ПЕТРОЛОГИЯ, 2011, том 19, № 4, с. 341-362
УДК 551.21
ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКАЯ ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ПРОВИНЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ВОСТОЧНОЙ АЗИИ © 2011 г. В. В. Ярмолюк*, Е. А. Кудряшова*, А. М. Козловский*, В. М. Саватенков**
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 119017, Россия e-mail: yarm@igem.ru **Институт геологии и геохронологии докембрия РАН наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034, Россия Поступила в редакцию 02.12.2010 г.
Рассмотрены особенности строения позднекайнозойской внутриплитной вулканической провинции Центральной и Восточной Азии. Выделены две субпровинции — Центрально-Азиатская и Дальневосточная и в их пределах ряд автономно развивавшихся вулканических областей. Показано, что некоторые из вулканических областей имеют длительную историю формирования, начало которой уходит в поздний мезозой. Несмотря на различия в возрасте заложения и структурной позиции, в позднем кайнозое вулканические области развивались по близкому сценарию. Магматизм провинции был связан с мантийными источниками внутриплитного типа. В составе магматических ассоциаций преобладают основные щелочные высококалиевые породы. В геохимическом отношении породы близки к базальтам OIB-типа, а по изотопному составу они отвечают комбинации мантийных источников типа PREMA, EMI, EMII при преобладании PREMA.
На основании геологических, геохимических и изотопных данных сделан вывод о связи магматизма провинции с мантийными плюмами. Этот вывод согласуется с геофизическими данными, свидетельствующими о существовании в основании вулканических областей выступов астеносферной мантии или плюмов. По сейсмотомографическим данным, стволовая часть плюмов прослеживается до границы верхней и нижней мантии.
Возникновение провинции связывается с перекрытием восточным краем Азиатской плиты одной из ветвей Тихоокеанского суперплюма, которое произошло около 160 млн. лет назад. В современной структуре мантии эта ветвь суперплюма представлена скоплением мантийных плюмов, которое, по данным сейсмотомографии, контролирует зону взаимодействия Тихоокеанской и Азиатской литосферных плит.
В пределах Восточной Азии между Сибирским и Северо-Китайским кратонами в позднем кайнозое широко проявились процессы внутриплитного вулканизма, в результате чего возник ряд разных по размеру и по продолжительности формирования вулканических областей (Новейший вулканизм..., 2008). Результаты и масштабы этой деятельности слабо освещены в отечественной геологической литературе, что связано, в первую очередь, с ее резким отличием от тех форм вулканической активности, которые характерны для вулканических дуг, например Курил и Камчатки. Возникшие здесь вулканические ареалы, как правило, пространственно и структурно изолированы, а многие из них расположены в малонаселенных и трудно доступных районах. Систематические геолого-съемочные исследования, по крайней мере, в Российской части вулканической провинции были завершены еще в начале второй половины прошлого столетия и проводились без достаточного внимания к продуктам мало понятной вулканической деятельности, которая не создала вулканических форм, привычных для наиболее известных областей активного вулканизма. И
тем не менее юго-восток России, северо-восток Китая, а также центральная и восточные части Монголии являются вулканически активными регионами, в ряде участков которых вулканические процессы протекали в историческое время. В настоящей статье рассмотрены общие закономерности проявления позднекайнозойского внутриплитного вулканизма в континентальной части Востока Азии, учитывающие возрастные и структурные особенности его развития, приведем общую характеристику состава магматических продуктов и источников магматизма и оценим природу геодинамических механизмов, контролировавших вулканическую деятельность.
На рис. 1 показана кайнозойская внутриплитная вулканическая провинция Центральной и Восточной Азии. Хорошо видно, что распределение вулканических ареалов по площади провинции существенно различается. В западной (Центрально-Азиатской) ее части вулканические области имеют изометричные формы, пространственно обособлены друг от друга и в той или иной степени тяготеют к периферическим частям кайнозойской Амурской
Рис. 1. Схема строения позднекайнозойской внутриконтинентальной вулканической провинции Центральной и Восточной Азии.
1 — лавовые поля; 2 — территория Дальневосточной субпровинции; 3 — территория Центрально-Азиатской субпровинции; 4 — граница Амурской плиты по (Зоненшайн и др., 1990); 5 — разломы; 6 — граница между Центрально-Азиатской (ЦА) и Дальневосточной (ДВ) субпровинциями. Цифры в кружках — вулканические области и районы: 1 — Совгаванский, 2 — Шкотовско-Шуфанский, 3 — Чанбайшаньский, 4 — Цинбоху-Муданьцзяньский, 5 — Удалянчи, 6 — Ханнуоба, 7 — Токинского Становика, 8 — Удоканская, 9 — Витимская, 10 — Южно-Байкальская, 11 — Южно-Хангайская, 12 — Дариганга.
микроплиты (Зоненшайн и др., 1990). В восточной (Дальневосточной) части преобладает линейный характер группировки вулканических полей и их приуроченность к разломам и грабенам северо-восточного простирания. С учетом указанных особенностей размещения областей вулканизма далее рассмотрим две вулканические субпровинции — Дальневосточную и Центрально-Азиатскую, различающиеся не только условиями структурного контроля вулканических областей, но и особенностями геологического развития и составом вулканических ассоциаций.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ СУБПРОВИНЦИЯ
Вулканизм этой части Востока Азии достаточно хорошо изучен и описан в многочисленных отечественных (Вулканические..., 1984; Есин и др., 1992; Мартынов, 1995, 1999; Мартынов и др., 2002; Рассказов и др., 2000; Сахно, 2001; Новейший вулканизм., 2008 и др.) и зарубежных (Basu et al., 1991; Chen et al., 2007; Liu et al., 1994; Zhang et al., 2009;
Zou е! а1., 2000 и др.) публикациях. Для этой субпровинции, охватывающей территории Северо-Восточного Китая, Хабаровского и Приморского краев, характерна система северо-восточных грабенов, которая протягивается вдоль края континента и определяет линейный (рифтогенный) характер распределения вулканических полей. Грабены контролируются крупными и долгоживущими тектоническими нарушениями сдвигового типа, история развития которых прослеживается в более ранние (меловую и раннекайнозойскую) эпохи развития региона (Вулканические., 1984). В целом территория субпровинции относится к равнинной и низкогорной окраине континента, образующей опущенную ступень относительно внутриконтиненталь-ных (в том числе, Центрально-Азиатского) его участков.
В пределах Российской части субпровинции проявления позднекайнозойского вулканизма известны в Сихотэ-Алине, в Южном Приморье и в бассейне р. Амур (Вулканические., 1984; Есин и др., 1992; Мартынов, 1995; Мартынов и др., 2002; Рас-
сказов и др., 2000; Сахно, 2001; Новейший вулканизм. , 2008). Вулканизм протекал преимущественно в форме трещинных излияний базальтов и андезибазальтов. В это время были сформированы обширные плато, а также постройки вулканов центрального типа, трассирующие зоны разломов и грабенов. В соответствии с геохронологическими данными время проявления новейших вулканических процессов в регионе определяется интервалом средний миоцен—плиоцен (между 15.5 и 2.9 млн. лет).
Наиболее крупными проявлениями позднекай-нозойского вулканизма являются лавовые плато Совгаванское (1 на рис. 1), Шуфанское и Шкотов-ское (2 на рис. 1), в строении которых обычно участвует две серии пород — толеитовые и щелочные базальты. Первые изливались преимущественно в среднем—позднем миоцене (13.3—8.2 млн. лет) на этапе формирования собственно лавовых плато. Вторые формировались на начальном (среднемио-ценовом, 15.5—13.5 млн. лет) и на заключительном (позднемиоцен—плиоценовом 7.7—2.9 млн. лет) этапах вулканизма (Чащин и др., 2007; Новейший вулканизм., 2008). По геохимическим параметрам лавы плато отвечают промежуточным характеристикам между составами базальтов 01В и Е-МОЯВ, хотя и отличаются от последних относительными повышенными содержаниями Ва, Sr, ЯЪ, К и пониженными высокозарядных элементов Zr, Щ №, Та, а также легких РЗЭ. Проявления щелочных базальтов зафиксированы в строении лавовых полей руинами шлаковых куполов, некков и небольших вулканов центрального типа. По составу они близки к базальтам 01В-типа.
Вне лавовых полей проявления вулканизма многочисленны, но незначительны по масштабам. Они представлены экструзиями, некками, небольшими вулканами центрального типа, которые образуют цепочки построек, трассирующие магмоконтроли-рующие зоны рифтогенного типа. По составу породы этих построек отвечают щелочнобазальтовой серии и представлены субщелочными оливиновыми базальтами, фонотефритами и тефрофонолитами, оливиновыми нефелинитами, а также более редкими лейцитовыми и анортоклазовыми базанитами, шонкинитами, лейцитовыми фонотефритами, лей-цититами, щелочными трахитами (Сахно, 2001; Новейший вулканизм., 2008).
В пределах Китайской части субпровинции позд-некайнозойский вулканизм распределен, главным образом, по периферии Северо-Восточной Китайской равнины. В пределах области размером около 2 млн. км2 выявлено более 590 вулканических центров, участвующих в строении ряда вулканических полей, общей площадью свыше 50000 км2 (Вази е1а1., 1991; Новейший вулканизм., 2008). Среди них наиболее хорошо изучены вулканические поля Чанбайшань, Цинбоху-Муданьцзянь, Ханнуоба, Удалянчи, развитие которых прослеживается, начиная с раннего миоцена.
Вулканический ареал Чанбайшань (3 на рис. 1) является одной из самых крупных вулканических областей позднекайнозойского вулканизма в континентальной части Восточной Азии. Его площадь превышает 15000 км2, и в его пределах установлено более 100 вулканических конусов. В истории ареала выявлено семь эпизодов вулканизма. В раннем-среднем миоцене (20-15 млн. лет назад) возникло крупное лавовое плато Чанбайшань, сложенное то-леитовыми и субщелочными базальтами (Basu et al., 1991; Новейший вулканизм., 2008). В плейстоцене и голоцене на этом плато сформировался трахит-пантеллеритовый
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.