Paleomagnetism of the Sette-Daban Meso-Neoproterozoic magmatic complex of the southeastern margin of the Siberian platform
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.401Abstract
The interval of ~ 1000 - ~ 900 Ma is one of the key ones in the history of the evolution of the Siberian Platform. At this time, the formation of the neoproterozoic supercontinent Rodinia took place, which undoubtedly found its reflection in the geological annals of Siberia. A reflection of the kinematics of the Siberian platform is its apparent pole wander path (APWP), the development of which will help to clarify the geodynamic in which the platform was at the beginning of the Neoproterozoic. However, not many objects of this age are known within the Siberian Platform, suitable for performing paleomagnetic determinations. The consequence of this is a very limited number of existing reliable poles, obtained either from sedimentary rocks with very imprecise age limits, or from rocks of the Yenisei Ridge and Taimyr with an ambiguous structural position. This paper presents the results of paleomagnetic studies of the Proterozoic igneous rocks of the Sette-Daban complex of the southern Verkhoyansk region, the formation of which took place ~ 1000-970 Ma ago. Detailed thermal magnetic cleaning made it possible to reveal the high-temperature (HT) characteristic component in a significant part of the samples. It has maximum unblocking temperatures of about 580 ° C, lying in the region of the Curie point of magnetite. The average direction of the characteristic component for the sills sampled in the valley of the Yudoma, coincides with the direction obtained earlier on the same bodies. The calculated paleomagnetic pole for the intrusive bodies of the Sette-Daban magmatic complex (Plat = 5.8 °, Plong = 182.9 °, dp / dm = 9.0 ° / 14.4 °) confirms and refines the previously obtained pole for the rocks of this complex, and also indicates that Siberia in the range of ~ 970-1000 Ma was located in the northern hemisphere in tropical latitudes (~ 26 ° N). The analysis of the available geochronological and geochemical data, coupled with new paleomagnetic data, made it possible to clarify the age of the Sette-Daban magmatic event and limit it within ~ 970-1000 Ma.
Keywords:
paleomagnetism, Siberian platform, mesoproterozoic, neoproterozoic, magmatism, paleomagnetic pole
Downloads
References
Волкодав, И. Г., Старников, А. И., Ян-Жин-Шин, В. А. (1978). Стратиграфия уйской серии позднего докембрия Сетте-Дабана. В: В. В. Хоментовский, под ред., Новое в стратиграфии и палеонтологии позднего докембрия восточных и северных районов Сибири. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 12-21.
Гаврильев, Н. Н. (1975). К литолого-геохимической характеристике усть-кирбинских отложений верхнего рифея Юдомо-Майского прогиба. В: В. Ф. Возин, под ред., Стратиграфия, палеонтология и литология осадочных формаций Якутии. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 184-191.
Лебедева, О. Ю. (2012). Рифейские, вендские и палеозойские долеритовые комплексы Южного Верхоянья. Дис. … канд. геол.-минерал. наук. Санкт-Петербург: ВСЕГЕИ.
Лосев, А. Г., Лосева, С. Е., Стельмахова, Н. В. (1984). Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Лист O-53-VI. Объяснительная записка. Москва: ВСЕГЕИ.
Малышев, С. В., Худолей, А. К., Гласмахер, У. А., Казакова, Г. Г., Калинин, М. А. (2018). Определение этапов формирования юго-западной части Верхоянского складчато-надвигового пояса по данным трекового датирования апатита и циркона. Геотектоника, 6, 55-68.
Метелкин, Д. В., Казанcкий, А. Ю., Бpагин, В. Ю., Цельмович, В. А., Лавpенчук, А. В., Кунгуpцев, Л. В. (2007). Палеомагнетизм позднемеловых интрузий минусинского прогиба (Южная Сибирь). Геология и геофизика, 48 (2), 238-253.
Неволин, Б. С., Потапов, С. В., Ставцев, А. Л. (1978). Верхний протерозой (рифей) и нижний кембрий юго-восточной окраины Сибирской платформы, Юдомо-Майского прогиба и Охотского срединного массива. Стратиграфия уйской серии позднего докембрия Сетте-Дабана. В: В. В. Хоментовский, под ред., Новое в стратиграфии и палеонтологии позднего докембрия восточных и северных районов Сибири. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 21-63.
Павлов, В. Э., Бураков, К. С., Цельмович, В. А. (1992). Палеомагнетизм верхнепротерозойских силлов Учуро-Майского района и оценка интенсивности геомагнитного поля в позднем рифее. Физика Земли, 1, 92-101.
Павлов, В. Э., Галле, И., Шацилло, А. В., Водовозов, В. Ю. (2004). Палеомагнетизм нижнего кембрия долины нижнего течения р. Лена - новые ограничения на кривую кажущейся миграции полюса Сибирской платформы и аномальное поведение геомагнитного поля в начале фанерозоя. Физика Земли, (2), 28-49.
Парфенов, Л. М., Кузьмин, М. И. (2001). Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия). Москва: МАИК «Наука/Интерпериодика».
Парфенов, Л. М., Прокопьев, А. В. (1993). Фронтальные надвиговые структуры Верхоянского пояса.
Геология и геофизика, 34 (7), 23-34.
Семихатов, М. А., Овчинникова, Г. В., Горохов, И. М., Кузнецов, А. Б., Васильева, И. М., Гороховский, В. М., Подковыров, В. Н. (2000). Изотопный возраст границы между средним и верхним рифеем: Pb-Pb геохронология карбонатных пород лахандинской серии, Восточная Сибирь. Докл. РАН, 372, 216-221.
Семихатов, М. А., Серебряков, С. Н. (1983). Сибирский гипостратотип рифея. Москва: Наука (Труды ГИН, 367).
Соболев, А. Е., Исправников, А. В. (1985). Геологическое обоснование перспектив южной части Сетте-Дабанского региона на согласные месторождения свинца, цинка и меди (Хабаровский край). [отчет] Тема № 605 - договоры за 1982-1985 гг.
Старников, А. И. (1989). Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Лист P-53-XXXV. Объяснительная записка. Москва: Союзгеолфонд.
Старников, А. И. (1990). Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Лист O-53-V. Объяснительная записка. Москва: ВСЕГЕИ.
Старников, А. И., Филатов, А. В. (1998). Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Лист Р-53-XXXVI. Объяснительная записка. Москва: ВСЕГЕИ.
Сухоруков, В. И. (1986). Опорные разрезы верхнего рифея хребта Улахан-Бам. В: В. В. Хоментовский, под ред., Поздний докембрий и ранний палеозой Сибири. Сибирская платформа и внешняя зона Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 23-64.
Сухоруков, В. И. (2002). Геология верхнерифейских и вендских образований Сетте-Дабана (Якутия). Дис. … канд. геол.-минерал. наук. Якутск.
Храмов, А. Н., Гончаров, Г. И., Комиссарова, Р. А., Писаревский, С. А., Погарская, И. А., Ржевский, Ю. С., Родионов, В. П., Слауцитайс, И. П. (1982). Палеомагнитология. Ленинград: Недра.
Шенфиль, В. Ю. (1991). Поздний докембрий Сибирской платформы. Новосибирск: Наука (Труды ИГиГ, 790).
Якшин, М. С., Исаков, А. В. (1991). Уйская серия Юдомо-Майского прогиба. В: В. В. Хоментовский, под ред., Поздний докембрий и ранний палеозой Сибири. Сибирская платформа и ее обрамление. Новосибирск: ОИГГМ СО АН СССР, 65-82.
Ян-Жин-Шин, В. А. (1977). Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Лист P-53-XXIX. Объяснительная записка. Москва: ВСЕГЕИ.
Ян-Жин-Шин, В. А. (1983). Тектоника Сетте-Дабанского горст-антиклинория. Якутск: ЯФСО АН СССР.
Bogdanova, S. V., Pisarevsky, S. A. and Li, Z. X. (2009). Assembly and Breakup of Rodinia (Some Results of IGCP Project 440). Stratigraphy and Geological Correlation, 17 (3), 259-274. https://doi.org/10.1134/S0869593809030022
Day, R., Fuller, M. and Schmidt, V. A. (1977). Hysteresis properties of titanomagnetites: grain-size and compositional dependence. Phys. Earth Planet.Inter., 13 (4), 260-267.
Dunlop, D. J. (2002b) Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Hcr/Hc) 2. Application to data for rocks, sediments, and soils. J. Geophys. Res., 107 (B3), 2057. https://doi.org/10.1029/2001JB000487
Dunlop, D. J. (2002a). Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Hcr/Hc) 1. Theoretical curves and tests using titanomagnetite data. J. Geophys. Res., 107 (B3), 2056. https://doi.org/10.1029/2001JB000486
Dunlop, D. J. and Özdemir, Ö. (1997). Rock Magnetism. Fundamentals and Frontiers. Cambridge, UK: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Magnetism).
Enkin, R. J. (1994). A computer program package for analysis and presentation of paleomagnetic data. Pacific Geoscience Centre. Geological Survey of Canada.
Gladkochub, D. P., Donskaya, T. V., Stanevich, A. M, Pisarevsky, S. A., Zhang, S., Motova, Z. L., Mazukabzov, A. M. and Li, H. (2019). U-Pb detrital zircon geochronology and provenance of Neoproterozoic sedimentary rocks in southern Siberia: New insights into breakup of Rodinia and opening of Paleo- Asian Ocean. Gondwana Research, 65, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.gr.2018.07.007
Harrison, R. J. and Feinberg, J. M. (2008). FORCinel: An improved algorithm for calculating first-order reversal curve distributions using locally weighted regression smoothing. Geochemistry, Geophys. Geosystems, 9 (5). https://doi.org/10.1029/2008GC001987
Khudoley, A. K. and Guriev, G. A. (2003). Influence of syn-sedimentary faults on orogenic structure: examples from the Neoproterozoic - Mesozoic east Siberian passive margin. Tectonophysics, 365, 23-43.
Khudoley, A. K., Kropachev, A. P., Tkachenko, V. I., Rublev, A. G., Sergeev, S. A., Matukov, D. I. and Lyahnitskaya, O. Yu. (2007). Meso-to-Neoproterozoic evolution of the Siberian craton and adjacent microcontinents: an overview with constraints for Laurentian connection. In: P. K. Link, R. S. Lewis, ed., Proterozoic Geology of Western America and Siberia, 86, 209-226.
Khudoley, A., Chamberlain, K., Ershova, V., Sears, J., Prokopiev, A., MacLean, J., Kazakova, G., Malyshev, S., Molchanov, A., Kullerud, K., Toro, J., Miller, E., Veselovskiy, R., Li, A. and Chipley, D.(2015). Proterozoic supercontinental restorations: Constraints from provenance studies of Mesoproterozoic to Cambrian clastic rocks, eastern Siberian Craton. Precambrian Research, 259, 78-94. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2014.10.003
Kirschvink, J. L. (1980). The least-squares line and plane and the analysis of palaeomagnetic data. Astron. Soc., 62, 699-718.
Li, Z. X., Bogdanova, S. V., Collins, A. S., Davidson, A., De Waele, B., Ernst, R. E., Fitzsimons, I. C. W., Fuck, R. A., Gladkochub, D. P., Jacobs, J., Karlstrom, K. E., Lu, S., Natapov, L. M., Pease, V., Pisarevsky, S. A., Thrane, K. and Vernikovsky, V. (2008). Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis. Precambrian Research, 160 (1-2), 179-210. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.021
McFadden, P. L. and McElhinny, M. W. (1990). Classification of the reversal test in palaeomagnetism. Geophysical Journal International, 103 (3), 725-729. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb05683.x
Metelkin, D. V., Vernikovsky, V. A. and Kazansky, A. Yu. (2007). Neoproterozoic evolution of Rodinia: Constraints from new paleomagnetic data on the western margin of the Siberian craton.Russian Geology and Geophysics, 48 (1), 32-45. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2006.12.004
Metelkin, D. V., Vernikovsky, V. A. and Matushkin, N. Yu. (2015). Arctida between Rodinia and Pangea. Precambrian Research, 259, 114-129. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2014.09.013
Pavlov, V. E., Gallet, Y., Petrov, P. Yu., Zhuravlev, D. Z. and Shatsillo, A. V. (2002). The Ui Group and Late Riphean Sills in the Uchur-Maya Area: Isotope and Paleomagnetic Data and the Problem of the Rodinia Supercontinent. Geotectonics, 36, 278-292.
Pavlov, V. E., Shatsillo, A. V. and Petrov, P. Yu. (2015). Paleomagnetism of the upper Riphean deposits in the Turukhansk and Olenek uplifts and Uda Pre-Sayan region and the neoproterozoic drift of the Siberian Platform. Izv., Phys. Solid Earth, 51, 716-747. https://doi.org/10.1134/S1069351315050092
Pisarevsky, S. A., Gladkochub, D. P., Konstantinov, K. M., Mazukabzov, A. M., Stanevich, A. M., Murphy, J. B., Tait, J. A., Donskaya, T. V. and Konstantinov, I. K. (2013). Paleomagnetism of Cryogenian Kitoi mafic dykes in South Siberia: Implications for Neoproterozoic paleogeography. Precambrian Research, 231, 372-382. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2013.04.007
Pisarevsky, S. A., Natapov, L. M., Donskaya, T. V., Gladkochub, D. P. and Vernikovsky, V. A. (2008). Proterozoic Siberia: A promontory of Rodinia. Precambrian Research, 160 (1-2), 66-76. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.016
Rainbird, R. H., Stern, R. A., Khudoley, A. K., Kropachev, A. P., Heaman, L. M. and Sukhorukov, V. I. (1998). U-Pb geochronology of sandstone and gabbro from southeast Siberia and its bearing on the Laurentia - Siberia connection. Earth and Planetary Science Letters, 164, 409-420.
Roberts, A. P., Heslop, D., Zhao, X. and Pike, C. R. (2014). Understanding fine magnetic particle systems through use of first-order reversal curve diagrams. Rev. Geophys., 52, 557-602. https://doi.org/10.1002/2014RG000462
Roberts, A. P., Pike, C. R. and Verosub, K. L. (2000). First-order reversal curve diagrams: A new tool for characterizing the magnetic properties of natural samples. J. Geophys. Res., 105 (B12), 28461-28475. https://doi.org/10.1029/2000JB900326
Savelev, A. D., Malyshev, S. V., Savatenkov, V. M., Ignatov, D. D. and Kuz’kina, A. D. (2020). Meso-Neoproterozoic Mafic Sills along the South-Eastern margin of the Siberian Craton, SE Yakutia: Petrogenesis, Tectonic and Geochemical features. Minerals, 10 (9), 805. https://doi.org/10.3390/min10090805
Torsvik, T. H., Van der Voo, R., Preeden, U., Mac Niocaill, C., Steinberger, B., Doubrovine, P. V., van Hinsbergen, D. J. J., Domeier, M., Gaina, C., Tohver, E., Meert, J. G., McCausland, P. J. A. and Cocks, L. R. M. (2012). Phanerozoic polar wander, palaeogeography and dynamics. Earth-Science Reviews, 114 (3-4), 325-368. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2012.06.007
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
