СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2004, том 12, № 2, с. 102-114
УДК 550.92:552.333.5(517)
ГЕОХРОНОЛОГИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ БАЗАЛЬТОВ МОНГОЛИИ И ИХ СВЯЗЬ СО СТРУКТУРАМИ НОВЕЙШЕГО ЭТАПА
© 2004 г. Е. В. Девяткин
Геологический институт РАН, Москва Поступила в редакцию 10.03.2002 г., получена после доработки 11.03.2003 г.
В кайнозое Монголии выделены этапы и морфоструктуры тектонического развития: эпиплатфор-менный (верхний мел - палеоген) и неотектонический (неоген - квартер). Неотектонический этап выражен в морфоструктурных зонах: орогенной (без вулканитов) - Алтай, Хэнтей; предрифтовой (с вулканитами) - Хангай, Дариганга; рифтовой (с вулканитами) - Хубсугулье. Установлено 17 ареалов распространения вулканогенных пород. Составлена база геохронологических данных (около 100 дат по K-Ar и 40Ar-39Ar, полученных в России, Австрии, Швейцарии, США, Венгрии. Для каждого этапа (морфоструктурной зоны) выделены опорные уровни геохронологического датирования: эпиплатформенный (от 120 до 30 млн. лет - несколько уровней), предрифтовый (уровни 30-31, 28, 15-13, 8-5 млн. лет), рифтовый (уровни 28-25, 15-13, 5-3 и менее 1 млн. лет). Опорные геохронологические уровни изотопного датирования базальтов в осадочном разрезе кайнозоя Монголии позволяют детально (до зон) датировать биостратиграфические (по млекопитающим) горизонты (Devyatkin et al., 2002). Биостратиграфические горизонты и геохронологические уровни - основа дальних и межрегиональных корреляций.
Ключевые слова. Базальты, геохронология, стратиграфия, структуры, новейшая тектоника.
Монголия - страна сотен потухших вулканов. Область их развития протягивается от южного окончания Байкальской рифтовой зоны (БРЗ) на юг и далее на юго-восток через плато Дариганга в Северный Китай. Ширина этой зоны кайнозойского вулканизма достигает 350-400 км (примерно от 100° до 106° в.д.). Плато Дариганга занимает пространство от 113° до 115° в.д. (Бойшенко и др., 1990). Имеются два небольших ареала вулканизма на крайнем юго-западе страны - в Бурун-Хурай-ской впадине и на крайнем востоке - по р. Халхин-Гол. Область развития кайнозойского вулканизма представлена 17-ю ареалами отдельных базальтовых полей (Геншафт, Салтыковский, 1990), местами сближенных друг с другом (север и центр Монголии), местами отдаленных (рис. 1).
Базальты Монголии достаточно хорошо изучены в отношении их состава, петрохимических особенностей, включений мантийного и корового типа (Кепежинскас, 1975; Салтыковский, Геншафт, 1984, 1985, 1990, Ярмолюк и др., 1994, 1995 и другие статьи этих авторов). Ими же предложены модели строения земной коры и положения в них вулканических очагов, динамика вулканогенных процессов.
К сожалению, некоторые аспекты изучения вулканизма Монголии получили меньшее освещение в литературе и, естественно, требуют своего развития. Имеются два направления подобных исследований, хотя, в ряде публикаций эти направле-
ния уже намечены. 1 - геохронология базальтов, 2 - связь базальтоидного вулканизма с новейшей тектоникой территории.
Первая изотопная датировка базальтов была получена из Долины Озер, из базальтов свиты шанд-гол (Ме1М, 1968) по образцу, отобранному американской экспедицией еще в 20-е годы прошлого столетия. Серия дат была получена в период работ Совместной Советско-Монгольской геологической экспедицией в 60-80 годы (Габуния и др., 1975; Девяткин, Смелов, 1979; Девяткин, 1981; Салтыковский и др., 1984; 1985; Геншафт и др., 1990; Шувалов и др., 1985, 1993; Логачев и др., 1982; Агеева и др., 1988; Амирханов и др., 1985). Первый вариант геохронологической схемы базальтов Монголии, их соотношения с осадочными горизонтами кайнозоя был дан Е.В. Девяткиным (1981). Несколько позднее была предложена корреляция геохронологических уровней базальтов с палеомагнитной шкалой и фаунистическими горизонтами осадочного кайнозоя (Девяткин, 1994).
В настоящее время имеется около 100 определений изотопного возраста, сделанных в разных лабораториях бывшего Советского Союза (ИГЕМ РАН, ГИН РАН, ИЗК СО РАН, Геологический институт Грузии, Институт геохимии СО РАН, Институт физики Дагестанского филиала АН СССР, Институт геологии АН Таджикистана и других стран. И, хотя определения вполне ложатся в общую схему геохронологической последова-
о ч
4 >
н
5 ч
4 >
©
5 ¡S
ч м о а о
4
5 л м
о >
о ч
4
м
а »
с
5
i? к>
к> о о
Í-N.. 100'
i 2 37 3 ©
■ V
104° "
Рис. 1. Ареалы базальтового вулканизма на территории Монголии и абсолютные датировки базальтов. Ареалы даны по Ю.С. Геншафту и А.Я. Салтыковскому (1990), с некоторыми изменениями.
Геохронология базальтов Монголии: 1 - ареалы базальтов; 2 - современные выходы базальтов; 3 - возраст (млн. лет) по K-Ar; 4 - возраст (млн. лет) по 40Аг/ Ar. Ареалы базальтовых полей: I - Хубсугульский, II - Тесингольский, III - Хануйский, IV - Орхон-Селенгинский, V - Тарят-Чулутинский, VI - Угейнур-ский, VII - Байдарикский, VIII - Барун-Хурайский, IX - Дзабханский, X - Хангайский, XI - Гоби-Алтайский, XII - Долино-Озерский, XIII - Южно-Гобийский, XIV - Мандальский, XV - Ундур-Шильский, XVI - Даригангский, XVII - Халхингольский.
И О X ч
о X О й о
К ¡я
Я >
X о
со
О »
О
я
К
X
и >
со >
й tr ч о и
о X
О й К К
о
тельности проявления вулканизма Монголии, крайне желательно проведение дополнительных исследований и ревизии некоторых дат.
Наиболее хорошо в геохронологическом отношении изучены базальты Долины Озер, где в последние годы получены даты по 40Аг-39Аг австрийскими иследователями (Бахиег-Ибек е! а1., 1997; Ибек е! а1., 1999). Ими установлены три реперных уровня базальтов: А - 30-32 млн. лет (16 определений); В -26-28 млн. лет (6 определений). Оба эти горизонта лежат в основании нижнего олигоцена свиты шанд-гол; С - 13 млн. лет (9 определений) соответствует средней части миоцена (над свитой лоо). Нами (Беууа1кт е! а1., 2002) из этого же района получено 7 определений по К-Аг методу в Институте ядерных исследований (Венгрия). Они не противоречат австрийским данным. Ниже мы приводим собственные материалы по геохронологии базальтов Монголии, используя также все известные литературные источники.
Другой еще слабо разработанной проблемой является соотношение базальтоидного вулканизма с новейшей тектоникой территории. В большинстве публикаций указывается, что с неотектоническим этапом связано проявление вулканизма. Однако, его соотношение с разными типами новейших структур и геохронология вулканизма этих зон практически не рассматривались.
На территории Монголии в период новейшей активизации существовало несколько типов структур, которые отличались по морфологии, времени образования и типом вулканической деятельности (Новейшая тектоника Северной Евразии, 1998). Эти структуры разновозрастны (Мезозойская и кайнозойская ..., 1975; Девяткин, 1981) и сейчас имеют сложные пространственные соотношения.
1. Платформенный (доновейший) этап развития охватывает поздний мел и палеоген (может быть, исключая олигоцен). Четкая граница новейшего этапа по формационному составу фиксируется на границе олигоцена-миоцена. Однако развитие ареального вулканизма свидетельствует, вероятно, о проявлении предрифтового режима уже в олигоцене.
Рельеф этого времени был достаточно выровнен и представлен полигенетической поверхностью выравнивания - денудационной на севере и аккумулятивный на юге Монголии (Геоморфология., 1978). Базальты платформенного этапа сосредоточены в Юго-Восточной и Средней Гоби и представлены отдельными массивами некков, остатков покровов, сериями даек. Они непосредственно наследуют проявления верхнемелового вулканизма такого же типа - ареального, не отражающего структуры новейшего этапа. К этим базальтам относятся проявления в Юго-Восточной Гоби (к востоку и югу от Гобийского Алтая) и в
Средней Гоби (район Ундур-Шили и Мандал). Датировки базальтов платформенного этапа лежат в диапазоне от 59 до 43 млн. лет.
2. В новейшем этапе по морфологии и времени формирования выделяются несколько зон. Оро-генная зона охватывает Монгольский Алтай, Го-бийский Алтай, Хэнтэй и межгорные депрессии, разделяющие их. Западная часть орогенного пояса амагматична. Южная часть Хангая, Южно-Хан-гайское плато и водораздельный Хангай, наоборот, входящие в предрифтовую зону, активно освоены вулканическими процессами, проявленными в крайне разнообразных формах, сохранивших свою морфологию до сих пор. В первую очередь следует отметить остатки крупных покровов (до сотен квадратных километров), состоящих из множества отдельных (до десятка) потоков, серий линейно трассирующихся некковых отдельных (до десятка) потоков, серий линейно трассирующихся некковых тел, приуроченных на Южно-Гобийском плато к активизированным разломам северо-западного (почти широтного направления), серией дайковых тел. Здесь эти вулканиты имеют три реперных уровня (30-32, 26-28, 13 млн. лет), но встречаются и другие датировки возраста базальтов (16, 18, 14 млн. лет), что не ограничивает про-вления вулканизма выделенными в Долине Озер геохронологическими уровнями. По-видимому, максимальное провление эффузивной деятельности в этой зоне связано с миоценом.
В предрифтовой зоне водораздельного Хангая расположены многослойные и мощные (до 100 м) покровы базальтов, но они имеют только одну датировку из основания разреза - 28.5 млн.лет. Потоки от "водораздельных" базальтов спускаются вниз по долинам, переходя в генерацию "долинных". По-видимому, водораздельный комплекс эффузивов разновозрастен. По обе стороны водораздельного Хангая (перевал Эгин-Даба) имеются два вулканических конуса, по выраженности явно очень молодые - четвертичные или даже голоце-новые, с небольшими потоками лав, лежащих в долинах и достигающих всего несколько километров в длину.
Предрифтовая зона охватывает Прихубсугу-лье, Хангай, Болнай. В ней развита система субширотных узких грабенов - Тарятский, Дашинчилен-ский. Вулканизм в пределах этой зоны распределен в виде отдельных ареалов. Намечается несколько геохронологических уровней его проявления: А - 14.4-15.5 млн. лет - северный борт Да-шинчиленской впадины. Б - 6.3-1.8 млн. лет (базальты в долинах рек
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.