научная статья по теме КАЙНОЗОЙСКИЙ ВУЛКАНИЗМ ВОСТОЧНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ: РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Геология

Текст научной статьи на тему «КАЙНОЗОЙСКИЙ ВУЛКАНИЗМ ВОСТОЧНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ: РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ»

ПЕТРОЛОГИЯ, 2013, том 21, № 1, с. 94-108

УДК 550.4:551.2(571.6)

КАЙНОЗОЙСКИЙ ВУЛКАНИЗМ ВОСТОЧНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ:

РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ © 2013 г. Ю. А. Мартынов, А. И. Ханчук

Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения РАН просп. 100-летия Владивостока, 159, Владивосток, 690022, Россия; e-mail: martynov@fegi.ru; khanchuk@fegi.ru

Поступила в редакцию 12.02.2012 г.

Получена после доработки 12.04.2012 г.

Полученные в последнее десятилетие геологические и изотопно-геохимические данные, позволяют рассматривать Восточный Сихотэ-Алинский вулканический пояс как полигенную структуру с пространственно совмещенными магматическими образованиями различных геодинамических этапов развития. К типично субдукционным можно относить только позднемеловые средние и кислые по составу вулканиты, обогащенные LILE и деплетированные HFSE. Формирование кайнозойских преимущественно основных лав происходило после завершения активной субдукции в сложном динамическом режиме перестройки Восточной Евразии в результате коллизии Индийской плиты. Излияния эоцен-олигоцен-раннемиоценовых высокоглиноземистых базальтов соответствовало этапу скольжения литосферных плит, разрыву древней субдукционной пластины и внедрению в субконтинентальную азиатскую литосферу с EMII изотопными характеристиками горячей и дебетированной океанической астеносферы Тихоокеанского MORB-типа.

Позднемиоцен-плиоценовая магматическая активность в Восточном Сихотэ-Алине носила внут-риплитный характер, но состав излившихся магм во многом определялся предшествующими текто-номагматическими событиями — разновозрастной субдукцией и раскрытием Япономорской котловины. Отчетливо выраженная EMI изотопная специфика низкокалиевых платобазальтов, не регистрируемая в лавах более ранних этапов развития вулканогена, свидетельствует о вовлечении в магмогенезис континентальной астеносферы, смене направлений мантийных потоков в результате формирования новой зоны субдукции.

Б01: 10.7868/80869590313010068

ВВЕДЕНИЕ

Островодужные системы Северо-Западной Пацифики в составе глубоководного желоба, вулканической островной дуги и задугового морского бассейна ассоциируют с расположенными в тылу, на окраине континента древними и слабо-изученными вулканическими поясами. Ранее их рассматривали как древние аналоги современного надсубдукционного Андийского пояса Южной Америки, но новые данные по Восточному Си-хотэ-Алинскому вулканическому поясу свидетельствуют о том, что такие представления являются в значительной степени упрощенными. Взаимодействие океанических и континентальных плит в Северо-Западной Пацифике в позднем мезозое и кайнозое было более комплексным.

Восточный Сихотэ-Алинский вулканический пояс (ВСАВП) был выделен в 1957 году Н.С. Шатским. В дальнейшем его происхождение рассматривалось как результат субдукции под Евроазиатский континент плиты Кула (150— 60 млн. лет), а после ее поглощения в глубоковод-

ном желобе — Тихоокеанской (Зоненшайн и др., 1990). Только наиболее молодые, позднемиоцен-плиоценовые платобазальты относились к пост-субдукционному внутриплитному этапу. Такие представления не противоречат миоценовой модели раскрытия Японского моря (01оШ.Ц й а1., 1985; Икоока, 1988; ЮзИа, Иашапо, 1988; №зЫ1ап, Тапопе, 1988), хорошо обоснованной палеомаг-нитными данными (Ье2ак1,1986; Копо,1986), закономерностями изменения морской фауны, миоценовым возрастом базальтов Японской котловины (Та18ишо1о, Макашига, 1991), резким падением 875г/865г отношения в базальтах Северо-Западного Хонсю и Юго-Западного Хоккайдо в интервале ~15 млн. лет (Kurasawa, Копёа, 1986; МоИёа е! а1., 1988; 8Ии1о е! а1., 1992). Однако тектоническая перестройка Восточной Евразии, частью которой является и Восточный Сихотэ-Алинь, началась не в миоцене, а гораздо раньше, по крайней мере, в эоцене. "Жесткая" коллизия Индийской континентальной плиты вызвала массивные дислокации литосферы, ее локальное скучивание и растяже-

ние, латеральные перемещения отдельных блоков вдоль региональных сдвиговых систем разломов (Dewey et al., 1989; Tapponnier et al., 1986 и др.), раскрытие окраинных морей и периодические вспышки базальтового вулканизма. Влияние этого планетарного события прослеживается на огромной территории Восточной Евразии, в том числе и в Восточном Сихотэ-Алине. Формирование кайнозойских, преимущественно основных, вулканитов происходило здесь после завершения активной субдукции, в режиме рифтогенеза (Мартынов, 1999), разрушения субдукционной пластины и возникновения слэб-виндоу (Ханчук и др., 1997; Мартынов и др., 2006 и др.).

В настоящей статье эти вопросы рассматриваются более детально, с привлечением аналитических данных, полученных различными исследователями с помощью современных инструментальных методов.

ВОЗРАСТНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ

ФОРМИРОВАНИЯ ВУЛКАНОГЕННЫХ ТОЛЩ

Восточный Сихотэ-Алинский вулканический пояс в современном виде представляет собой непрерывную полосу вулканических и связанных с ними интрузивных пород позднемелового-плио-ценового возраста, протягивающуюся вдоль побережья Японского моря и Татарского пролива на расстояние около 1500 км, при ширине 20—90 км (рис. 1). Мощность земной коры варьирует от 25— 30 км в северной части пояса и до 40 км в южной (Лишневский, 1969; Глубинное строение..., 1976). Фундаментом для вулканогенных образований служат терригенные породы Нижнеамурского (на севере) и Кемского (центральная и южная части) террейнов (Ханчук, 1993).

Поздний мел. Разрез позднемеловых вулканогенных образований начинается с позднесено-манских андезитов, выходящих на поверхность, главным образом в западной части пояса, где они пространственно ассоциируют с комагматичны-ми интрузиями габбро-диорит-гранитов.

Выше по разрезу картируется толща кислых лав и пирокластики, строение и состав извергнутых пород которой отчетливо коррелирует с составом фундамента. На севере, в пределах Нижнеамурского террейна, мощность дацитовой и риодацитовой пирокластики не превышала 500 м (Мартынов, 1999). На юге, в пределах Кемского террейна, вулканическая активность была более интенсивной, а в составе продуктов извержений преобладали риолиты.

Кайнозой. В маастрихт-датское время (69.4— 60.45 млн. лет) в локальных депрессионных структурах, как в пределах позднемелового вулканического пояса, так и на значительном расстоя-

нии от него, в тыловой зоне, формировался преимущественно андезитовый по составу вулканический комплекс (Grebenninkov, 1998; Симаненко и др., 2006, 2011).

Две последующие стадии кайнозойской преимущественно базальтовой активности — эоцен-олигоценовая-раннемиоценовая и позднемио-цен-плиоценовая, соответствует двум основным этапам кайнозойского вулканизма северо-восточного Китая и Монголии (Deng et al., 1998) и возрастным эпохам раскрытия окраинных морей Западной Пацифики (Flower et al., 1998). Наиболее ранние вспышки эоцен-олигоцен-раннемио-ценовой вулканической деятельности фиксируются на юге территории, в районе г. Находки (54.8 млн. лет). В дальнейшем они смещалась в центральную и северную части вулканогена, достигая максимума в интервале ~35—37 млн. лет (рис. 2). В основании разреза, наряду с базальтами, картируются риолитовые эффузивы, высокая объемная доля которых позволяет выделять бимодальную ба-зальт-риолитовую ассоциацию (Мартынов, 1983; Попов, 1986), считающуюся индикатором начальных этапов континентального рифтогенеза.

Залегающая выше мощная пачка базальтов, ан-дезибазальтов, редко андезитов, сформировалась в результате деятельности щитовых вулканов и трещинных излияний. Последние были типичны для вулканических грабенов субширотного или северозападного простирания, поперечных к ориентации позднемелового вулканического пояса (Мартынов, 1999). Самые молодые эффузивы, с возрастными датировками в 19—24 млн. лет встречаются редко, главным образом по периферии крупного поздне-миоцен-плиоценового Совгаванского плато.

Пространственно совмещенные в Восточном Сихотэ-Алине, позднемеловые кислые и эоцен-олигоцен-раннемиоценовые основные вулканиты, разобщены в юго-западной континентальной части Приморья. Здесь, основные лавы залегают непосредственно на пестроцветных угленосных вулканогенных осадках, сохраняя при этом те же, что и в Восточном Сихотэ-Алине, особенности строения разреза, включая присутствие в основании бимодальной вулканической ассоциации (Мартынов и др., 2001). Различные по площади и слабо изученные поля эоценовых базальтов картируются и в западной части Приморья и Хабаровского края.

Позднемиоцен-плиоценовая (14—3 млн. лет) эпоха базальтового вулканизма Восточного Си-хотэ-Алиня соответствует позднетретичному (миоцен, 20—5 млн. лет) этапу магматической активности Северо-Восточного Китая и Монголии (Zhou, Armstrong, 1982). Излияния основных лав носили преимущественно трещинный характер и происходили в тесной ассоциации с депрессиями, выполненными миоценовыми осадками

Рис. 1. Схематическая структурно-тектоническая карта юга Дальнего Востока России, по (Мартынов и др., 2002) с дополнениями.

1—3 — блоки континентальной литосферы, выделенные по геологическим данным: Ханкайский (1), Южно-Приморский (2), Сихотэ-Алинский (3); 4 — позднемеловые вулканиты Восточного Сихотэ-Алинского вулканогена; 5, 6 — четвертичные базальтоиды: эоцен-олигоцен-раннемиоценовые высокоглиноземистые (5) и позднемиоцен-плиоценовые (6); 7 — условная граница Нижнеамурского (Киселевско-Маноминского) и Кемского террейнов, по (Голозубов, 2006); 8 — Центрально-Сихотэ-Алинский разлом.

Римскими цифрами — поля позднекайнозойских платоэффузивов: Совгаванское (I), Шкотовское (II), Шуфанское (III), Острогорское (IV), Вострецовская группа вулканов (V).

Арабскими цифрами на диаграмме показаны значения абсолютного возраста, в млн. лет.

» » »

+ + 1 ♦ ♦ * 1

8.21 13.3 и 7.1

адивосток —-54.81

Находка/ 8.67-11.81 ' 0 250

.50°

19.1-24.38

-33.56-36.05 48°

'4.96-6.37

46°

500 км

Хасан

(Мартынов, 1999, Мартынов и др., 2002). Размеры вулканических полей и объемы излившихся лав отчетливо коррелируют с особенностями их локализации по отношению к побережью Японского

моря и Татарског

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»