ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2008, том 421, № 5, с. 653-657
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 550.93
О ВОЗРАСТЕ ОКЕАНИЧЕСКИХ БАЗАЛЬТОВ НА о. БОЛЬШОЙ ЛЯХОВСКИЙ (НОВОСИБИРСКИЕ ОСТРОВА): К ВОПРОСУ О ЗАПАДНОЙ ГРАНИЦЕ ЮЖНО-АНЮЙСКОГО ОКЕАНА В ЮРСКОЕ ВРЕМЯ
© 2008 г. А. Б. Кузьмичев, В. А. Лебедев
Представлено академиком В.Е. Хаиным 05.06.2007 г. Поступило 08.06.2007 г.
Выходы серпентинитов и пиллоу-базальтов в юго-восточной части о. Большой Ляховский принято связывать с северо-западным продолжением Южно-Анюйской сутуры Чукотки [1, 2]. Однако неоднократно высказывались сомнения в том, что эти породы представляют собой литосферу мезозойского Южно-Анюйского океанического бассейна. Согласно ротационной гипотезе раскрытия Амеразийской котловины этот бассейн должен был замыкаться в пределах Чукотских структур и не протягиваться западнее [3]. Опубликованные ранее сведения о предполагаемом палеозойском возрасте океанических пиллоу-ба-зальтов, обнаженных на острове [4], позволяли рассматривать северо-западное продолжение су-туры как палеозойскую коллизионную зону, не имеюшую прямого отношения к мезозойским тектоническим событиям в Восточной Арктике. В настояшем сообшении приведены новые данные о средне-позднеюрском возрасте океанических базальтов о. Большой Ляховский, которые, следовательно, образовались именно в Южно-Анюйском океаническом бассейне. Эти данные имеют важное значение для реконструкции мезозойской тектонической эволюции Восточной Арктики и ставят под сомнение валидность популярной ротационной гипотезы раскрытия Амеразийской океанической котловины.
В юго-восточной части о. Большой Ляховский известны разнообразные комплексы океанических и островодужных базитов и ультрабазитов [4, 5]. Эти комплексы слагают серию аллохтоных чешуй, надвинутых на юго-восточную окраину Новосибирского континентального блока. Предполагается, что выходы перечисленных пород
маркируют северо-западное продолжение Южно-Анюйской сутуры - одного из наиболее принципиальных тектонических швов в Восточной Арктике (рис. 1) [1, 6, 7]. Южно-Анюйская сутура представляет собой след одноименного океанического бассейна, закрывшегося в неокоме, причем закрытие басейна осушествлялось синхронно с раскрытием Амеразийской океанической котловины [1, 6, 8]. К югу от сутуры располагается сложно построенный коллаж островодужных и континентальных террейнов [6]. К северу от сутуры лежит континентальный массив Восточной Арктики. По мнению некоторых геологов (например [3]), восточная часть этого массива ("Чу-
126° в.д. 138° 150° 162° 174°
1 2 з
Рис. 1. Положение спорного северо-западного сегмента Южно-Анюйской сутуры между Чукоткой и о. Большой Ляховский. 1 - кайнозойский чехол рыхлых отложений; 2 - верхоянский комплекс; 3 - Сибирская платформа; 4 - Новосибирско-Чукотский континентальный блок; 5 - коллаж островодужных и континентальных террейнов; 6 - Анюйско-Святоносский островодужный комплекс и офиолиты, связанные с Южно-Анюйской сутурой; 7, 8 - северный фронт Южно-Анюйской сутуры: 7 - в тектонотипе на Чукотке, 8 - спорный отрезок сутуры; 9 - трансформный разлом, соединявший западные окраины закрывшегося Южно-Анюйского и раскрывшегося Аме-разийского океанических бассейнов по [3].
Геологический институт Российской Академии наук, Москва Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук, Москва
Рис. 2. Выходы пиллоу-базальтов, связанных с Южно-Анюйской сутурой, на южном берегу о. Большой Ляховский. а - общий вид, в нижней части фотографии пляж, в верхней - мощный покров четвертичных суглинков, покрывающих большую часть острова; б - гиалокластит, заполняющий промежутки между подушками базальта, подвергшийся гидротермальной обработке и частичному замещению селадонитом.
котский микроконтинент" по С.Д. Соколову [6]) принадлежала обломку Северо-Американской платформы, а западная часть была продолжением Сибирских структур. Границей этих двух блоков являлся гипотетический трансформный разлом, возникший при раскрытии Амеразийской котловины (см. рис. 1). Предполагается, что этот трансформный разлом в конце юры-в начале мела соединял западные борта закрывавшегося Южно-Анюйского океана и одновременно с этим раскрывавшегося Амеразийского океанического бассейна [3]. Таким образом, определение возраста океанических пород о. Большой Ляховский имеет важное значение для реконструкции тектонической эволюции Восточной Арктики в мезозое и, в частности, для решения проблемы раскрытия Амеразийской океанической котловины (см. обсуждение проблемы в [7, 9]).
Идея о том, что Южно-Анюйская сутура оканчивается в районе устья р. Колымы, где обрезается меридиональной ротационной трансформой (рис. 1) [3], находится в очевидном противоречии с геофизическими данными. Магнитные аномалии, связанные с телами ультраосновных и основных пород, прослеживаются через Приморскую низменность от Южно-Анюйской зоны Чукотки до о. Большой Ляховский [2]. Однако известно, что в Южно-Анюйском районе, кроме позднеюр-ских офиолитов, обнажаются также позднепа-леозойские серпентиниты и сопутствующие породы. Это позволяло допустить, что магнитные аномалии могли трассировать палеозойскую су-
туру и что офиолиты о. Большой Ляховский могли не иметь отношения к мезозойскому Южно-Анюйскому океану. Полевые работы, проведенные нами на о. Большой Ляховский, показали, что в комплексах пород, обнаженных на острове, зарегистрированы события волжского-неокомового орогенеза, который явился результатом закрытия именно юрского океанического бассейна [5, 10]. Доводы, приведенные нами в указанных работах, были основаны преимущественно на косвенных данных и нуждались в дополнительной аргументации.
Среди экзотических комплексов юго-восточной части о. Большой Ляховский наибольший интерес для датирования представляют пиллоу-ла-вы. По геохимическим признакам эти породы несомненно представляют собой океанические базальты [4, 5] и именно они позволяют определить возраст океанического бассейна, располагавшегося когда-то к юго-востоку от Новосибирского континентального блока. Шаровые базальты образуют эффектные обнажения на берегу пролива Дмитрия Лаптева на отрезке 1.5-2 км западнее устья руч. Предмайский (Средний Хара-кан). Они представляют собой нагромождение базальтовых подушек, промежутки между которыми заполнены гиалокластитом (рис. 2). Присутствуют также линзы гиалокластитовых брекчий мощностью около 1 м с нечеткими контурами. Подошва и кровля базальтов не обнажены. В восточной части выхода сохранилась неогеновая кора выветривания, где породы окрашены в бу-
рые тона и имеют рыхлое сложение. В западной части выхода располагается постоянно подновляющееся обнажение свежих пород, не подвергавшихся процессам выветривания и метаморфизма. Породы местами содержат многочисленные гидротермальные прожилки опала и карбоната. Мощность базальтов в этом выходе оценивается геологами различно, так как по-разному определяется угол наклона пород (от горизонтального до почти вертикального). Мы подтверждаем мнение С.С. Драчева об их крутом залегании, но и с учетом этих наблюдений видимая мощность лав не превышает нескольких десятков метров, так как породы простираются вдоль берега.
Попытка изохронного датирования базальтов Sm-Nd-методом по валовым пробам была предпринята С.С. Драчевым [4]. В работе [4] приведено только итоговое значение возраста: 291 ± 62 млн. лет; какие-либо аналитические данные или диаграммы отсутствуют. По поводу этой датировки следует отметить, что единый недифференцированный лавовый поток не может быть датирован подобным способом, так как изохронный метод требует первоначального фракционирования Sm и Nd в разных порциях расплава. В данном случае вряд ли можно было ожидать существенных вариаций Sm/Nd-отношений в породах. Пиллоу-ба-зальты о. Большой Ляховский действительно представляют собой трудный объект для изотопного датирования. Экстремально низкие концентрации оксида калия (0.03-0.06 мас. %) в базальтах и отсутствие достаточно крупных для выделения вкрапленников плагиоклаза практически исключают применение традиционных изотопных методов K-Ar, 39Ar-40Ar или Rb-Sr. Единственная методика, которая может быть применена к данному объекту, - датирование пород по селадониту.
Селадонит - обычный вторичный минерал океанических базальтов [11]. Это низкотемпературный (<50°C) слоистый силикат голубовато-зеленого, зеленого или бирюзового цвета. Он замещает мелкие обломки стекла и вкрапленники оливина, а также заполняет пустоты и трещины в породах. Селадонит образуется в результате обменных реакций при химическом взаимодействии базальтов с горячими растворами, циркулирующими в толще океанической коры. Такое взаимодействие начинается сразу после излияния базальтов и продолжается длительное время в ходе дрейфа новообразованной океанической коры в сторону от оси спрединга. В конечном счете этот процесс приводит к существенному изменению валового состава океанической коры. Селадонит представляет собой богатый калием минерал с химической формулой KMgFe3+Si4O10(OH)2 [12]. Считается, что он устойчив к диагенетическим и поверхностным изменениям и хорошо удерживает радиогенный аргон [12, 13], и это позволяет успешно осуществлять его датирование K-Ar-,
39Аг-40Аг- и ЯЪ-Бг-методами. Большое количество К-Аг-определений возраста океанических базальтов по селадониту получено при проведении глубоководного бурения в океанах. Метод тестирован также на базальтах офиолита Троодос (Кипр) [11-13], обнажающихся в условиях, сходных с теми, что наблюдаются на о. Большой Ляховский. Методика является косвенной и не обладает высокой точностью, так как с ее помощью определяется не возраст кристаллизации базальтов, а растянутый во времени этап завершения гидротермальной активности в толще океанич-ской коры. Однако для целей данного исследования, в котором решается вопрос о палеозойском или мезозойском возрасте океанической коры, погрешности методики являются несущественными.
Для датирования нами использованы образцы межподушечного заполнения, отбиравшиеся ранее для поиска радиолярий. Изучение проб в шлифах показало, что они состоят и
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.