ПЕТРОЛОГИЯ, 2008, том 16, № 5, с. 480-500
УДК 551.24.03+519
СПЕЦИФИКА МАГМАТИЗМА ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ И ОКРАИННО-МОРСКИХ БАССЕЙНОВ СИНСДВИГОВОЙ ПРИРОДЫ, ЗАПАДНАЯ ПЕРИФЕРИЯ ТИХОГО ОКЕАНА
© 2008 г. Н. И. Филатова
Геологический институт РАН 119017 Москва, Пыжевский пер., 7, Россия; e-mail: filatova@ilran.ru
Поступила в редакцию 2.07.2007 г.
Получена после доработки 8.10.2007 г.
Охарактеризован магматизм синсдвиговых структур растяжения, обусловленных Индо-Евразийской коллизией и включающих окраинно-континентальные рифты востока Азии и прилежащие окраин-но-морские бассейны. Эволюции кайнозойских синсдвиговых бассейнов пулл-апарт западного обрамления Тихого океана соответствует ряд базальтоидов, в котором началу рифтогенеза и стадии максимального растяжения отвечают начальный и конечный члены этого ряда, имеющие соответственно известково-щелочной и толеитовый деплетированный состав. Преобладание промежуточных членов ряда со смешанными изотопно-геохимическими характеристиками свидетельствует о взаимодействии разнородных магматических расплавов. Раскрытие бассейнов пулл-апарт (включая окраинно-мор-ские) сопровождалось магматизмом, источники которого согласно геохимическим критериям находились в модифицированной континентальной литосферной мантии и деплетированной астеносфере. Источники литосферной мантии, испытавшей длительную метасоматическую переработку в геологическом прошлом, доминировали на начальных стадиях континентального растяжения, сменяясь во времени дебетированными астеносферными источниками. Эта модель согласуется с глубинным строением: бассейнам растяжения соответствует астеносферный апвеллинг, причем уровень подъема астеносферных диапиров обнаруживает положительную корреляцию с интенсивностью растяжения континентальной литосферы и со степенью декретирования накапливающихся базальтоидов. Выявленное в зонах континентального рифтогенеза и окраинных бассейнах синсдвиговой природы широкое распространение пород известково-щелочной серии (генетически связанных с древней метасома-тически измененной литосферной мантией) существенно расширяет диапазон составов вулканитов, характерных для геодинамической обстановки растяжения. Вместе с тем это свидетельствует о поли-геодинамической природе известково-щелочных вулканитов, которые могут накапливаться вне связи с синхронными зонами субдукции.
Уже давно стало общепринятым положение о неразрывной связи геодинамики и магматизма и об индикаторной роли последнего при типизации тектонических структур и обстановок их формирования. Однако имеется и обратная задача: выявление особенностей строения и развития тектонических структур и установление специфики связанного с ним магматизма. В настоящей статье рассматривается именно этот второй аспект на примере западных периферических областей Тихого океана, где размещаются синсдвиговые окраинные бассейны и примыкающие к ним окраинно-континентальные рифты.
Предпринятая в последние десятилетия интенсивная разработка концепций тектоники плит сопровождалась необходимостью идентификации типов магматических пород, соответствующих определенным геодинамическим обстановкам. В результате были выделены базальты срединно-океанических хребтов (МОЯБ), конвергентных границ плит (1АБ), внутриплитных позиций (WPB или О1Б), а также син- и постколлизионных режи-
мов (Hart, 1988; Hofmann, 1997, 2003; Zindler, Hart, 1986; Лаверов и др., 2006 и др.) и разработаны петрологические модели областей их магмогене-рации на основе изотопно-геохимических и сейсмических данных. Значение этих фундаментальных исследований трудно переоценить, поскольку их результаты явились реперными для палеореконструкций тектономагматических и геодинамических событий Земли от докембрия до ныне.
Вместе с тем информация последних лет показывает, что изотопно-геохимическая неоднородность магматических пород какой-либо определенной геодинамической обстановки является, скорее, правилом, а не исключением (Дмитриев и др., 2006; Коваленко и др., 2006; Симаненко и др., 2006; Федоров, Филатова, 2002; Janney, Castillo, 1999 и др.). Эти данные ставят под сомнение однозначную (если не сказать излишне прямолинейную) интерпретацию тектоно-геодинамических обстановок накопления магматических ассоциаций на основе состава последних (равно как и од-
нозначную идентификацию их источников). Выявлено важное значение геодинамических обста-новок, которым ранее в Тихоокеанском регионе не уделялось должного внимания. Так, например, установлена существенная роль обстановки трансформной границы континентальной и океанической литосферных плит в развитии периферии Пацифика (Ханчук, Иванов, 1999; Филатова, 2006 и др.) со своеобразным магматизмом "пестрого" состава (Симаненко и др., 2006; Федоров, Филатова, 2002 и др.).
Цель настоящей статьи - выявление всего спектра магматических пород, сопровождающих формирование бассейнов растяжения, генетически связанных с зонами сдвигов в пределах трансформных разломов. Эта задача имеет два аспекта: уточнение генезиса окраинных бассейнов (нередко целиком традиционно относимых к разряду тыловодужных) и синтез изотопно-геохимических характеристик приуроченных к ним вулканогенных пород.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И РЕЖИМОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗОН ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНОГО РИФТОГЕНЕЗА И ОКРАИННО-МОРСКИХ БАССЕЙНОВ СИНСДВИГОВОЙ ПРИРОДЫ (ЗАПАД ТИХОГО ОКЕАНА)
В настоящее время западная периферия Тихого океана обрамляется массивом континентальных блоков, включающим в том числе Амурскую и Охотоморскую микроплиты, которые взаимодействуют по начавшим оформляться в кайнозое фрагментам трансформных или надвиговых (конвергентных) границ (Объяснительная записка ..., 2000; Филатова, 2006 и др.). Континентальное обрамление в целом имеет современную конвергентную границу с Тихоокеанской плитой. Находящиеся в тылу этой границы, в пределах континентальных микроплит окраинные морские бассейны - Японский и Курильский - традиционно считаются тыловодужными, генетически связанными с развитием сопровождающих указанную конвергентную границу островных дуг. Однако анализ тектонического строения упомянутых бассейнов, а также сопряженных с ними зон континентального растяжения выявил генетическую зависимость всего ансамбля этих структур от развивавшейся в пределах рассматриваемого континентального обрамления Тихого океана палеоген-неогеновой системы правосторонних сдвигов, в зонах которых по латерали сменялись режимы транспрессии и транстенсии. С последней обстановкой было связано оформление (при деструкции края континента) синсдвиговых впадин типа пулл-апарт, к которым относятся окраинные бассейны Японский (Филатова, 2004; 1оНу-е! е! а1., 1990 и др.) и Курильский (Кшипок1, Кти-
га, 1988 и др.), а также многочисленные структуры континентального рифтогенеза: рифты Корейско-Китайско-Сихотэалинского региона (включая Татарский рифт), впадины Симане-Акита-Ямагата севера Японского микроконтинента и субмеридиональные рифты Ому-Камика-ва и Монбетсу-Рубешиве (1кеёа е! а1., 2000 и др.) северо-востока о. Хоккайдо. По мнению В.В. Ха-рахинова (Объяснительная записка ..., 2000 и др.), аналогичный механизм пулл-апарт был задействован и при образовании субокеанических впадин Дерюгина и Тинро в пределах континентальной Охотоморской микроплиты.
Оформление перечисленных синсдвиговых бассейнов происходило в обстановке Индо-Евра-зиатской коллизии, в результате которой между Евразиатским континентом и плитами Тихого океана возникла трансформная граница, сменившая мел-палеоценовую конвергентную (Филатова, 2004; Мгуе! е! а1., 1990). Трансформная граница сопровождалась широкой системой сближенных субмеридиональных правосторонних сдвигов. Режим транстенсии привел в эоцене к возникновению континентального рифтогенеза и формированию бассейнов типа пулл-апарт на площади Приморско-Китайско-Японского и Охотоморского регионов. Однотипность геодинамической обстановки, установившейся в эоцене и миоцене в этих регионах, доказывается синхронностью этапов развития бассейнов пулл-апарт, в разрезах которых независимо от степени растяжения структур четко прослеживаются и коррелируются три разделенных структурными несогласиями подразделения: эоцен (поздний палеоцен?)-олигоценовый молассовый комплекс начального рифтогенеза; позднеолиго-цен-раннемиоценовый трансгрессивный комплекс, соответствующий максимальному растяжению; позднемиоцен-плиоценовый регрессивный, или пострифтовый, комплекс. Показательна однотипность индикаторного магматизма, приуроченного к этим бассейнам. Синсдвиговые бассейны различались степенью растяжения и сопровождались утонением континентальной коры без нарушения ее сплошности (грабены Кильчу-Менчхон, Пхо-хан-Яннам, Симане-Акита-Ямагата (рис. 1)), значительным растяжением континентальной коры с возможным начальным рассеянным спредингом и образованием коры субокраинно-морского типа (бассейны Уллын, Дерюгина и Тинро), интенсивным растяжением и формированием окраин-но-морской коры в результате миоценового спре-динга (Японский и Курильский бассейны). Подобно Японскому бассейну, по периферии Курильского бассейна возникли рифтогенные структуры, протягивающиеся через о. Хоккайдо на север в пределы морской акватории не менее чем на 100 км. Хронологические и тектономагматиче-ские данные доказывают не только генетическое родство, но и синхронность развития палеоген-
Рис. 1. Схема основных кайнозойских структур растяжения (пулл-апарт) Корейско-Японского региона и ареалов сопровождающего магматизма.
1 - континентальная кора Китайско-Корейской территории и Японского микроконтинента; 2-5 - кора Японского окраинного моря, по (ТашаЫ е1 а1., 1992): 2 - континентальная, 3 - континентальная, испытавшая деструкцию, 4 - континентальная утоненная, испытавшая рифтогенез и спрединг, с участками окраинно-морской коры повышенной мощности, 5 - новообразованная окраинно-морская; 6 - изобаты морского дна, м; 7 - гравитационная ступень; 8 - местоположение скважин ОБР (794, 797), пунктов драгировок (Б1, Б5, Б7, Б8), а также исследовательских скважин (БЬ, Н); 9 - преимущественно сдвиги; 10 - сбросы листрические; 11 - начальная конвергентная гран
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.