ПЕТРОЛОГИЯ, 2014, том 22, № 6, с. 635-664
УДК [552.16+552.30](571.66)
ПЕТРОЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ МЕЛОВОГО ГРАНИТОИДНОГО МАГМАТИЗМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ КАМЧАТКИ (НА ПРИМЕРЕ КРУТОГОРОВСКОГО И КОЛЬСКОГО ИНТРУЗИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ)
© 2014 г. И. А. Тарарин*, З. Г. Бадрединов*, С. И. Дриль**, В. М. Чубаров***, Н. С. Герасимов**, Г. П. Сандимирова**, Н. Н. Ильина**
*Дальневосточный геологический институт ДВО РАН просп. 100-лет Владивостоку, 159, Владивосток, 690022, Россия; e-mail: itararin@mail.ru
**Институт геохимии СО РАН ул. Фаворского, 1а, Иркутск, 664033, Россия; e-mail: sdril@igs.irk.ru ***Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН б-р. Б. Пийпа, 9, Петропавловск-Камчатский, 683006, Россия; e-mail: zond@kscnet.ru
Поступила в редакцию 01.01.2013 г.
Получена после доработки 20.03.2014 г.
Рассматривается проблема геохимической типизации гранитоидного магматизма в зоне взаимодействия океанической и континентальной плит на примере мезозойских гранитоидов крутогоровско-го и кольского интрузивных комплексов Срединного хребта Камчатки. На основании оригинальных геологических, петрологических и геохимических данных (в том числе по распределению в породах изотопов Sr, Nd и Pb) установлено, что исходным протолитом для гранитоидов служили вулканогенно-терригенные породы, формировавшиеся в пределах мелового окраинного бассейна на востоке Азиатского континента. Кристаллизация гранитоидов (U-Pb SHRIMP возраст около 80 млн лет) происходила в условиях андалузит-силлиманитовой фации глубинности, отвечающей давлению около 2 кбар, обусловив контактовый метаморфизм вмещающих толщ, представленных осадочными отложениями с пластовыми телами основных и ультраосновных вулканитов (кихчик-ская серия и ее метаморфизованные аналоги — колпаковская, камчатская и малкинская серии). Фиксируемая нижняя возрастная граница осадконакопления вмещающих отложений и время проявления базитового вулканизма совпадает с началом формирования Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Такая корреляция не случайна: она отражает закономерную связь процессов магматической активизации, проявленных в окраинно-континентальном осадочном бассейне с формированием на востоке Азии окраинно-континентального вулканического пояса. Развитие основного вулканизма в структуре осадочного бассейна, сопровождаемое подъемом глубинных флюидов, обусловило вовлечение в магматическую деятельность корового субстрата с образованием коровых магматических очагов, проявившихся излияниями средних и кислых лав и становлением малоглубинных гранитоидных интрузивов, имеющих широкое площадное распространение и обусловивших контактовый метаморфизм вмещающих вулканогенно-осадочных отложений.
В дальнейшем коллизионные процессы эоцена (60—50 млн лет), связанные с обдукцией океанического сегмента коры переходной зоны на азиатскую континентальную окраину, привели к тектоническому скучиванию пород Центральной Камчатки и резкому увеличению мощности коры, создав благоприятные условия для ее метаморфического преобразования, достигавшего уровня кианит-силлиманитового типа глубинности амфиболитовой фации под воздействием термального фронта и глубинных флюидов, охвативших нижние горизонты коры. Региональный метаморфизм эоцена обусловил не только метаморфические изменения, мигматизацию и гранитизацию отложений Срединного хребта, испытавших на первом этапе только контактовое ороговикование, но и метаморфизм, мигматизацию и интенсивное разгнейсование магматических пород кольского и крутогоров-ского комплексов, превратив их в гнейсовидные метаграниты.
DOI: 10.7868/S0869590314060053
ВВЕДЕНИЕ
Современные классификации геодинамических типов гранитоидных пород не охватывают гранитоиды окраинных бассейнов, таких как Охотское и Японское моря и их палеоаналогов геологического прошлого, хотя гранитоидным
породам, наряду с базальтами, в геологическом строении этих бассейнов принадлежит существенная роль (Леликов, Маляренко, 1994). Бази-товые вулканиты окраинных бассейнов запада Тихого океана характеризуются широким спектром геохимических типов, обусловленных уча-
стием в их генезисе различных источников: реликтовых участков верхней мантии, дебетированной астеносферы и обогащенной мантии (Филатова, 2003, 2008). О геохимической специализации гранитоидных пород можно судить лишь по единичным публикациям (Леликов, Малярен-ко, 1994; Крук и др., 2008). Авторы статьи попытались восполнить этот пробел, приведя материалы по петрологии и геохимии меловых гранитоидов крутогоровского и кольского комплексов Центральной Камчатки.
Гранитоиды мелового возраста пользуются широким распространением среди метаморфических образований центральной части Срединного хребта Камчатки, образуя крупные тела площадью в несколько десятков и сотен квадратных километров, а также мелкие изолированные пластовые залежи и дайки мощностью до нескольких десятков метров.
Исторически сложилось, что плутоны грани-тоидов северной части региона были отнесены к крутогоровскому, а массивы южной и центральной его частей — к кольскому плутоническим комплексам. По мнению большинства исследователей (Геология СССР, 1964; Государственная ..., 2006; Карта ..., 1999; Константиновская, 2003; Лучиц-кая, 2012; Лучицкая, Соловьев, 2010; 2012; Лу-чицкая и др., 2008; Колосков, 2011; Рихтер, 1995; Соловьев, 2008; Ханчук, 1985; Ноий§ап й а1., 2009 и др.), гранитоиды крутогорского комплекса прорывают метаморфические породы (плагиогнейсы и мигматиты) колпаковской серии, залегающей в основании разреза Срединного хребта, и на их размытой поверхности происходило формирование отложений камчатской и малкинской серий. Кольские гранитоиды относились к более молодому интрузивному комплексу, массивы которого интрудировали также отложения камчатской, малкинской и кихчикской серий (Геология СССР, 1964; Селянгин, 2009; Синица, Шашкин, 1979; Ханчук, 1985).
Несмотря на многочисленные публикации, в которых характеризуется природа меловых гра-нитоидов Центральной Камчатки, вопросы типизации этих пород и реконструкции геодинамических условий их формирования остаются остро дискуссионными. Еще сравнительно недавно Срединнокамчатский кристаллический массив рассматривался в качестве микроконтинента, ак-кретированного к тектоническому блоку Охотского моря, которое в свою очередь интерпретировалось как океаническое плато, причлененное к Азиатскому континенту (Богданов, Добрецов, 2002). Формирование протяженной зоны поздне-меловых базитовых вулканитов Восточной Камчатки объяснялось аккретированием к континенту двух вулканических дуг, зародившихся в центральной части Тихого океана и переместившихся
к восточной окраине Азии при движении океанических плит (Константиновская, 2003; Соловьев, 2008; Шапиро и др., 2008; Ноий§ап й а1., 2009). Подобная схема геодинамического развития камчатского региона предполагала образование аккреционной призмы на восточной окраине Азиатского континента (Лучицкая, 2012; Лучицкая и др., 2008; Константиновская, 2003; Соловьев, 2008; Ханчук, 1985; Шапиро и др., 2008) и определила петрогенетические модели формирования гранитоидных пород. Гранитоиды крутогоров-ского комплекса были отнесены к аккреционному и коллизионному типам гранитоидов (Лучиц-кая, 2012), хотя причины их проявления в аккреционных призмах совершенно не ясны (Лучицкая и др., 2008).
Новейшие данные по изотопии 8ш и Мё магматических образований дна Охотского моря (Емельянова и др., 2012), а также материалы по цирконометрии и изотопии пород Центральной Камчатки (Костицын и др., 2012; Кузьмин, Богомолов, 2013) свидетельствуют о том, что до конца позднего мела эти регионы представляли собой окраину Азиатского континента без участия ак-кретированных блоков океанической коры. К аналогичному заключению пришел В.В. Акинин с соавторами (Акинин и др., 2013), установившие, что аккреция в меловой период не играла существенной роли в формировании коры континентальной окраины Востока Азии, наращиваемой за счет активного вулканизма и процессов андер-плейтинга. Сходного мнения придерживается А.В. Колосков (2011), полагающий, что проявления мелового гранитоидного магматизма Срединного хребта трудно объяснить с позиций аккреционной тектоники.
Геологические данные свидетельствуют, что в период с раннего мела до начала палеогена Камчатка совместно с Корякским нагорьем являлись частью обширного осадочного бассейна восточной окраины Азиатского континента протяженностью более 500 км, в пределах которого шло накопление флишоидного терригенного материала с устойчивыми возрастными популяциями детри-товых цирконов от протерозоя до позднего мела. На рубеже раннего и позднего мела процесс осад-конакопления был осложнен вспышкой базито-вого и ультрабазитового вулканизма, синхронного с формированием Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (Акинин, Миллер, 2011), и последующим гранитоидным магматизмом (Государственная ..., 2006; Лучицкая, 2012; Соловьев, 2008; Ноий§ап й а1., 2009).
Центральная часть Срединного хребта Камчатки сложена зонально метаморфизованными вул-каногенно-терригенными отложениями, формировавшимися в пределах этого окраинно-конти-нентального осадочного бассейна, снос материала
в который происходил с восточной окраины Азиатского континента. Наиболее метаморфизован-ные образования амфиболитовой фации (колпа-ковская и камчатская серии) развиты в осевой зоне Срединного хребта, на западных и восточных склонах которого обнажаются метаморфизован-ные в эпидот-амфиболитовой и зеленосланцевой фациях отложения малкинской и кихчикской серий. Возраст протолита всех терригенных толщ по данным U-Pb SHRIMP изотопии цирконов — конец раннего мела—поздний мел (Соловьев, 2008; Hourigan et al., 2009).
В настоящей статье приведены новые данные по геологии, минералогии и геохимии меловых гранитоидов Центральной Камчатки, позволяющие более аргументированно подойти к решению проблемы формирования этих пород. Основное
1
внимание уделено гнейсовидным гранитоидам кольского и крутогоровского интрузивных комплексов, огнейсованным при наложенных процессах метаморфизма, гранитизации и мигмати-зации, охвативших в раннем эоцене как вмещающие отложения, та
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.