ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 419, № 2, с. 237-241
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 550.93:621.039.86 (571.65/66)
МЕЗОЗОЙСКИЙ МАГМАТИЗМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ: НОВЫЕ ДАННЫЕ U-РЬ-ГЕОХРОНОЛОГИИ И ИХ ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
© 2008 г. П. Л. Тихомиров, В. В. Акинин, Э. Накамура
Представлено академиком Ю.М. Пущаровским 12.02.2007 г. Поступило 15.02.2007 г.
В геологической летописи Северо-Восточной Азии мезозойская эра примечательна выдающимися масштабами магматической активности, связанной главным образом с развитием ряда суб-дукционных систем [1, 2]. Этот регион активно изучался в 60-80-е годы прошлого века, в основном в рамках проектов по госкартированию и поискам. Магматическим образованиям уделялось немалое внимание во многом благодаря их рудо-генерирующей роли. В это время были проведены масштабные полевые исследования, накоплен значительный объем петрографической и петро-химической информации. Вместе с тем по сей день сохраняется острая нехватка точных аналитических данных, касающихся содержаний элементов-примесей и изотопных характеристик пород, включая надежные датировки (выполнявшиеся в массовом масштабе калий-аргоновые "абсолютки" по валовым пробам вряд ли можно признать таковыми). В результате разработанные в течение последних 15 лет геодинамические реконструкции Северной Пацифики [2-4], в немалой мере подтвержденные петролого-геохими-ческими данными по североамериканским объектам, требуют проверки и уточнения в отношении характеристик вещества горных пород на территории РФ.
Согласно распространенной модели [3-5], Северная Чукотка вместе с частью Аляски вплоть до средней юры входила в состав Североамериканской платформы, а от окраины современной Евразии отделялась океаническим бассейном Анюй-Ангаючам. В поздней юре этот крупный
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Научный центр 1БЕ1 Университета Окаяма, Мисаса, Япония
Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Магадан
континентальный блок был оторван от Северной Америки и переместился к западу (в современных координатах). Движение микроконтинента сопровождалось субдукцией океанической литосферы - и в северном, и в южном направлениях [5]. В раннемеловую эпоху Анюйский океан закрылся, оставив после себя Южно-Анюйскую су-турную зону (рис. 1), и Чукотский блок был ак-кретирован к северо-восточной окраине Азии. Связанное с этим компрессионное событие принято датировать концом неокома [5], хотя выявлены следы и более ранних, позднеюрских, деформаций [6]. Вулканизм по обе стороны современной сутуры прекратился позже предполагаемой аккреции, большей частью в течение альбского века. Примерно в это же время приостановились вулканические процессы на тихоокеанской окраине Северо-Восточной Азии, где в поздней юре и неокоме сохраняла активность Удско-Мургальская вулканическая дуга. После некоторого затишья на 3000-километровом отрезке тихоокеанской окраины Азии началось формирование гигантского Охотско-Чукотского вулканического пояса (ОЧВП), одного из крупнейших окраинно-континентальных поясов Земли. Согласно традиционным представлениям [7, 8], заложение ОЧВП приходится на альбский век (110-105 млн. лет назад). Однако недавние исследования [9, 10] показали, что в некоторых сегментах пояса активные извержения начались гораздо позже, в сеноне (89-86 млн. лет).
В исследовании раннемезозойской истории Чукотки, предшествующей зарождению ОЧВП, важное место занимает вопрос об эволюции тектонических процессов на окраинах Анюйского океана. Его азиатская окраина сохранила извест-ково-щелочные вулканиты широкого возрастного интервала, от среднего-позднего девона до раннего мела [1, 11], и есть основания полагать, что на протяжении большей части мезозойской эры здесь доминировали субдукционные обстановки [1, 5]. На противоположной, чукотской, окраине океана проявления доальбского магматизма распространены гораздо слабее и несин-
ВОСТОЧНО-СИБИРСКОЕ МОРЕ
ЧУКОТСКОЕ МОРЕ
............... 12 3 4 5 6 ТТ5ТЗТТ- 7 18 А 9 ■■4 110
Рис. 1. Схема геологического строения Чукотки (составлена на основе геологической карты СССР масштаба 1:2500000 (1983 г.) с незначительными изменениями). 1, 2 - выступы фундамента мезозоид (1 - докембрийского, 2 -палеозойского); 3 - смятые в складки образования триаса-юры (Верхояно-Чукотская складчатая область); 4 - мел-кайнозойские комплексы Корякско-Камчатской складчатой области; 5 - образования позднеюрско-неокомовых вулканических дуг; 6 - Южно-Анюйская сутурная зона (дислоцированные мезозойские турбидиты с фрагментами офио-литовых комплексов); 7 - позднеюрско-раннемеловые отложения синколлизионных прогибов; 8 - вулканиты ОЧВП; 9 - габбро-ультрабазитовые массивы; 10 - крупные гранитоидные и габбро-гранитоидные плутоны. Буквами обозначены: Олойская складчатая зона (Ол), реликты Кульпольнейской (К) и Удско-Мургальской (У-М) островных дуг, Берложья кальдера (Б).
хронны между собой. В пределах Западной Чукотки выявлены реликты позднеюрско-раннеме-ловой Нутесынской [1], или Кульпольнейской [5], островной дуги. На Восточной Чукотке, у границы Чукотской и Корякско-Камчатской складчатых областей, описаны фрагменты Пекульней-ской и Золотогорской дуг того же возраста [12], но ее положение относительно континентальных блоков остается предметом дискуссии. Севернее, на Чукотском полуострове, из-под вулканитов ОЧВП местами выступают дифференцированные андезибазальт-андезит-дацитовые серии, отнесенные к аргытской толще готерива [11]. Выделенные там же кымынейвеемская толща верхнего триаса и курупкинская толща берриаса-валанжи-на включают немало базальтов и кремнистых пород, хотя и не являются полными аналогами кремнисто-базальтовых толщ офиолитов; их геодинамическая позиция требует уточнения. Таким образом, в представлениях о динамике активной
окраины Чукотского микроконтинента многое остается неясным. В частности, сохраняют актуальность вопросы о пространственном соотношении волжско-берриасовой и готеривской вулканических провинций и о геометрии самой окраины, на значительном отрезке погребенной под вулканитами ОЧВП.
В данном контексте представляется интересным результат и-РЪ-датирования риолитовых туфов Берложьей кальдеры, расположенной в северной части Центрально-Чукотского сектора ОЧВП, в верховьях р. Паляваам (рис. 1). Размеры вулканоструктуры - 16 х 22 км, в плане она немного вытянута в меридиональном направлении. Кальдеру выполняет весьма однородная толща интенсивно спеченных кристаллокластических риолитовых туфов, на геологических картах последней редакции [11] отнесенных к амгеньской свите турона. Следы сколь-либо значимых деформаций туфовой толщи не выявлены, за ис-
207рь/206рь
0.064 0.060 -0.056 -0.052 -0.048 0.044
0.040 42.5
МЕЗОЗОИСКИИ МАГМАТИЗМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИ
(б)
(а)
239
Число анализов 4
3
43.5
44.5
45.5 46.5
47.5 48.5
238у/206рь
Средневзвешенный возраст (в)
141.33 ± 0.76 млн. лет
СКВО = 1.4,
Вероятность 0.24 Г \
1------ / / \ V,
132 136 140 144 148 Возраст, млн. лет
Рис. 2. Результаты ЗНЫМР-ЯО-датирования цирконов из риолитового туфа Берложьей кальдеры. а - диаграмма Те-ра-Вассербург для всей совокупности анализов (13), размер эллипсов соответствует величине 2s; б - катодолюминес-центное изображение некоторых из отобранных для исследования кристаллов, с указанием областей анализа, их номеров в табл. 1 и возраста в млн. лет; в - средневзвешенный И-РЬ-возраст цирконов и гистограмма распределения полученных дат (линия - кумулятивная вероятностная кривая).
2
1
ключением проявлений кальдерной тектоники (подошва вулканитов наклонена внутрь структуры под углами 10°-30°). Интерпретация гравиметрических данных показывает, что мощность толщи в центральной части кальдеры составляет 1-1.5 км. На севере, западе и востоке туфы несогласно налегают на смятые в пологие складки осадочные породы верхнего триаса (местами непосредственно, местами через горизонт валунно-галечных конгломератов мощностью до 15 м). Южная часть структуры скрыта вулканитами Охотско-Чукотского пояса, фрагменты покровов которых сохранились и в центральной части кальдеры. Риолитовые туфы интрудированы небольшими (первые км2) телами порфировидных гранодиоритов с необычно слабой приконтакто-вой закалкой (признак внедрения магмы в еще не остывшую пирокластическую толщу). Петрохи-мические показатели туфов и гранодиоритов близки к таковым вулканитов ОЧВП, отличаясь лишь пониженными общей щелочностью и отношением К20/Ка20 [13]. Соответственно, наиболее вероятной обстановкой формирования этой вулкано-плутонической ассоциации являлась активная континентальная окраина. Породы Берложьей кальдеры почти повсеместно пропилити-зированы. С локальными телами кварц-серицит-
хлоритовых метасоматитов связаны рудопрояв-ления олова, золота и серебра; аналогичные гидротермальные изменения обнаружены в смежных структурах ОЧВП.
Возраст всего доступного наблюдению разреза данного участка ОЧВП (общей мощностью около 3 км), по данным 40Лг/39Лг-датировок санидина [9], укладывается в узкий интервал 8789 млн. лет. Отметим, что калий-аргоновые даты по валовым пробам вулканитов разбросаны гораздо шире, от 59 до 94 млн. лет [13], и во многих случаях противоречат прямым взаимоотношениям геологических тел. Для туфов и гранодиоритов Берложьей кальдеры тем же методом получены шесть дат от 76 до 106 млн. лет, в среднем несколько более древних, но недостаточно достоверных для заключений о возрасте магматического события.
Образец 38736 из западной части Берложьей кальдеры предполагалось использовать для уточнения возраста нижних стратиграфических подразделений ОЧВП. После дробления и ситовки из немагнитной фракции образца с помощью тяжелых жидкостей выделены кристаллы циркона длиной от 30 до 300 мкм, сходной морфологии, бесцветной или бледно-розовой окраски. На ка-
Таблица 1. Результаты И-РЬ ЗНЯМР-датирования цирконов из обр. 38736 (кристаллокластический риолито-вый туф кальдеры Берложьей, верховья р. Паляваам)
№ точки U Th Th/U 238U/206Pb ± 25 207рь/206рь ± 25 Возраст, млн. лет (± 25)
г/т
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.