.

Чрезвычайно небольшие значения возраста рифейских отложений, полученные Г. И. Кириченко и Г. Ф. Лунгерсгаузеном при анализе сезонной слоистости, дают основание считать, что накопление осадков происходит сравнительно быстро; несравненно более длительное время приходится на скрытые перерывы, во время которых осадки не накапливались. Длительность этих скрытых перерывов, по-видимому, и определяет длительность формирования осадочной толщи в целом. Последняя в значительной степени зависит от скорости погружения дна бассейна, т. е. в конечном счете от интенсивности нисходящих движений в области осадконакопления. Таким образом, большие значения абсолютного возраста пород рифея зависят от замедленности темпов движения земной коры в рифейскую эру и определяются необычайно медленным формированием миогеосинклинальных прогибов: при этих темпах в данную единицу времени накапливались очень небольшие по мощности толщи пород.

Такая замедленность геологических процессов в рифейскую эру является пока лишь интересной догадкой; весьма возможно увеличенные значения абсолютного возраста рифейских отложений получат в ближайшее время более правдоподобное объяснение.