научная статья по теме ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИЙ АДАКИТОВЫЙ ВУЛКАНИЗМ УГАНСКОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ (ЮГО-ВОСТОЧНОЕ ОБРАМЛЕНИЕ СЕВЕРО-АЗИАТСКОГО КРАТОНА): 40AR/39AR-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Математика

Текст научной статьи на тему «ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИЙ АДАКИТОВЫЙ ВУЛКАНИЗМ УГАНСКОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ (ЮГО-ВОСТОЧНОЕ ОБРАМЛЕНИЕ СЕВЕРО-АЗИАТСКОГО КРАТОНА): 40AR/39AR-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2012, том 445, № 4, с. 445-449

= ГЕОЛОГИЯ =

УДК 552.3+550.93+551.24

ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИЙ АДАКИТОВЫЙ ВУЛКАНИЗМ УГАНСКОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ (ЮГО-ВОСТОЧНОЕ ОБРАМЛЕНИЕ СЕВЕРО-АЗИАТСКОГО КРАТОНА):

40Aг/39Aг-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

© 2012 г. А. А. Сорокин, член-корреспондент РАН А. П. Сорокин, В. А. Пономарчук, Ю. А. Мартынов, А. М. Ларин, А. В. Травин

Поступило 20.03.2012 г.

Восточная окраина Азиатского континента характеризуется широким проявлением позднеме-зозойских магматических процессов, в ходе которых были сформированы обширные ареалы и протяженные пояса вулканических и плутонических пород (Монголо-Забайкальский, Больше -хинганский, Хингано-Охотский, Восточно-Си-хотэ-Алинский, Становой, Охотско-Чукотский; рис. 1), наложенных на разновозрастные структуры Северо-Азиатского кратона, Центрально-Азиатского складчатого пояса, Сино-Корейского кратона. При этом геодинамические обстановки проявления этих процессов были и остаются предметом острых дискуссий.

Наименее изученным звеном во всем ансамбле позднемезозойских магматических поясов восточной Азии являются вулканические поля, наложенные на разновозрастные структуры Джугд-журо-Станового супертеррейна. В силу их малых объемов они не выделяются в качестве собственного вулканического пояса. Достаточно распространена точка зрения, согласно которой эти вулканиты входят в состав близширотного Станового пояса раннемеловых гранит-гранодиоритных батолитов [2, 3]. При этом осевую часть пояса образуют интрузии диорит-гранодиорит-гранито-вой, гранодиорит-граносиенит-гранитовой ассоциаций, а также риолиты, тогда как андезитовые

Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Благовещенск Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск

Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Владивосток Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук, Санкт-Петербург

комплексы тяготеют к северным и южным краевым частям пояса.

Объектом исследования являются вулканические породы, слагающие Уганское вулканическое поле в южной части Джугджуро-Станового супертеррейна на правобережье Зейского водохранилища. Вулканические и вулканогенно-осадоч-ные образования, слагающие это поле, отнесены к вангинской свите (см. [1] и др.), которая разделена на две подсвиты. Нижняя включает в себя туфы андезибазальтов, андезитов, дациандезитов и дацитов с линзовидными прослоями андезитов и андезибазальтов, лавобрекчий дацитов, прослоями туфопесчаников, туфоконгломератов и ту-фобрекчий. Верхняя подсвита образована туфами риолитов и риодацитов, риолитами, туфоконгло-мератами, туфопесчаниками, туфоаргиллитами и туффитами [1]. Общая мощность пород свиты оценивается не менее чем 800 м. Подстилающими образованиями являются нижнемеловые грубо-обломочные терригенные осадки уганской свиты. В вулканомиктовых отложениях вангинской свиты выявлены комплексы растительных осадков, характерных для верхнеюрских и нижнемеловых отложений, но в соответствии с серийной легендой для нее принят раннемеловой возраст (см. обзор в [1]).

Андезитам, андезибазальтам свойственны высокие содержания А1203 >16%, низкие и умеренные концентрации ТЮ2 <0.8%, М§0 <3.2%, К20<2.5%. Величина отношения Бе0*/М§0 варьирует преимущественно в достаточно узком диапазоне 1.5—1.9. Обращает на себя внимание обогащение пород 8г >600 ррт, Ва >900 ррт при одновременном деплетировании в отношении У 8-15 ррт, № 6-12 ррт, Та 0.6-0.8 ррт, Ш 3.65.0 ррт. Распределение редкоземельных элементов отчетливо дифференцировано [Ьа/УЬ]и = 1519 при слабо выраженной отрицательной европи-евой аномалии Еи/Еи* = 0.8-0.9. В дацитах и

446

СОРОКИН и др.

128°00'

54°10 '

127°30' 0 2 км

127°45'

128°00'

//У/ ,'/ Уу ///у//// //У/У/УУ V V V V V V V V V V V ^ V V V V \ V V V V V / С-1090

1 2 3 4 5 / 6

7

Рис. 1. Положение Уганского вулканического поля в геологических структурах дальневосточной окраины Азии (составлено по [1, 2]). 1, 2 — докембрийские, палеозойские и раннемезозойские метаморфические комплексы юго-восточного обрамления Северо-Азиатского кратона: 1 — усть-гилюйской зоны, 2 — дамбукинского блока; 3 — нижнемеловые терригенные отложения уганской свиты; 4 — нижнемеловые (?) вулканогенно-осадочные, вулканогенные отложения вангинской свиты; 5 — кайнозойские рыхлые отложения; 6 — основные разломы; 7 — места отбора образцов для геохронологических исследований и их номера. На врезке — схема позднемезозойских вулканических и вулканоплу-тонических поясов (ареалов) восточной окраины Азиатского континента: 1 — Монголо-Забайкальский вулканический пояс (^з-К^); 2 — Большехинганский вулканоплутонический пояс (Г3—К1); 3 — Хингано-Охотский вулкано-плутонический пояс (К1—К2); 4 — Восточно-Сихотэ-Алинский вулканоплутонический пояс (К1—К2); 5 — Становой плутонический пояс (К^); 6 — Охотско-Чукотский вулканический пояс (К1—К2); 7 — район исследования.

риолитах указанные геохимические тенденции в основном сохраняются при снижении концентраций 8г до 360—520 ррт, HREE, У. Приведенные данные свидетельствуют о том, что рассматриваемые вулканические породы обладают геохимическими особенностями, свойственными адакитам [4] (рис. 2).

Геохронологические 39Аг/40Аг-исследования выполнены в Институте геологии и минералогии СО РАН (г. Новосибирск) для порфирового плагио-клаз-двупироксенового андезита (обр. С-1090), отобранного в юго-восточной части Уганского

вулканического поля и афирового риолита (обр. С-1101—1), отобранного в северо-восточной части этого поля (рис. 1). Изотопное датирование проведено по фрагментам основной массы, отбор которых производился вручную под бинокулярной лупой из фракции 0.25—0.15 мм измельченного образца.

Облучение проб проведено в кадмированном канале научного реактора ВВР-К типа в Научно-исследовательском институте ядерной физики (г. Томск). Градиент нейтронного потока за период облучения не превышал 0.5% в размере образ-

Y, ppm

Рис. 2 Диаграмма Sr/Y—Y [4] вулканических пород Уганского поля. 1 — андезиты, 2 — дациты, 3 — риоли-ты.

ца. Холостой опыт по определению 40Ar (10 мин при 1200°С) не превышал 5 • 10-10 н • см3. Очистку аргона производили с помощью Ti- и ZrAl-SAES-геттеров. Изотопный состав аргона измеряли на масс-спектрометре Noble gas 5400 фирмы "Микромасс" (Англия). Ошибки измерений соответствуют интервалу ±2а. Для коррекции на изотопы 36,37,40Ar, получен-

ные при облучении Са, С1, К, использованы следующие коэффициенты: (39Лг/37Лг)Са = 0.00073 ± ± 0.000026, (36Лг/37Лг)Са = 0.00032 ± 0.000021, (40Лг/39Лг)К = 0.0641 ± 0.0001. Перед измерениями произведена предварительная дегазация образцов при температуре 300°С. Особое внимание уделялось контролю фактора изотопной дискриминации с помощью измерения порции очищенного атмосферного аргона. Среднее значение отношения 40Лг/36Лг на период измерений составило 296.5 ± 0.5.

Для порфирового плагиоклаз-двупироксенового андезита (обр. С-1090) получено значение возраста по плато 93.1 ± 2.0 млн лет (68% выделенного, интегральный возраст 91.2 ± 4.0 млн лет) и близкая в пределах погрешности, но более грубая оценка в изохронном варианте 88.2 ± 5 млн лет (СКВО = 3.06, начальное отношение (40Лг/36Лг)0 = 310 ± 20)) (рис. 3). Для афирового риолита (обр. С-1101-1) получены согласующиеся значения возраста при расчете по плато: 109.8 ± 1.4 млн лет (94% выделенного, интегральный возраст 108.7 ± 2.6 млн лет) и в изохронном варианте 109.9 ± 2.6 млн лет (СКВО = = 1.96, начальное отношение (40Лг/36Лг)0 = 299 ± 7)) (рис. 3). На основании приведенных экспериментальных данных мы принимает значения возраста исследованных пород, полученные с наименьшей погрешностью (по плато).

Таким образом, в результате проведенных исследований установлены возрасты порфирового

0

150 120 90 60 30

0

Возраст, млн лет 120 г

100 80 60 40 20

20

93.1 ± 2.0 млн лет

Образец C-1090

40

60

80

109.8 ± 1.4 млн лет

Образец C-1101-1

36Ar/40 0.003

0.002

0.001

t = 88.2 ± 4.8 млн лет

СКВО = 3.06

310 ± 20

1 Образец C-1090 1 1 1

100 0

20 40 60 80 100 Доля выделенного 39Ar, %

0.003 0.002 0.001

0

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

t = 109.9 ± 2.6 млн лет

СКВО = 1.96 (40Ar/36Ar)0 = 299 ± 7

Образец C-1101-1

j_L

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07

39Ar/40Ar

Рис. 3. Графики ступенчатого отжига и обратные изохроны для основной массы из порфирового плагиоклаз-двупироксенового андезита (обр. С-1090) и афирового риолита (обр. С-1101—1).

448

СОРОКИН и др.

плагиоклаз-двупироксенового андезита 93.1 ± 2.0 млн лет и афирового риолита 109.8 ± 1.4 млн лет Уганского вулканического поля. В первую очередь следует обратить внимание на то, что возраст кислых вулканических пород оказался древнее, чем возраст средних вулканитов, что противоречит существующим представлениям [1] о строении вулканического поля. В то же время необходимо отметить, что в геологической литературе указывается на неопределенности во взаимоотношениях вулканических образований, слагающих Уганское поле, а также подстилающих их образований (см. обзор в [1]). Эти данные, а также результаты проведенных исследований свидетельствуют о более сложной последовательности вулканизма, участвующего в строении Уганского поля.

Корреляция эпизодов вулканической деятельности в пределах Джугджуро-Станового супертер-рейна затруднительна ввиду отсутствия геохронологических данных, полученных с помощью современных аналитических методик. Приводимые в литературе определения (см. обзор в [5]), выполненные К—Лг-методом, варьируются в широком диапазоне 136—95 млн лет, не позволяющем выявить закономерности проявления вулканизма в пределах указанной структуры.

Однако если сопоставить полученные геохронологические данные с этапами проявления магматической активности в пределах восточной Азии в целом, то можно отметить ряд закономерностей. Так, возраст риолитов Уганского вулканического поля (109.8 ± 1.4 млн лет) соответствует возрасту внедрения гранитоидов ираканского и невачанског

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.

Показать целиком