научная статья по теме РАССЛОЕННЫЕ ИНТРУЗИИ ЮРСКОГО ПЕРИОДА (АНТАРКТИДА) Геология

Текст научной статьи на тему «РАССЛОЕННЫЕ ИНТРУЗИИ ЮРСКОГО ПЕРИОДА (АНТАРКТИДА)»

УДК 550.89

РАССЛОЕННЫЕ ИНТРУЗИИ ЮРСКОГО ПЕРИОДА (АНТАРКТИДА)

© 2014 г. В. С. Семенов**, В. М. Михайлов*, Е. В. Коптев-Дворников***, А. Б. Форд****,

О. Г. Шулятин*, С. В. Семенов**, Д. А. Ткачева*

*ВНИИОкеангеология Английский просп., 1, Санкт-Петербург, 190121; Россия **Институт геологии и геохронологии докембрия РАН наб. Макарова, 2, Санкт-Петербург, 199034, Россия; e-mail: svs77@rambler.ru ***Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Геологический факультет Ленинские горы, Москва, 119992; Россия; e-mail: ekoptev@geol.msu.ru ****U.S. Geological Survey, 345, Midlfield Road, Menlo Park, California, USA; e-mail: ABFord@aol.com Поступила в редакцию 19.11.2013 г. Получена после доработки 21.04.2014 г.

Рассмотрены существующие представления о строении расслоенных интрузий Дюфек (горы Пенсакола), Ютпостейн и Мурен (Земля Королевы Мод), мало известных для российских геологов. Магматические события на рубеже 180 млн лет, и в частности формирование расслоенных интрузий, явились, как предполагается, предтечей "раскола" суперконтинента Гондвана. Пространственная и возрастная близость рассматриваемых интрузивов определяет остроту вопроса о единстве или различии их материнских магм, формирование которых связывается с мегаплюмом.

DOI: 10.7868/S086959031406003X

ВВЕДЕНИЕ

Раннеюрская магматическая провинция Фер-рар (~180 млн лет) по возрасту и составу слагающих ее магматических пород сопоставима с магматической провинцией Кару (Encarnación et al., 1996; Duncan et al., 1997; Fleming et al., 1997; Minor, Mukasa, 1997; Riley, Knight, 2001). В Антарктиде магматические образования Феррар образуют пояс, который прослеживается на протяжении 3500 км и имеет максимальную ширину 160 км. Преимущественное развитие здесь получили базальты, формирующие лавовые потоки, силлы и дайки долеритов, зафиксированы расслоенные интрузии, к которым в первую очередь относятся расслоенный интрузив Дюфек (Dufek) в горах Пенсакола, а также расслоенные интрузии Ютпостейн (Utpostane) и Мурен (Muren), расположенные на западной окраине Земли Королевы Мод (район ледника Ютульстраумен) (рис. 1). Таким образом, в Юрский период в пределах Антарктического блока суперконтинента Гондвана была сформирована типичная триада, представленная вулканитами, роями даек долеритов и расслоенными интрузиями. Магматическая активность этого же возраста, кроме того, имела место в Австралии, Новой Зеландии, Тасмании. Глобальность этого магматического импульса определяет важность его изучения для понимания процессов распада Гондваны.

В настоящей статье рассмотрены существующие представления о строении расслоенных интрузий Дюфек (горы Пенсакола), Ютпостейн и Мурен (Земля Королевы Мод, рис. 1), а также оценены сходство и различие их исходных магм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В связи со слабой обнаженностью геофизические исследования в Антарктиде (прежде всего, магнитометрические, гравиметрические) имеют огромное значение. Они позволяют вместе с геологическими наблюдениями подойти к решению проблем, связанных с геологическим строением закрытых ледниками районов и, в частности, к оценке границ и размеров расслоенных интрузивов, представленных на дневной поверхности фрагментарно.

Интрузия Дюфек была открыта в горах Пенсакола в декабре 1957 года (Neuburg et al., 1959). Породы интрузии обнажены в горном массиве Дю-фек и в горах хребта Форрестал. Петрографические описания, сделанные Н. Аугенбаухом (Aughenbaugh, 1961) и П. Уолкером (Walker, 1961), показали сходство интрузии Дюфек с другими статиформными мафическими интрузиями. Наибольший вклад в изучение этого расслоенного комплекса внес А. Форд (Ford, Boyd, 1968; Ford, 1976; Ford et al., 1979). Большая часть интрузии

о 1 2

%

Q

О И

Я Я Е

и

S Я н ►и

w

S S

S

та

о §

0

я

и ►и

я

1 >

я

$

та

$

Рис. 1. Схема фрагмента материка Гондвана до распада (-180 млн лет) (Lavwer et al., 1992; Corner, 1994).

Показано распределение платобазальтов в провинциях Кару, Феррар, а также положение интрузий габброидов, включая расслоенные интрузии (а) Дюфек (горы Пенсакола), (б) Ютпостейн и Мурен (Земля Королевы Мод).

1 — интрузии габбро; 2 — мезозойские толеиты, 3 — докембрийский комплекс основания.

Lfi

чо

U)

1 I2 fe^ 3 4 5 6

§§Ё 9 |ю 11 ,—- 12 13 / б / в |

7

8

Рис. 2. Схематическая геологическая карта гор Пенсакола, по (Schmidt, Ford, 1969).

Мезозой: 1 — габбро интрузии Дюфек. Палеозой: 2 — алевролиты и глинистые сланцы, 3 — тиллиты Гейл, 4 — песчаники Довер, 5 — песчаники группы Нептьюн (Хейсер, Элбоу и Эллиот), 6 — биотитовые граниты, 7 — осадочно-вулканоген-ные породы Винс и Гамбакорта, 8 — известняки Нельсон. Докембрий: 9 — зеленосланцевая серия Патаксент (песчаники, алевролиты и глинистые сланцы). Прочие обозначения: 10 — коренные выходы, 11 — геологические границы, 12 — тектонические контакты, 13 — шарниры (а) антиклиналей, (б) синклиналий, 14 — элементы залегания слоистости и/или кливажа: (а) и (б) наклонное, (в) горизонтальное.

Дюфек (рис. 2) перекрыта ледником, поэтому ее размеры вызывают особенно много споров.

В настоящее время существует два модельных представления о масштабах интрузива.

Первая модель, предложенная И.Н. Кадминой (устное сообщение) и базирующаяся на аэрогеофизических съемках, выполненных в период работ 22—26 САЭ (Советская антарктическая экспе-

Ag, мгал (AT) а

80 + 800 60 ~ 600 40 ~ 400

СЗ

Ag Буге (подбор) Ag Буге

ЮВ

20 0

200

50

200 км

-- -200 -- -400 r>_1 N.^00 \ I \ 1504''

50 1 100 .. .. _ . ,1....... ...... 150 200 км

-10-.

-20 км

v+v+v+v+v+v+v+

+ v -3-v+v + v + V+ V-I-V

V V2.8(?) V I v I V + v + V + V+ V + V + V-I-V v-h v + v + v + V+ v + v+-+ V + V + V+ V + V+ V-I-V

1 2 а ; б 3 I 2.9 4 5 6 [vvvl7 а б 8

0

9

Рис. 3. Схематический сводный геолого-геофизический разрез через расслоенный интрузив Дюфек (по данным И.Н. Кадминой).

1 — поверхность коренных пород по данным зондирования МОВ; 2 — границы раздела в земной коре, полученные при подборе исходной кривой Ag Буге (а = 2.67 г/см2): (а) достоверные, (б) предполагаемые; 3 — глубинные высокомагнитные: (а) разломы, (б) зоны разломов; 4 — средняя плотность слоев земной коры в г/см3; 5 — лед; 6 — рыхлые немагнитные осадки; 7 — плотные породы в верхней части разреза (предположительно габброиды интрузии Дюфек); 8 — слабомагнитные породы: (а) предположительно кристаллического фундамента, (б) консолидированных магнитосо-держащих осадков; 9 — уплотненные породы кристаллического фундамента.

диция), дает следующие параметры интрузива: мощность не более 7 км, а площадь выхода порядка 22000—23000 км2. Межпрофильное расстояние во время аэромагнитной съемки составляло 2 км над интрузией Дюфек и 6 км над окружающим регионом. На рис. 3 представлен геолого-геофизический разрез, предложенный И.Н. Кадминой.

Близких представлений придерживаются (Behrendt et al., 1974). Выполненный этими авторами анализ аномалий Буге, достигающих над интрузией 85 мгал, показывает, что суммарная ее мощность равна ~6.2—8.8 км. Отмечается, что наиболее высокие значения аномального магнитного поля (2000 гамм) получены для пород хребта Фор-рестал, а в пределах массива Дюфек они уменьшаются в южном направлении. Изменение амплитуды аномального магнитного поля связывается с магнитными свойствами пород.

Как магнитные, так и гравиметрические данные свидетельствуют о продолжении интрузии Дюфек подо льдом. Так, данные магнитометрии предполагают минимальную площадь интрузива порядка 24000 км2, а гравиметрические исследования позволяют прибавить еще 10000 км2. Таким образом, общая площадь интрузива может достигать 34000 км2. Кроме того, магнитометрические данные, по мнению (Behrendt et al., 1974), позволяют продолжить массив Дюфек на север (порядка 250 км) до острова Беркнер (Berkner Island). Однако для подтверждения этого предположения требуются дополнительные исследования.

При построении второй модели геофизические данные получили другую интерпретацию (Ferris et al., 1998). Авторы этой модели считают, что интрузия Дюфек менее обширна, и по своим размерам она сопоставима с интрузией Стиллуотер в Северной Америке. Уменьшение предполагаемо-

го размера интрузии Дюфек вызвано новой интерпретацией аномалии над островом Беркнер к северу от гор Пенсакола. Эта аномалия, по мнению авторов второй модели, скорее, связана с приподнятым блоком фундамента, чем с продолжением интрузии Дюфек. Интрузив Дюфек моделировался как расслоенный комплекс, образованный за счет двух интрузивных фаз. Главная часть (фаза) представлена погружающимся пластом, смещенным разломом (сбросом?), с которым связаны две магнитные аномалии над хр. Форрестал (Forrestal Range). Меньшую часть интрузива (вторая фаза?) образуют собственно породы горного массива Дюфек. Авторы модели считают, что вторая интрузивная фаза формировалась изолированно (изолированно от главной части) и на более высоком стратиграфическом уровне (имеются в виду вмещающие породы), чем фаза Форрестал. Они полагают, что периоду внедрения обеих фаз интрузива Дюфек предшествовал период активной глыбовой дислокации, в результате чего был поднят блок основания острова Беркнер. За этим событием следовал дальнейший период обширных дислокаций, включающих трещинные (strike-slip) деформации во время начальных стадий распада (разрушения, разделения) Гондваны.

Интрузии Ютпостейн и Мурен (рис. 1, 4). Считается (Vuori, Luttinen, 2003), что расслоенные массивы Ютпостейн и Мурен (юг Вестфьелла, рис. 1) являются интрузивными эквивалентами среднеюрских континентальных базальтов, которые получили развитие главным образом в районах Кирванвегген, Хемифронтфьелла и Вест-фьелла (Земля Королевы Мод). Эти интрузивы были открыты в 1968 и 1988 годах (Vuori, Luttinen, 2003). Детальные исследования расслоенных массивов проводились с 1993 по 2001 годы, результаты которых С.К. Вуори и А.В. Люттинен представили в 2003 году. Были обобщены структурные данные, петрографические наблюдения, геохимические и петрофизические результаты исследований по слагающим интрузивы породам.

Кроме перечисленных р

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