ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2008, № 1, с. 35-45
УДК 551.21(571.55)
ЭТАПЫ И АРЕАЛЫ ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКОГО ВУЛКАНИЗМА ХРЕБТА УДОКАН (ЗАБАЙКАЛЬЕ) ПО ДАННЫМ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
© 2008 г. Ф. М. Ступак2, В. Ä. Лебедев1, Е. Ä. Кудряшова1
1Институт геологии рудных месторождений, петрографии, геохимии и минералогии РАН, Москва, 119017 2Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, 692090
Поступила в редакцию 15.03.2007 г.
Приводятся новые K-Ar датировки кайнозойских вулканических пород лавового плато хребта Удо-кан, сравнительный их анализ с уже известными для таких пород геохронологическими датами. Полученные результаты положены в основу предлагаемых схем периодизации вулканических извержений и районирования плато по ареалам разновозрастного вулканизма.
ВВЕДЕНИЕ
Удоканское лавовое плато (УЛП) расположено в северо-восточном секторе Байкальской рифтовой зоны [6]. Среди других вулканических полей не только Байкальского рифта, но и прилегающих к нему территорий УлП выделяется присутствием значительного количества пород, более кислых, нежели базальтовые (до трахитов) [6, 16 и др.]. Подобное обстоятельство в комплексе с другими (хорошая обнаженность, обилие ксенолитов глубинных пород и минералов и т.д.) определяет привлекательность УЛП как объекта разносторонних геологических исследований, в том числе направленных на решение проблем рифтогенного магматизма. Свидетельством тому является большое количество публикаций, посвященных разным аспектам геологии плато. Знакомство с ними показывает, что наибольшие затруднения у их авторов при интерпретации закономерностей формирования плато возникали в связи с недостаточным количеством имеющихся надежных определений возраста пород. Этим, главным образом, и вызваны расхождения и противоречия предложенных схем расчленения вулканогенных образований УЛП и выделенных ареалов их распространения [3, 5, 6, 9, 11, 12, 16, 17].
Необходимо заметить, что в условиях незначительного развития ассоциирующих с вулканитами плато осадочных пород, скудностью или отсутствием в них спорово-пыльцевых комплексов особое значение в решении проблемы периодизации вулканических извержений УЛП приобретает прецизионное изотопное датирование вулканогенных пород. Для сложно устроенного и длительно формировавшегося УЛП таких данных пока недостаточно. В нашей работе приводится ряд новых K-Ar датировок пород плато, существенно дополняющих банк уже имеющихся, про-
водится совместный их анализ и предлагается разработанная на этой основе новая схема развития кайнозойского вулканизма хр. Удокан во времени и пространстве.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЛП
Область распространения неоген-четвертичных вулканогенных пород находится в центральной части хребта Удокан, в междуречье Калара и верховий рек Куанды и Чары (рис. 1). Выступами пород фундамента и врезами речных долин плато разделено на ряд частей (покровов), крупнейшими из которых являются Бирамиянский и Саку-канский. Сакуканский покров занимает восточную часть УЛП, почти целиком располагаясь в междуречье Чукчуду, Калара и Юж. Сакукана. Значительно более крупный Бирамиянский покров охватывает почти всю остальную часть плато. Площадь сохранившейся части УЛП составляет 1500 км2, а объем изверженного материала достигает 750 км3 [16].
Почти целиком УЛП сложено лавами трещинных излияний, проходивших в позднемиоцен-плиоценовый отрезок времени его формирования. На долю продуктов центральных извержений, предварявших и завершавших трещинные, приходится не более 1-2% объема сохранившейся части плато.
Толща лав собственно плато сформирована многочисленными, последовательно налегающими один на другой их слоями, залегающими горизонтально или почти горизонтально, и отчетливо стратифицирована. В общем ее разрезе отчетливо выделяются три пачки пород, нижняя и верхняя из которых сложены базальтовыми лавами преимущественно темной окраски, а средняя -светлоокрашенными лавами переменного, от ба-
35
3*
Рис. 1. Удоканское лавовое плато. 1-6 - лавовые поля (показаны цветом и крапом), вулканы и экструзивные тела (показаны значками): 1 - среднемиоценовые, 2 - позднемиоценовые, 3 - ранне-среднеплиоценовые, 4 - позднеплиоцено-вые, 5-6 - четвертичные (генерализовано): 5 - эоплейстоценовые, 6 - позднечетвертичные (а - неоплейстоценовые, б - голоценовые); 7 - участки развития муджиерит-трахитовых лав в разрезах платобазальтов; 8 - впадины; 9 - кайнозойские разломы; 10 - расположение датированных разрезов: С - авторских, Р - Рассказова C.B. и др. [11-12]; 11 -расположение единичных авторских датировок и их значения (млн. лет); 12 - покровы плато (БП - Бирамиянский, СП - Сакуканский). На врезке показано положение Удоканского плато в системе кайнозойских вулканических полей Прибайкалья и Забайкалья. Вулканические поля - черные залитые участки; вулканические области: ЮБ - ЮжноБайкальская, Вит - Витимская, Уд - Удоканская, Чк - Чикойская.
зальтов до трахитов, состава (условно будем называть их трахитовыми породами). Все три пачки при детальном геологическом картировании УЛП были обособлены в ранге свит, средняя из которых (амнанакачинская) являлась маркирующей [14]. В границах плато ее образования распространены широко, но не повсеместно (рис. 1).
По геологическим данным предполагалось, что лавы амнанакачинской свиты являются одновоз-растными на всей территории УЛП [16]. Следует подчеркнуть, что в полных (трехсвитных) разрезах толщи платобазальтов трахитовые породы свиты повсеместно занимают среднюю позицию. Случаи их залегания в основании лавовой толщи
или их отсутствия относятся к неполным ее разрезам, из которых выпадают образования нижней базальтовой или маркирующей свит.
ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Ко времени написания статьи было сделано около 130 определений изотопного возраста вулканогенных пород УЛП. Из них 9 определений выполнено 40Ar/39Ar методом, 10 - радиоуглеродным, остальные - K-Ar.
Около 40 K-Ar датировок пород были получены в конце 1970-х - начале 1980-х годов прошлого столетия низкоточным объемным методом, главным образом, в лаборатории абсолютного возраста ПГО "Читагеология" А.Г. Саксиным. Для них характерен широкий разброс значений возраста пород (от 1 до 33 млн. лет) и несоответствие многих из них установленной последовательности пород в геологических разрезах. По этим причинам такие датировки не использовались ранее при меж- и внутрипокровных корреляциях, не используются и не приводятся в настоящей работе.
Остальные K-Ar датировки получены методом изотопного разбавления. Более ранними из них являются определения, выполненные под руководством Г.П. Багдасаряна в лаборатории ядерной геохронологии и изотопных исследований ИГН АН Армянской ССР. Они приведены в работах А.И. Полякова и его коллег [1, 2, 7]. Отличительной особенностью методики их работ являлись анализ валового состава пород по нескольким навескам для каждой пробы и расчет по их результатам средних значений возраста. Работами этой группы исследователей были получены первые геохронологические свидетельства разновозрастности лавовой толщи плато (в латеральных его сечениях), а также доголоценовых вулканических построек.
Однако, как было показано позже [11, 12], K-Ar даты лаборатории ИГН АН Армянской ССР в большинстве случаев являются систематически удревненными (для неогеновых пород в среднем на 1-3 млн. лет). В указанных работах в качестве возможной причины удревнения предполагалось влияние на результаты анализов избыточного радиогенного аргона, присутствующего во вкрапленниках минералов, не содержащих в своем составе калия. Можно согласиться как с оценкой удревнения пород, так и с вероятной его причиной, но вряд ли она единственная. Свидетельством тому является одинаковый возраст трахи-андезит-трахитовых лав маркирующей свиты из разрезов С-1 и С-2, датированных нами, соответственно, по валу и основной массе. По-видимому, искажение K-Ar датировок лаборатории ИГН АН Армянской ССР связано с аналитическими
проблемами определения ультрамалых содержаний радиогенного 40Ar. По указанным причинам датировки данной лаборатории для решения задач нашей работы не привлекаются.
Позднее к заключению о разновозрастности отдельных частей УЛП пришли C.B. Рассказов и др. [10-12]. B своих геохронологических построениях они опирались на датировки вулканогенных пород, полученные, в основном, K-Ar методом в лаборатории изотопии и геохронологии ИЗК CO РАН под руководством С.Б. Брандта, а также в зарубежных аналитических центрах (где проведен и весь объем 40Ar/39Ar датирования). При KAr датировании пород анализировалась их основная масса, при 40Ar/39Ar - она же и дополнительно в некоторых пробах монофракции отдельных минералов (лейцита, полевых шпатов). Особенностью методики определения возраста пород в лаборатории ИЗК СО РАН является использование в качестве трасера аргона с атмосферным изотопным составом [12].
Слабым местом геохронологических исследований коллектива специалистов ИЗК СО РАН является малое количество датированных разрезов, особенно тех из них, в которых представлены все три части общего разреза плато. Большинство их датировок получено для единичных проб, отобранных в разных участках УЛП без привязки к такому разрезу.
Наши определения возраста пород K-Ar методом проведены в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ИГЕМ РАН по методике, изложенной в работе [19]. Анализировалась, как правило, основная масса пород, но небольшое количество определений выполнено по валовому их составу (табл. 1). Радиоуглеродные датировки заимствованы из [4, 16, 17].
МЕТОДИКА РАБОТ
С учетом вышеизложенного выбор участков для детального изучения строения и опробования лавовой толщи УЛП проводился на основе геологической карты плато масштаба 1:50000 по критерию присутствия в лавах плато проявлений пород более кислых, нежели базальтовые. Тот же критерий выдерживался и при составлении послойных разрезов лавовой толщи, дополняясь двумя другими: их полноты (обязательного присутствия базальтовых лав, подстилающих и перекрывающих трахитовые породы) и непрерывности (отсутствия признаков их сдвоенности, вызываемо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.