resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2019-24-4-4resar-495Research ArticleНауки о Земле. Общая и региональная геология, петрология и вулканологияEarth sciences. General and regional geology, petrology and volcanologyТермохронология северной части Верхоянского складчато-надвигового пояса по данным трекового датирования апатитаThermochronology of the northern part of the Verkhoyansk Fold-and-Thrust Belt according to apatite fission-track agehttps://orcid.org/0000-0003-1201-3805ВасильевДмитрий АнатольевичVasilievDmitry Anatolyevich

Васильев Дмитрий Анатольевич, научный сотрудник, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, 677000, Якутск, проспект Ленина, д. 39, Россия, https://orcid.org/0000-0003-1201-3805, juorankhay@mail.ru;

Vasiliev Dmitry Anatolyevich, researcher, Diamond and Precious Metals Geology Institute SB RAS, 39 Lenina pr., Yakutsk, 677000, Russia, https://orcid.org/0000-0003-1201-3805, juorankhay@mail.ru;

juorankhay@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0985-9535ПрокопьевАндрей ВладимировичProkopievAndrey Vladimirovich

Прокопьев Андрей Владимирович, кандитат геолого-минералогических наук, доцент, заведующий лабораторией, главный научный сотрудник, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, 677000, Якутск, проспект Ленина, д. 39, Россия, https://orcid.org/0000-0003-0985-9535, prokopiev@diamond.ysn.ru;

Prokopiev Andrey Vladimirovich, candidate of geological and mineralogical sciences, associate professor, head of the laboratory, senior researcher, Diamond and Precious Metals Geology Institute SB RAS, 39 Lenina pr., Yakutsk, 677000, Russia, https://orcid.org/0000-0003-0985-9535, prokopiev@diamond.ysn.ru;

prokopiev@diamond.ysn.ruХудолейАндрей КонстантиновичKhudoleyAndrey Konstantinovich

Худолей Андрей Константинович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная 7-9, Россия

Khudoley Andrey Konstantinovich, doctor of geological and mineralogical sciences, professor, Institute of Earth Sciences, St. Petersburg State University, 3-9 Universitetskaya emb, St Petersburg, 199106, Russia;

spbu@spbu.ruЕршоваВиктория БэртовнаErshovaVictoria Bertovna

Ершова Виктория Бэртовна, кандидат геолого-минералогических наук, заведующая кафедрой, Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная 7-9, Россия

Ershova Victoria Bertovna, candidate of geological and mineralogical Sciences, associate professor, head of department, Institute of Earth Sciences, St. Petersburg State University, 3-9 Universitetskaya emb, St Petersburg, 199106, Russia;

spbu@spbu.ruКазаковаГалина ГермановнаKazakovaGalina Germanovna

Казакова Галина Германовна, ведущий инженер-геолог, Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ), 199106, Санкт-Петербург, Средний проспект, д. 74, Россия

Kazakova Galina Germanovna, engineer-geologist, A.P. Karpinsky All-Russian Research Geological Institute (VSEGEI), 74 Srediny pr., St Petersburg, 199106, Russia;

info@karpinskyinstitute.ruВетровЕвгений ВикторовичVetrovEvgeny Victorovich

Ветров Евгений Викторович, кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией, Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, 630091, Новосибирск, Красный проспект, д. 67, Россия.

Vetrov Evgeny Victorovich, candidate of geological and mineralogical sciences, head of the laboratory, Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Minerals, 67 Krasniy pr., Novosibirsk, 630091, Russia.

miheevamy@rusgeology.ruИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАНРоссияDiamond and Precious Metals Geology Institute SB RASRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университетРоссияSt. Petersburg State UniversityRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. КарпинскогоРоссияA.P. Karpinsky All-Russian Research Geological InstituteRussian FederationСибирский научно-исследовательский институт геологииРоссияSiberian Research Institute of GeologyRussian Federation2019041120242444966Copyright © Васильев Д.А., Прокопьев А.В., Худолей А.К., Ершова В.Б., Казакова Г.Г., Ветров Е.В., 20242024Васильев Д.А., Прокопьев А.В., Худолей А.К., Ершова В.Б., Казакова Г.Г., Ветров Е.В.Vasiliev D.A., Prokopiev A.V., Khudoley A.K., Ershova V.B., Kazakova G.G., Vetrov E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/495

Представлены результаты термохронологических исследований, проведенных во фронте северной части Верхоянского складчато-надвигового пояса и Приверхоянского краевого прогиба с целью установления основных возрастных рубежей палеоподнятий и возможной их связи с тектоническими событиями. На основе метода трекового датирования апатита, извлеченного из двенадцати образцов песчаников пермского–эоценового возраста, было уверенно установлено термотектоническое событие, произошедшее 77–57 млн лет назад (кампан–палеоцен), сопровождавшееся высокими скоростями денудации. Предполагается, что в это время происходила заключительная стадия формирования фронта Хараулахского антиклинория. В эоценовых отложениях Кенгдейского грабена преобладают зерна апатита, имеющие трековые возраста около 73,6±3,5 млн лет, близкие к этому термохронологическому событию. Вероятно, при накоплении этих толщ происходил размыв поднимающегося горно-складчатого сооружения. Предполагается, что на исследованной территории происходил еще ряд термотектонических событий 110–55, 95–90, 50–25, 45–40 млн лет назад.

The paper presents the results of thermochronological studies conducted in the front of the northern part of the Verkhoyansk fold-and-thrust belt and the Priverkhoyansk foredeep with the aim toestablish the age of paleo-uplifts and their possible relation to tectonic events. The results of fission track analysis of apatite grains extracted from 12 samples of Permian-Eocene sandstones point confidently to the occurrence of a thermotectonic event at 77–57 Ma (Campanian-Paleocene), which was accompanied by high denudation rates. It is supposed that this was the time of the final formative stage of the Kharaulakh anticlinorium front. Deposits of the Kengdey graben are dominated by apatite grains with track ages of about 73.6±3.5 Ma, which are close to this thermochronologic event. Accumulation of these strata was likely accompanied by the erosion of the uplifting foldbelt. It is assumed that some more thermotectonic events occurred in the area under study at 110–55, 95–90, 50–25, and 45–40 Ma.

трековое датирование апатитасредние длины трековХараулахский антиклинорийПриверхоянский краевой прогибКенгдейский грабенВерхоянский складчато-надвиговый поясденудацияподнятиеохлаждение.apatite fission-track agemean track lengthsKharaulakh anticlinoriumPriverkhoyansk foredeepKengdey grabenVerkhoyansk fold-and-thrust beltdenudationupliftcoolingИсследование выполнено по плану НИР ИГАБМ СО РАН (проект 0381-2019-0001) (трековое датирование в лаборатории Apatite to Zircon, Inc и интерпретация данных по Хараулахскому антиклинорию) и при поддержке гранта РНФ № 17-17-01171 (трековое датирование в лаборатории университета Гента и интерпретация данных по Приверхоянскому прогибу)The study was carried out according to the plan of research of IGABM SB RAS (project 03-81-201-0001) (track dating at the Laboratory of the Apatite to Zircon, Inc and interpretation of data on the Kharaulakh anticlinorium) and with the support of the grant from the Russian Science Foundation, no. 17-17-01171 (track dating at the Laboratory of the Gent University and interpretation of data on the Priverkhoyansk foredeepReferencesБиджиев Р.А., Грошин С.И., Горшкова Е.Р., Гогина Н.И. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Нижнеленская. Лист R-52-VII, VIII. Объяснительная записка. М.: Аэрогеология, 1976. 80 с.Bidjiev R.A., Gorshkova S.I., Gorshkova E.R., Gogina N.I. State geological map of the USSR scale 1: 200 000. Series of the lower Lena. Sheet R-52-VII, VIII. Exploration note. Moscow: Aerogeology. 1976. 80 p.Гогина Н.И. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Нижнеленская. Лист S-52-XXXI, XXXII. Объяснительная записка. М., 1979. 89 с.Gogina N.I. State geological map of the USSR scale 1: 200 000. Series of the lower Lena. Sheet S-52-XXXI,Гогина Н.И., Грошин С.И. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Нижнеленская. R-52-I, II. Объяснительная записка. М., 1976. 82 с.XXXII. Exploration note. Moscow. 1979. 89 p.Биджиев Р.А., Горшкова Е.Р., Леонов Б.Н. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Верхоянская. Лист R-52-III, IV. Объяснительная записка. М., 1979. 71 с.Gogina N.I., Groshin S.I. State geological map of the USSR scale 1: 200 000. Series of the lower Lena. R-52-I, II. Exploration note. Moscow. 1976. 82 p.Васильев Д.А., Ершова В.Б. Тектонические структуры верхнеюрско-нижнемеловых отложений северной части Приверхоянского прогиба // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России: материалы всероссийской научно-практической конференции. Якутск: Издательский дом Северо-Восточного федерального университета, 2013. С. 113–116Bidjiev R.A., Gorshkova E.R., Leonov B.N. State geological map of the USSR scale 1: 200 000. Series of the Verkhoyansk. Sheet R-52-III, IV. Explanatory note. Moscow, 1979. 71 p.Ветров Е.В. Эволюция термотектонических событий юго-восточного Алтая в позднем мезозое и кайнозое по данным трековой термохронологии апатита: Дисс. на соискание ученой степени канд. геол.мин. наук. М., 2016. 200 с.Vasiliev D.A., Ershova V.B. Tectonic structures of the upper Jurassic-lower Cretaceous deposits of the Northern part Priverkhoyansk foredeep // Geology and mineral resources of the North-East of Russia: materials of the allRussian scientific and practical conference. Yakutsk: Publishing house of North-Eastern Federal University, 2013. P. 113–116.Соловьев А.В. Изучение тектонических процессов в областях конвергенции литосферных плит // Методы трекового и структурного анализа. Труды Геологического института РАН. Вып. 577. М.: Наука, 2008. 320 с.Vetrov E.V. Evolution of thermotectonic events of the southeastern Altai in the late Mesozoic and Cenozoic according to apatite track thermochronology // Thesis for the degree of candidate of geological and mineralogical Sciences. Moscow, 2016. 200 p.Флейсчер Р.Л., Прайс П.Б., Уолкер Р.М. Треки заряженных частиц в твердых телах: принципы и приложения. Ч. 2. Науки о Земле и космические исследования / Пер. А.Н. Комарова и Л.К. Левского; Ред. Ю.А. Шуколюков. М.: Энергоиздат, 1981. 264 с.Soloviev A.V. Study of tectonic processes in the areas of convergence of lithospheric plates. Methods of track and structural analysis. Proceedings of the Geological Institute of RAS. Edition 577. Moscow: Nauka, 2008. 320 p.Фор Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1989. 585 c.Fleischer R.L., Price P.B., Walker R.M. Tracks of charged particles in solids: principles and applications. Part 2. Earth Sciences and space research. Translated byFleischer R.L., Price P.B., Walker R.M. Nuclear tracks in solids: principles and applications. Berkeley: University of California Press, 1975. 605 p.A.N. Komarov and L.K. Levsky. Ed. Yu.A. Shukolyukov. Moscow: Energoizdat, 1981. 264 p.Wagner G., Van den Haute P. Fission track dating. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1992. 285 р.For G. Fundamentals of isotope Geology. Moscow: Mir, 1989. 585 p.McConnell D. Apatite. Wien: Springer-Verlag, 1973. 111 P. 197.Fleischer R.L., Price P.B., Walker R.M. Nuclear tracks in solids: principles and applications. Berkeley: University of California Press, 1975. 605 p.Price P.B., Walker R.M. Fossil tracks of charged particles in mica and the age of minerals // Journal of Geophysical Research. 1963. Vol. 68. P. 4847–4862.Wagner G., Van den Haute P. Fission track dating. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1992. 285 р.Gleadow A.J.W., Duddy I.R., Green P.F., Hegarty K.A. Fission track lengths in the apatite annealing zone and the interpretation of mixed ages // Earth and Planetary Science Letters. 1986. Vol. 78. P. 245–254.McConnell D. Apatite. Wien: Springer-Verlag, 1973. 111 P. 197.Gleadow A.J.W., Duddy I.R., Lovering J.F. Fission track analysis: New tool for the evaluation of thermal histories and hydrocarbon potential // Austral. Petrol. Explor. Assoc. J. 1983. Vol. 23. P. 93–102.Price P.B., Walker R.M. Fossil tracks of charged particles in mica and the age of minerals // Journal of Geophysical Research. 1963. Vol. 68. P. 4847–4862.Green P.F., Daddy I.R., Gleadow A.J.W., Tingate P.R., Laskett G.M. Thermal annealing of fission traks in apatite. A qualitative description // Chemical Geology (Isotopes Geoscience Section). 1986. Vol. 59. P. 237–253.Gleadow A.J.W., Duddy I.R., Green P.F., Hegarty K.A. Fission track lengths in the apatite annealing zone and the interpretation of mixed ages // Earth and Planetary Science Letters. 1986. Vol. 78. P. 245–254.Wagner G.A. The geological interpretation of fission track ages // Transactions of the American Nuclear Society. 1972. Vol. 15. P. 117.Gleadow A.J.W., Duddy I.R., Lovering J.F. Fission track analysis: New tool for the evaluation of thermal histories and hydrocarbon potential // Austral. Petrol. Explor. Assoc. J. 1983. Vol. 23. P. 93–102.Wagner G.A., Reimer G.M., Jager E. Cooling ages derived by apatite fission track, mica Rb-Sr, and K-Ar dating: The uplift and cooling history of the Central Alps // Mem Inst. Geol. Miner. Univ. Padova. 1977. Vol. 30. P. 1–27.Green P.F., Daddy I.R., Gleadow A.J.W., Tingate P.R., Laskett G.M. Thermal annealing of fission traks in apatite. A qualitative description // Chemical Geology (Isotopes Geoscience Section). 1986. Vol. 59. P. 237–253.Ketcham R.A. Forward and inverse modeling of low-temperature thermochronometry data // Rev. Mineral Geochem. 2005. Vol. 58. P. 275–314.Wagner G.A. The geological interpretation of fission track ages // Transactions of the American Nuclear Society. 1972. Vol. 15. P. 117.Gallagher K. Transdimensional inverse thermal history modeling for quantitative thermochronology // Journal of Geophysical Research and Solid Earth. 2012. Vol. 117. P. 1–16. https://doi.org/10.1029/2011JB008825.Wagner G.A., Reimer G.M., Jager E. Cooling ages derived by apatite fission track, mica Rb-Sr, and K-Ar dating: The uplift and cooling history of the Central Alps // Mem Inst. Geol. Miner. Univ. Padova. 1977. Vol. 30. P. 1–27.Ketcham R.A., Carter A., Donelick R.A., Barbarand J., Hurford A.J. Improved modeling of fission-track annealing in apatite // American Mineralogist. 2007. Vol. 92. P. 799–810. https://doi.org/10.2138/am.2007.2281.Ketcham R.A. Forward and inverse modeling of low-temperature thermochronometry data // Rev. Mineral Geochem. 2005. Vol. 58. P. 275–314.Gleadow A.J.W., Kohn B.P., Brown R.W., O’Sullivan P.B., Raza A. Fission track thermotectonic imaging of the Australian continent // Tectonophysics. 2002. Vol. 349. P. 5–21.Gallagher K. Transdimensional inverse thermal history modeling for quantitative thermochronology // Journal of Geophysical Research and Solid Earth 2012. Vol. 117. P. 1–16. https://doi.org/10.1029/2011JB008825.Green P.F., Duddy I.R. AFTA and low temperature thermochronology: the Geotrack approach // Thermo 2014. 14th International Conference on Thermochronology. 2014. P. 1–69.Ketcham R.A., Carter A., Donelick R.A., Barbarand J., Hurford A.J. Improved modeling of fission-track annealing in apatite. American Mineralogist. 2007. Vol 92. P. 799–810. https://doi.org/10.2138/am.2007.2281.Gleadow A.J.W., Brown R.W. Fission track thermochronology and the long-term denudational response to tectonics // Geomorphology and Global Tectonics / Summerfield, M.J. (Ed.). New York: Wiley, 2000. P. 57–75.Gleadow A.J.W., Kohn B.P., Brown R.W., O’Sullivan P.B., Raza A. Fission track thermotectonic imaging of the Australian continent // Tectonophysics. 2002. Vol. 349. P. 5–21.Прокопьев А.В., Дейкуненко А.В. Деформационные структуры складчато-надвиговых поясов // Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) / Под ред. Л.М. Парфенова, М.И. Кузьмина. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. С. 156–198.Green P.F., Duddy I.R. AFTA and low temperature thermochronology: the Geotrack approach // Thermo 2014. 14th International Conference on Thermochronology. 2014. P. 1–69.Prokopiev A., Khudoley A., Egorov A., Gertseva M., Afanasieva E., Sergeenko A., Ershova V., Vasiliev D. Late Cretaceous-Early Cenozoic indicators of continental extension on the Laptev Sea shore (North Verkhoyansk) // 3P Arctic, Stavanger, Norway, October 14–18, 2013. P. 170.Gleadow A.J.W., Brown R.W. Fission track thermochronology and the long-term denudational response to tectonics // Geomorphology and Global Tectonics / Summerfield, M.J. (Ed.). New York: Wiley, 2000. P. 57–75.Prokopiev A.V., Deykunenko A.V. The deformation of the structure of fold-thrust belts // Tectonics, geodynamics and metallogeny of the Republic of Sakha (Yakutia) / Ed. L.M. Parfenov, M.I. Kuzmin. Moscow: MAIK «Nauka/Interperiodica», 2001. P. 156–198.Prokopiev A.V., Deykunenko A.V. The deformation of the structure of fold-thrust belts // Tectonics, geodynamics and metallogeny of the Republic of Sakha (Yakutia) / Ed. L.M. Parfenov, M.I. Kuzmin. Moscow: MAIK «Nauka/Interperiodica», 2001. P. 156–198.Prokopiev A., Khudoley A., Egorov A., Gertseva M., Afanasieva E., Sergeenko A., Ershova V., Vasiliev D. Late Cretaceous-Early Cenozoic indicators of continental extension on the Laptev Sea shore (North Verkhoyansk) // 3P Arctic, Stavanger, Norway, October 14–18, 2013. P. 170.Prokopiev A., Khudoley A., Egorov A., Gertseva M., Afanasieva E., Sergeenko A., Ershova V., Vasiliev D. Late Cretaceous-Early Cenozoic indicators of continental extension on the Laptev Sea shore (North Verkhoyansk) // 3P Arctic, Stavanger, Norway, October 14–18, 2013. P. 170.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.