ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2012, № 6, с. 31-42
УДК 550.93,552.11,550.42
ГЕОХРОНОЛОГИЯ И ПРИРОДА МАНТИЙНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКОГО ВНУТРИПЛИТНОГО МАГМАТИЗМА ФРОНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ АРАВИЙСКОЙ ПЛИТЫ (НЕОВУЛКАНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ КАРАДЖАДАГ, ТУРЦИЯ). СООБЩЕНИЕ 1. РЕЗУЛЬТАТЫ
ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ © 2012 г. M. Keskin1, А. В. Чугаев 2, В. А. Лебедев 2, Е. В. Шарков2, V. Oyan,3 O. Kavak4
1Istanbul University, Department of Geological Engineering, Faculty of Engineering, Istanbul, Turkey 2Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН 119017Москва, Старомонетный пер., 35, e-mail: chug@igem.ru 3Van Yüzüncü Yll University, Department of Geological Engineering, Faculty of Engineering and Architecture,
Zeve Campus, Van, Turkey
4Dicle University, Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Diyarbakir, Turkey
Поступила в редакцию 31.01.2012 г.
В статье рассмотрены результаты изотопно-геохронологического (K-Ar) изучения продуктов неоген-четвертичного вулканизма области Караджадаг, расположенной в пределах северной фронтальной части Аравийской плиты. Установлено, что магматическая активность развивалась здесь на протяжении как минимум последних 11—10 млн лет и носила выраженный дискретный характер.
Выделено три этапа вулканизма: (I) ранний, или миоценовый--11—6.7 млн лет назад, (II) средний,
или плиоцен-раннечетвертичный — 4—1 млн лет назад и (III) поздний, или позднечетвертичный — 0.4—0.1 млн лет назад. Последние проявления магматической активности на территории области фиксируются около 100 тысяч лет назад.
Анализ пространственного размещения разновозрастных вулканических центров на территории неовулканической области Караджадаг показывает, что в истории развития магматизма в пределах региона имела место латеральная миграция активности с северо-запада на юго-восток вдоль зоны крупного регионального тектонического нарушения. Миграция была связана с медленным движением Аравийской плиты в северном — северо-западном направлении над горячей точкой и перемещением локальных зон растяжения с уменьшенной мощностью литосферы, в которых происходил подъем глубинных мантийных магм.
ВВЕДЕНИЕ
Западная и северная части Аравийской лито-сферной плиты, смещающейся в результате продолжающегося раскрытия Красного моря в С—СЗ направлении со средней скоростью 15—20 мм/год [МеС1шку й а1., 2000; УегпаП й а1., 2004], в позд-некайнозойское время стали ареной интенсивного развития внутриплитного базальтового вулканизма. Наиболее ранние извержения основных лав, по-видимому, происходили около 30— 26 млн лет назад в южном обрамлении трансформного Левантийского разлома на территории Сирии, Иордании, Саудовской Аравии и Израиля [Шарков и др., 1998; ТгИЪпоу е! а1., 2011 и др.]. В последующем магматическая активность распространилась к северу и в миоценовое время охватила также и фронтальную часть клина Аравийской плиты. Имеются свидетельства того, что последние проявления эруптивной деятельности в
некоторых вулканических ареалах на территории региона происходили в самом конце четвертичного периода, в том числе в голоцене.
Области развития молодого внутриплитного магматизма на территории Ближнего Востока (Сирия, Израиль, Иордания) изучены достаточно детально, в том числе в отношении вулканостра-тиграфии распространенных там лавовых толщ, петрологии и химизма пород и установления геохимических характеристик мантийных источников, ответственных за петрогенезис материнских базальтовых расплавов. Среди последних работ, посвященных изучению молодых вулканитов в зоне Левантийского разлома, отметим недавнюю статью В.Г. Трифонова с соавторами [ТгИЪпоу е!а1., 2011], в которой обобщены полученные к настоящему времени разными исследователями в различных лабораториях мира результаты изотопно-геохронологических исследований базаль-
Е В Р О А З И АТ С К А Я ПЛИТА
КАСПИЙСКОЕ МОРЕ
44
42
38 -
■ ■7 ¿Ф
/ . г а?
/ / ^г • \
/ I
7 * \ • - *
' *
л_ - ' ^_I__-100 км
-.у* ■ А Р А В И И-С*К А Я П ЛИТА
1 км 2
36
40
3
Рис. 1. Схематическая карта проявлений неоген-четвертичного магматизма в пределах Аравийско-Евразийской коллизионной зоны.
1 — ареал распространения молодых вулканических пород, 2 — крупнейшие вулканы, 3 — главные надвиги и разломы.
тов сирийской части Аравийской плиты, и статью Г.С.-К. Ма с соавторами [Ма й а1., 2011], в которой приведены и обсуждаются в комплексе пет-ролого-геохимические и изотопно-геохимические данные для внутриплитных базитов Сирии. Это две наиболее поздние среди известных нам работ, посвященных генетическим аспектам изучения позднекайнозойского вулканизма Ближнего Востока; общее количество вышедших в свет за два последних десятилетия публикаций с оригинальными данными значительно [Мои1у е! а1., 1992; Шарков и др., 1998; ЛЪёе1-КаЬтап е! а1., 2004; Demir е! а1., 2007 и др.]. В них с различных позиций рассмотрены проблемы геологии и геохимии развивавшейся здесь внутриплитной магматической активности. Был предложен и ряд петрогенетиче-
ских моделей с разным видением основных причин зарождения вулканизма в зоне Левантийского разлома — от перемещения в северном направлении Красноморского мантийного суперплюма, ответственного за генерацию глубинных магм [Ярмолюк и др., 2004], до выплавления базальтовых расплавов из гетерогенной субконтинентальной литосферной мантии (SCLM) Аравийской плиты под воздействием аномального теплового потока из астеносферы ^шМпо, Sharkov, 2006].
Проявления молодого вулканизма в северной фронтальной части Аравийской плиты на территории Турции изучены в меньшей степени. Наиболее крупной неовулканической областью в этом регионе является область Караджадаг, расположенная на самом севере клина плиты в непосред-
ственной близости от зоны ее надвига на складчатые сооружения Восточного Тавра (рис. 1). Настоящая работа разделена на две статьи, в которых представлены новые результаты геохронологического, геохимического и изотопно-геохимического (Sr-Nd-Pb) изучения молодых лав области Караджадаг. Статья 1 посвящена обсуждению полученных нами K-Ar изотопно-геохронологических данных, на основании которых (в совокупности с опубликованными ранее для этого геологического объекта датировками) предложена новая схема стратиграфического расчленения позднекайнозойских вулканогенных образований в этом регионе.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ОБЛАСТИ КАРАДЖАДАГ
Неовулканическая область Караджадаг расположена на юго-востоке Турции в междуречье рек Тигр и Евфрат, охватывает территорию общей площадью около 10000 км2 и представляет собой обширное лавовое плато, сложенное покровами базальтов, которые переслаиваются с редкими горизонтами пирокластических пород основного состава (рис. 2). Средние отметки высот в пределах региона составляют от 500 до 1000 м над уровнем моря; в его центральной части находится субмеридиональный хребет Караджадаг, состоящий из многочисленных мелких, часто сросшихся основаниями вулканических конусов. В самой возвышенной части области наиболее крупные вершины не превышают 2000 м; высочайшей из них является конус Караджадаг (1957 м).
В первых десятках километров к северу и северо-западу от лавовых плато Караджадага за долиной р. Евфрат протяженной дугой воздымаются складчатые горные сооружения Восточного Тавра, сформировавшиеся в кайнозойское время в результате интенсивного давления Аравийской плиты и возникновения геотектонической обстановки континентальной коллизии вдоль ее северной периферии. Они маркируют зону Битлисско-го надвига, сочленяющегося на западе с Восточно-Анатолийским трансформным разломом, а на юге переходящего в сутуру Загрос (рис. 1). Севернее начинаются выходы докембрийских пород Битлис-Потуржского кристаллического массива, который узкой полосой протягивается в субширотном направлении и занимает территорию между Битлисской надвиговой зоной и оз. Ван.
Молодые вулканогенные образования области Караджадаг почти на всей ее территории залегают на осадочной толще чехла (мел — ранний миоцен) Аравийской плиты. Данные о строении кристал-
лического фундамента рассматриваемого региона скудны. В районе г. Дерик на юго-востоке региона известны небольшие по площади выходы риоли-товых и трахитовых палеотипных лав, переслаивающихся с пирокластическими образованиями того же состава и слабо метаморфизованными песчаниками. Возраст этих пород (формация Tel-besmi), которые на поверхности в значительной степени изменены вторичными процессами и подверглись выветриванию, считается докем-брийским. Нами проведено оценочное K-Ar датирование кислых лав окрестностей г. Дерик; полученные даты 183 ± 5 и 291 ± 7 млн лет вследствие наличия выраженных следов проявления наложенных процессов могут рассматриваться только в качестве верхнего возможного предела геологического возраста этих образований. Следовательно, эффузивы формации Telbesmi, очевидно, сформировались не позднее 300 млн. лет назад, и, вполне возможно, что и в докембрийское время. В том же районе распространены фаунистически датированные осадочные образования кембрия и ордовика, представленные карбонатными и обломочными породами (формации Sadan, Koruk и Sosink) [Bozdogan, Erten, 1990].
Результаты дешифрирования космических снимков показывают, что выходы пород фундамента Аравийской плиты в районе г. Дерик приурочены к зоне активного разлома, маркируемого в современном рельефе хребтом Караджадаг (см. рис. 2). Данный разлом прослеживается начиная с северо-западной окраины неовулканической области Караджадаг из долины р. Евфрат; им дислоцированы молодые лавы плато в его северной части. Далее к югу он изгибается в субмеридиональном направлении и затем, вероятно, опять поворачивает на юго-восток, где в обрамляющей его зоне как раз и обнажены докембрийские и раннепалеозойские образования (см. рис. 2). Можно предположить, что кислые лавы формации Telbesmi теоретически могут находиться в приповерхностных условиях в зоне этого разлома и к северу от г. Дерик, т.е. в районе, где размещена значительная часть вулканических аппаратов, с активностью которых связано формиров
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.