ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОРОД АНЮЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КУПОЛА (СИХОТЭ-АЛИНЬ): СОСТАВ ПРОТОЛИТОВ И ВОЗМОЖНАЯ ПРИРОДА МЕТАМОРФИЗМА
© 2014 г. Н. Н. Крук*, B. П. Симаненко **, В. В. Голозубов**, В. П. Ковач***,
В. Г. Владимиров*, С. А. Касаткин**
*Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН 630090, г. Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3 e-mail: kruk@igm.nsc.ru **Дальневосточный геологический институт ДВО РАН 690022, г. Владивосток, просп. 100-летия Владивостока, 159 e-mail: golozubov@fegi.ru ***Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2 e-mail: v.kovach@mail.ru Поступила в редакцию 28.12.2011 г.
Принята к печати 22.03.2012 г.
В работе излагаются результаты геологических, геохимических и изотопных исследований метаморфических пород Анюйского блока (купола) в Северном Сихотэ-Алине и обрамляющих его юр-ско-меловых осадочных толщ Самаркинской аккреционной призмы. Установлено, что в геохимическом и изотопном отношении породы амфиболитовой фации метаморфизма, слагающие Анюй-ский блок (в различной степени мигматизированные гнейсы и кристаллические сланцы) и неметаморфизованные осадки юрско-меловых толщ обрамления Анюйского блока близки между собой. Те и другие соответствуют продуктам размыва коры переходного типа ("зрелые" островные дуги и активные континентальные окраины), имеют близкий петрохимический и редкоэлементный состав и модельный Nd возраст в интервале 1.25—1.4 млрд лет. По геохимическим и изотопным характеристикам метапелиты Анюйского блока резко отличаются от аналогичных пород Ханкайского массива (последние являются продуктами размыва "зрелой" сиалической коры и имеют модельный Nd возраст в интервале 1.7—1.9 млрд лет). Породы метабазитового состава, встреченные в виде прослоев и линз как среди гнейсов и кристаллических сланцев Анюйского блока, так и среди осадочных пород его обрамления, соответствуют по составу океаническим базальтам N- и E-MORB. На основе синтеза геологических, геохимических и изотопных данных высказано предположение о том, что Анюйский блок представляет собой не фрагмент фундамента древнего микроконтинента, как считалось ранее, а комплекс гранитно-метаморфического ядра кордильерского типа раннеме-лового возраста.
Ключевые слова: метаморфические и осадочные породы, геохимия, изотопная геохимия, Анюйский купол, Сихотэ-Алинь.
DOI: 10.7868/S0016752514010038
ВВЕДЕНИЕ
Происхождение метаморфических комплексов неизменно остается актуальной проблемой при проведении любых геологических исследованиях и реконструкциях. В рамках геосинклинальной концепции блоки высокометаморфизо-ванных пород рассматривались как выступы древнего (раннедокембрийского) фундамента складчатых сооружений. Сходным образом эти комплексы первоначально трактовались и в рамках теории литосферных плит. Только после детальных геолого-структурных работ стало ясно, что значительная часть подобных образований имеет относительно молодую аккреционно-коллизионную природу и сформирована при мета-
морфизме различных по составу и возрасту пород [1, 2 и др.]. Одновременно с развитием прецизионных методов абсолютной геохронологии появилось множество данных, также указывающих на молодой (зачастую фанерозойский) возраст метаморфических пород, заключенных внутри коллажа складчатых сооружений и традиционно считавшихся раннедокембрийскими [3— 5 и др.]. Одним из таких блоков метаморфических пород является Анюйская метаморфическая купольная структура (северный Сихотэ-Алинь), природа которой дискутируется уже в течение длительного времени. Многие исследователи считали эту структуру фрагментом докембрийского СевероКитайского кратона (А.М. Смирнов, Ю.М. Змиев-ский и др. [6—7]), либо самостоятельного микро-
континента, аналогичного массиву Абакума в Японии [8] (Б.А. Натальин, М. Фор и др. [8]). Согласно другой точке зрения, высказывавшейся в разные годы Э.П. Изохом [9], А.И. Ханчуком и др. [10], эти метаморфиты образовались за счет терриген-ных и вулканогенных комплексов мезозоя при формировании орогенного пояса в раннем-позднем мелу.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ
И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ АНЮЙСКОГО БЛОКА
Анюйский блок метаморфических пород обнажен в бассейне р. Анюй в приустьевой части р. Го-билли и, частично, в бассейне ее правого притока Бол. Эртукули (рис. 1). Этот район располагается в приосевой части северо-восточного окончания выступа Самаркинского террейна — фрагмента юрско-берриасской аккреционной призмы [7] (рис. 2).
Метаморфические породы слагают здесь антиформную коробчатую складку северо-восточного простирания размером 50 х 15 км, ограниченную разломами от окружающих слабометаморфизо-ванных юрско-меловых отложений и прорванную гранитоидами Гобиллинского плутона (рис. 1). Метаморфическая полосчатость в приосевой части структуры характеризуется в целом весьма пологими (редко превышающими 30°) углами падения и выглядит относительно просто. Однако, судя по данным Ю.П. Змиевского [8], внутренняя структура метаморфических пород осложнена лежачими складками с близгоризонтальными осевыми плоскостями, проследить которые в условиях плохой обнаженности практически невозможно.
Юрско-раннемеловые образования Самар-кинской аккреционной призмы, окаймляющие Анюйский купол, представлены преимущественно песчаниками, аргиллитами и алевролитами, содержащими многочисленные включения океанических пород (известняков, кремней и базальтов). Для пород характерны относительно пологие (не более 30°—35°) углы падения и северо-восточные простирания.
Собственно Анюйский блок (купол) по данным предшествующих исследований [7, 8, 12, 13] сложен четырьмя главными тектоно-стратигра-фическими единицами (далее в тексте для краткости они именуются зонами).
Породы первой тектоно-стратиграфической единицы (зоны I) обнажаются на самом низком гипсометрическом уровне. Они представлены тонкозернистыми лейкократовыми метаморфическими сланцами, для которых типичны биотитовые, био-тит-мусковитовые, реже хлорит-мусковитовые ассоциации. В биотитовых и двуслюдяных разностях наблюдается развитие более поздних генераций хлорита и мусковита. По данным [8] степень метаморфизма пород этой единицы не превышает зе-леносланцевой, а в слагающих ее толщах наблю-
даются первичные структуры и текстуры осадочных пород (песчаников и алевролитов). В породах этой единицы спорадически встречаются минеральные ассоциации с андалузитом, отвечающие более высоким температурам. Однако они имеют более позднее происхождение и связаны, скорее всего, с локальным ороговикованием, поскольку монокристаллы андалузита, как правило, занимают секущее положение по отношению к доминирующей сланцеватости породы.
Гипсометрически выше зеленых сланцев залегают породы второй тектоно-стратиграфической единицы (зоны II), представленной кристаллическими сланцами и гнейсами амфиболитовой фации, содержащими редкие и невыдержанные по простиранию прослои и линзы кварцитов. Типо-морфными минералами этой единицы являются биотит, гранат, калишпат, кордиерит и силлиманит. Поздние метаморфические минералы представлены андалузитом, мусковитом и хлоритом. Непосредственный контакт между описанными единицами недоступен для прямого наблюдения вследствие плохой обнаженности. Судя по пространственному положению пород, он имеет пологое (субгоризонтальное) положение и маркируется зонами бластомилонитов и милонитов как в зеленых сланцах, так и в более высокометамор-физованных породах.
Третья тектоно-стратиграфическая единица (зона III), залегающая выше по разрезу, сложена мигматитами. Породы сохраняют минеральные парагенезисы гнейсов предыдущей зоны и являются продуктами их частичного плавления. Распределение мигматитов по площади резко неоднородное: они широко распространены в восточной части блока и отсутствуют в западной.
Наиболее высокий гипсометрический уровень (в центральной части купола — преимущественно вершины гор) занимают породы офиолитового покрова, выделяемого [8] в качестве четвертой текто-но-стратиграфической единицы (зоны IV). Нижняя его часть сложена базальтами, долеритами и габбро-идами, метаморфизованными преимущественно в зеленосланцевой фации. Верхнюю часть покрова слагают белые и серые метакремни.
Характер контакта базитово-кремнистой толщи с подстилающими гнейсами и мигматитами из-за слабой обнаженности также достоверно неизвестен. Наличие мощных толщ милонитов в основании покрова заставляет предполагать, что, как и в предыдущем случае, эти тектоно-страти-графические единицы разделены субгоризонтальными вязкими разломами (деколлементами).
Таким образом, вся наблюдаемая последовательность представляет собой пакет тектонических пластин, где вследствие надвиговых перемещений в едином разрезе оказались совмещены разнородные и в разной степени метаморфизованные толщи, впоследствии претерпевшие совместные деформации. Вдоль юго-восточного крыла, по-видимому, сохранилась первичная последовательность
Рис. 1. Геологическая схема Анюйского блока метаморфических пород (по [6], с изменениями).
1 — неметаморфизованные алевролиты, песчаники с глыбами и пластинами кремней, реже базальтов и известняков (поздняя юра-берриас); 2—3 — образования офиолитового покрова (зона IV): 2 — кварциты (метаморфизованные ленточные кремни); 3 — катаклазированные и метаморфизованные базальты, долериты, габброиды и ультрабазиты; 4—6 — метаморфические породы Анюйского блока: 4 — мигматиты (зона III); 5 — кристаллические сланцы и гнейсы амфибо-литовой фации с прослоями и линзами кварцитов (зона II); 6 — биотитовые, биотит-мусковитовые, хлорит-мускови-товые сланцы (зонаI); 7 — гранитоиды; 8 — разломы: надвиги (а), всбросы и сдвиги (б); 9 — ориентировки полосчатости в метаморфитах и слоистости в неметаморфизованных породах. Римскими цифрами указаны номера зон в соответствии с [8].
пластин, отвечающих покровно-надвиговому эпизоду становления структуры. Вдоль северо-западного крыла антиформы эта последовательность также намечается, но в несколько нарушенном виде, в зоне влияния более поздних крутопадающих левых сдвигов также северо-восточного простирания (рис. 1).
Гранитоиды Гобиллинског
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.