СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2007, том 15, № 5, с. 83-94
УДК 551.3117:551781(571.66)
ПОДХОДЫ К СТРАТИГРАФИИ ВУЛКАНОГЕННЫХ ТОЛЩ ПАЛЕОГЕНА СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ КАМЧАТКИ
© 2007 г. А. Е. Шанцер
Геологический институт РАН, Москва Поступила в редакцию 08.12.2006., получена после доработки 07.02.2007 г.
В статье дается обоснование "вулканогенного комплекса" как стратиграфического термина. Обсуждаются также особенности вулканического процесса, характер и длительность развития вулка-но-структур, полные или неполные вулканические циклы. На основе комплексных геолого-стратиграфических и палеовулканологических исследований нами проведено расчленение выделяемой ранее единой палеогеновой вулканогенной кинкильской свиты Северо-Западной Камчатки на отдельные как разновозрастные, так и одновозрастные вулканогенные комплексы (шаманкинский, ребровский, божедомовский, геекленский). В результате выделены две эпохи развития вулканизма -позднеипрско-лютетская и позднебартон-приабонская, разделенные перерывом, в течение которого происходили интенсивный размыв, выравнивание рельефа и образование кор выветривания. В заключение обсуждаются некоторые вопросы палеогеографии Камчатки и смежных территорий.
Ключевые слова. Вулканогенный комплекс, вулкано-структура, базальт, дацит, игнимбрит, стратиграфия, свита, толща, эоцен, палеоген, Камчатка.
ВВЕДЕНИЕ
Детальная стратиграфия вулканогенных образований наземного вулканического пояса, в отличие от осадочных толщ, затруднена в силу ряда причин, среди которых главные:
1. Дискретность развития вулканизма как в отдельном вулкане, так и в вулканической зоне в целом.
2. Чрезвычайная фациальная пестрота вулканогенных образований, а также локальность их распространения, что делает невозможным выделение свит и серий, аналогичных таковым в осадочных толщах.
3. Отсутствие или крайне редкие находки ископаемых макро- и микрофаун.
4. Отпечатки ископаемых растений, достаточно часто встречающиеся в вулканогенно-осадоч-ных фациях, а также в прослоях пеплов, позволяют датировать вулканиты лишь на уровне отдела, реже, яруса.
Исходя из вышеперечисленного, на первое место при стратиграфии вулканитов должно выходить изотопное датирование, хотя и здесь возникает ряд сложностей, связанных как с отсутствием зачастую валидного материала для исследования, так и с несовершенством ряда методик, а также аппаратуры. Идеальным может считаться сходимость возрастов вулканитов при применении нескольких методик, что чаще всего невозможно как в силу особенностей состава эффузивов, так и по чисто техническим причинам. Конечно, в опти-
мальном варианте имеются данные, совпадающие и по биостратиграфии (обычно, палеофлористи-ке), и по изотопным возрастам. К сожалению, это встречается сравнительно редко. Отметим также, что из-за неполноты разрезов вулканогенных образований крайне затруднено применение палео-магнитных методик. Идентификация тех или иных палеомагнитных эпох и эпизодов возможна лишь с параллельным применением стратиграфических методов, в том числе и изотопного датирования. Основной целью статьи является определение понятия "вулканогенный комплекс" и стратиграфическое расчленение вулканогенных образований палеогена СЗ Камчатки
Соотношение хроностратигрфической и ярусной шкал в статье дается по сводке Харденбола (НаМепЬо1 е!а1., 1998).
ПОНЯТИЕ -ВУЛКАНОГЕННЫЙ КОМПЛЕКС
Полифициальность, быстрое выклинивание по простиранию и замещение вулканитов вулкано-генно-осадочными и чисто осадочными формациями не позволяют выделять конкретные вулканические свиты и толщи, а заставляют нас употреблять более неопределенный стратиграфический термин - комплекс. К такому мнению мы пришли еще раньше при изучении плиоценовых и плиоцен-четвертичных вулканогенных и вулканоген-но-осадочных отложений Восточной и Центральной Камчатки - тумрокский и крерукский вулка-
83
6*
162° в.д.
60° с.ш.
Y
0 15 30 60 км
1_I_I_I_I
Рис. 1. Схема современной структуры севера Камчатки. 1 - наиболее поднятая часть Лесновского горста, сложенная меловыми образованиями, и мелкие горсты в области вулканического хребта; 2 - поднятия восточного побережья Камчатки; 3 - западная, относительно опущенная часть Лесновского горста, сложенная преимущественно палеогеновыми вулканитами; 4 -мио-плиоценовый вулканический хребет (перекомпенсированный вулканитами грабен); 5 - терриген-ные толщи, сохранившиеся в мелких грабенах; 6 -грабенообразная депрессия р. Пустой; 7 - трог Пен-жинской губы; 8 - диорит-гранодиоритовые интрузии вулкано-плутонической формации шаманкинского вулканогенного комплекса; 9: а -геологические границы, б - предполагаемые границы; 10: а - разломы, б - предполагаемые разломы.
ногенные комплексы (Шанцер и др., 1966, 1969). При составлении корреляционных стратиграфических схем для мио-плиоценовых вулканических зон Камчатки понятие вулканогенные комплексы было использовано также B.C. Шеймовичем, А.К. Боровцевым и другими геологами вместо ранее существовавших вулканогенных свит и серий (Решения рабочих..., 1998).
Вулканогенный комплекс - суть сложное дискретно сформировавшееся образование, обычно состоящее из следующего набора фаций: эффузивные (лавовые потоки различной текстуры), пирокластические(пачки пеплов, туфов различной гранулометрии и степени спекания, пирокла-стические потоки), жерловые (аглютинаты, брекчии), вулканогенно-осадочные (лахары, отложения сухих рек, кальдерных и подпруженных озер), морены и другие отложения ледников, формирующихся на вулканах). Как видно из перечисленного, в вулканогенный комплекс наряду с
фациями собственно ювенильного происхождения входят и вуканогенно-осадочные образования, такие как лахары, отложения кальдерных озер и даже морены. Однако все они непосредственно связаны с жизнедеятельностью вулкана не только как с магматическим центром, но и как с развивающейся формой аккумулятивного рельефа и являются неотъемлемой частью вулканогенного комплекса, как образования, связанные с развитием именно вулканов.
Иногда весьма сложно разделить в разрезе два или более разновозрастных вулканогенных комплекса, близких как по химизму, так и по фаци-альному составу. Это удается лишь при достаточно детальных палеовулканологических исследованиях: выявление разновозрастных комплексов даек, анализ жерловых фаций, изучение кор выветривания, определение тектонических (но не вулканических) угловых несогласий, применение геоморфологических методик.
ПОЛОЖЕНИЕ ПАЛЕОГЕНОВЫХ ВУЛКАНИТОВ В СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЕ СЕВЕРА КАМЧАТКИ
Современная структура севера Камчатки представляет собой систему горстов и грабенов СВ простирания (рис. 1). Данная система формировалась с олигоцена до плейстоцена включительно. В настоящее время основной морфо-структурой этой части полуострова является асимметричный сложно построенный Леснов-ский горст. Часто в литературе он называется Лесновским поднятием. Его восточная часть наиболее поднята, и в ней обнажены верхнемеловые и палеоценовые терригенные и кремнисто-вулканогенные формации (лесновская серия и ируней-ская свита), а также вскрыты малоглубинные интрузии комагматичные контрастной серии палеогеновых вулканитов. Собственно палеогеновые вулканогенные образования формируют западную, более пологую часть горста, срезаясь абразионным уступом восточного побережья зал. Ше-лехова и Пенжинской губы.
Горст, в том числе его западная часть, нарушен многочисленными разломами в основном СВ простирания, зачастую уходящими в акваторию Пенжинской губы. Разломы преимущественно носят характер сбросов и крутых взбросов, образуя систему мелких грабенов и горстов, что часто затрудняет картирование и составление разрезов. В грабенах часто сохраняются от размыва поздне-палеогеновые и раннемиоценовые образования. Один из таких грабенов, выполненных позднеэо-ценовой угленосной иргирнинской свитой, выявлен нами при детальном картировании участка побережья Пенжинской губы севернее бухты Подка-герной (рис. 2, 3). Здесь узкие сжатые горсты
Б
Рис. 2. Грабен в береговом хребте в районе мыса Дальнего. Грабен выполнен вулканогенной угленосной молассой (рисунок по фотографиям А.И. Челебаевой).
А - вид в фас; Б - вид в профиль; ig - иргирнинская свита; Ь) - божедомовский вулканогенный комплекс; кт - кам-чикская свита чемурнаутской серии.
(горст-аниклинали) чередуются с относительно широкими грабенами (грабен-синклинали) (рис. 3).
С севера Лесновский горст рассечен грабено-образной депрессией р. Пустой, заложившейся по-видимому в миоцене, с запада же он ограничен трогом Пенжинской губы, также образовавшимся скорее всего в миоцене. С востока к горсту примыкает вулканический хребет (северная часть Камчатского Срединного хребта), основной объем которого сложен мио-плиоценовыми вулканитами, и в меньшей степени - плейстоценовыми. Вулканический хребет по отношению к Леснов-скому горсту представляет по сути дела отрицательную структуру - грабенообразный прогиб, перекомпенсированный отложениями вулканов. Эта структура осложнена мелкими горстами, выполненными меловыми отложениями (рис. 1). С востока вулканический хребет ограничивается зоной относительных поднятий восточного побережья Камчатки.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕННОСТИ ВУЛКАНОГЕННЫХ ПАЛЕОГЕНОВЫХ ТОЛЩ СЗ КАМЧАТКИ
Палеогеновые вулканиты на СЗ Камчатки прекрасно обнажены в абразионных уступах восточного побережья зал. Шелехова и Пенжинской губы от устья р. Паланы и мыса Кахтанин-ского на юге до мыса Большого на севере. Поле их распространения образует полосу северо-восточного простирания шириной от 10 до 70 км, ограниченную на западе Охотоморским побережьем, а на востоке - Камчатским Срединным хребтом и депрессией р. Пустой (рис. 1). Практически все вулканиты этой зоны до последнего времени относились к кинкильской свите эоцена, а коррелятными ей осадочными образованиями считались отложения снатольской или ковачин-ской свит Западной Камчатки. Впервые такое название предложил А.Г. Погожев (Погожев и др., 1963). Некоторыми исследователями эти вулкани-
162°05' в.д.
60°26' с.ш.
Рис. 3. Геологическая карта участка побережья Пенжинской губы севернее бухты Подкагерной. 1 - рыхлые чет
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.