научная статья по теме ТИХООКЕАНСКИЕ ВУЛКАНОГЕННЫЕ ПОЯСА И ВНУТРИОКЕАНСКИЙ ВУЛКАНИЗМ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ТИХООКЕАНСКИЕ ВУЛКАНОГЕННЫЕ ПОЯСА И ВНУТРИОКЕАНСКИЙ ВУЛКАНИЗМ»

ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2014, № 6, с. 21-43

УДК 553.411(571.651)

ТИХООКЕАНСКИЕ ВУЛКАНОГЕННЫЕ ПОЯСА И ВНУТРИОКЕАНСКИЙ ВУЛКАНИЗМ

© 2014 г. А. А. Сидоров1, А. В. Волков1, В. И. Старостин2, В. Ю. Алексеев1

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017Москва, Старомонетный пер., 35, e-mail: koluma@igem.ru 2Геологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова 119991 Москва, Ленинские горы, МГУ, 1, e-mail: star.geol@mail.ru Поступила в редакцию 23.04.2014 г.

Вулканогенные пояса — структуры главнейших этапов развития литосферы: внутриокеанические, островодужные, окраинно-континентальные, внутриконтинентальные. Кроме вулканогенных поясов, достаточно широко распространены изолированные локальные формы вулканизма (в т.ч. глу-бинные-плюмовые), которые сравнительно просто объясняются с позиции террейновой концепции. Научные представления о современном вулканизме позволяют более предметно осмыслить палеовулканологические процессы. Однако глубины познания современного вулканизма возможны только на основе палеовулканологического фундамента. Сравнительный анализ западного и восточного секторов Тихоокеанского пояса отчетливо иллюстрирует его возрастную и структурную асимметрию развития. В статье рассмотрены наиболее характерные черты тихоокеанского вулканизма с особым внимание к современным океанским и континентальным рудообразующим системам. В.В. Аверьев [1966] неоднократно подчеркивал, что в определение вулканизма необходимо вводить все глубинные формы магматических процессов, а гидротермальные системы относил к особой форме вулканизма.

Б01: 10.7868/80203030614060078

Необратимое направленное развитие геологических процессов показано в работах А.Д. Архангельского, Г. Штилле, Н.М. Страхова, Н.С. Шат-ского, Н.П. Хераскова, М.В. Муратова, В.В. Бе-лоусова, А.Л. Яншина, А.Б. Ронова и многих других геологов. И тем более в поздних работах по тектонике плит и плюм-тектонике. Отметим лишь некоторые, наиболее выразительные черты этой необратимости в истории магматических и тектонических процессов. Так, интервал времени 3700—2500 млн лет характеризовался формированием подавляющей части зеленокаменных поясов с большеобъемными излияниями ультраосновных лав (коматиитов) и тесно с ними связанных гранитогнейсовых куполов. В это же время сформировались важнейшие рудные праформа-ции (железисто-кварцитовые и металлоносных расслоенных интрузивных массивов). Последовавший период 2600—1600 млн лет, именуемый отмечен первыми значительными проявлениями щелочного магматизма; развитие его завершилось крупнейшей в истории Земли гранитизацией, а также формированием различных плутоно-генных, осадочных, многообразных вкрапленных, в т. ч. уран-многометальных, руд.

Для рифейско-раннемезозойского (рифтоген-но-платформенного) периода характерно про-

должение перманентного разрушения и перемещения древней континентальной коры, формирование молодых платформ на фундаменте, образованном байкальскими, каледонскими, гер-цинскими складчатыми структурами. Альпийский тектогенез интенсивно проявлен в Средиземноморском (по М.В. Муратову) поясе, тогда как в Тихоокеанском поясе ему соответствуют мезозойский и кайнозойский тектонические циклы.

Вулканизм сопровождается мощной гидротермальной деятельностью с мобилизацией и концентрацией химических элементов пород и руд на самых различных глубинах земной коры.

Юго-Восточная Азия и западная часть Тихого океана с современной тектонической точки зрения представляет собой коллаж офиолитовых, островодужных и океанических дуговых террей-нов, сформировавшихся в результате интраокеа-нической и океаническо-континетальной суб-дукции (рис. 1, 2). В эти тектонические процессы были вовлечены океанических плиты (Филиппинская и Каролинская плиты на востоке и Ин-до-Австралийская плита на западе) и континентальные окраины Евразийской плиты и континентальная часть Индо-Австралийской плиты.

По данным Р. Холла [Hall, 2002], выделяются три основных эпизода трансформации плит (45,

90°B

100°B

110°B

120°B

130°B

140°B

150°B

160°B

40°C

30°C

20°C -

10°C

0°Ю

10°Ю

Рис. 1. Главные кайнозойские вулканоплутнические пояса, содержащие Au и Cu±Au месторождения Северо-Восточной Азии и запада Тихого океана. Схема по [Garvin et al., 2005] с дополнениями.

25 и 5 млн лет), которые внесли свой вклад в современную архитектуру вулканических поясов региона. Эти трансформации характеризуются коллизионными событиями, которые изменили границы плит и направления движений. Эо-ценовая (~45 млн лет) трансформация, вероятно, была связана с Индо-Азиатской коллизией. В течение этого периода Индия и Австралия стали одной плитой. Под Борнео и к северу се-

веро-востоку от Австралийской окраины установлено погружение субдукционной системы в южном направлении. В эти три этапа при последовательной аккреции экзотических остро-водужных сегментов начала формироваться Камчатская дуга — часть сложной Камчатско-Курильской островной дуги, протягивающейся на 2 тыс. км от Корякского нагорья до о-ва Хоккайдо.

Рис. 2. Размещение Au—Ag и Си—Аи месторождений в Кайнозойских вулканических поясах Курило-Камчатской ост-роводужной системы, на основе схемы [Авдейко и др., 2001].

1 — поля распространения плиоцен-четвертичных островодужных вулканических формаций (а) и верхнеолигоцен-миоценовых островодужных вулканогенных формаций (б); 2 — палеогеновые вулканические формации Западной Камчатки; 3 — осевая зона глубоководных желобов; 4 — изолинии глубины до сейсмофокальной зоны; 5 — рудные месторождения: Au—Ag-эпитермальные (а) и Си-Аи-порфировые (б); 6 — линия разреза. Стрелками показано направление и скорость движения Тихоокеанской плиты.

N1 км 0 -1

Вулк. дуга Фронтальная Желоб -^(тектоническая) дуга

Тихий океан

100

200 -

N2 км 0 -1

100 -

200 -

Вулк. дуга

Фронтальная дуга

I

Фронтальная Желоб дуга

I I

Срединный хребет Центр.-Камч. Восточная Камчатка депрессия

_

1 V V V V V ■ V V V V % V V V V V 3 5 тг 1.

2 1 4 г 6

----1 - *

10

ШШб 11

7

9

Рис. 3. Модель развития Курило-Камчатской островодужной системы, по [Авдейко и др., 2001], модифицирована. 1 — океаническая кора, 2 — эклогиты, 3 — континентальная кора, 4 — литосфера, 5 — астеносфера (стрелками показано направление конвективных течений), 6 — зоны магмообразования в мантийном клине (перевернутые капли показывают пути подъема магмы в астеносфере и участки формирования магматических очагов у подошвы литосферы), 7 — зоны выплавления и подъема магм внутриплитного геохимического типа, 8 — разломы и зоны разломов, в том числе аккреционный меланж, 9 — вулканы и вулканические комплексы островодужного типа с подводящими каналами и магматическими очагами, 10 — подводящие каналы и вулканы внутриплитного геохимического типа, 11 — Аи—А?-эпитер-мальные (а) и Си-Аи-порфировые (б) месторождения. Линию разреза см. на рис. 2.

Курило-Камчатская дуга — единственная дуга, почти целиком расположенная на территории востока России. Современную структуру Курило-Камчатской островодужной системы определяют разновозрастные вулканические пояса, которые представляют собой вулканические дуги над зонами субдукции (рис. 3) [Авдейко и др., 2001]. Выделяются три протяженных окраинно-континен-тальных вулканических поясов (см. рис. 2), по-видимому, маркирующих зоны субдукции под континент в различные периоды времени: средне-эоцен-олигоценовый Западно-Камчатско-Коряк-ский, протягивающийся от западной Камчатки в центральную Корякию; позднеолигоцен-четвер-тичный Центрально-Камчатский, простирающиеся с юга на север вдоль Камчатского полуострова в южную Корякию; плиоцен-четвертичный Восточно-Камчатский смыкающийся на юго-западе с Курильской дугой.

В Курило-Камчатская островодужной системе наблюдается большое разнообразие островодуж-ных серий вулканических пород, включая породы с адакитовой тенденцией. Камчатка — единственный в мире район, где в Срединном хребте имеются современные проявления вулканизма с глубиной сейсмофокальной зоны более 300 км, тогда как в пределах других островных дуг и активных континентальных окраин максимальная глубина до сейсмофокальной зоны под тыловыми вулканами не превышает 200—220 км. И, наконец, на Камчатке, наряду с типичными островодужными сериями, довольно широко распространены породы внутриплитного геохимического типа [Авдейко и др., 2001].

В начале миоцена (~25 млн лет), в Папуа Новая Гвинея (ПНГ) произошло столкновение дуги и континента совпавшее со столкновением Онтонго-Яванского плато и Меланезийских дуг, приведшее к прекращению субдукции под Южную Каролину и Меланизийские дуги. В конечном счете, субдукция переместилась юго-западнее, в результате чего в середине миоцена сформировалась дуга Марумуни вдоль окраины Новой Гвинеи. После этих коллизий, в течение миоцена, островные дуги между Филиппинами и Мелане-

зией объединились в одну непрерывную по простиранию дуговую систему (см. рис. 1). В позднем плиоцене (около 10 млн лет) в результате субдук-ции океанической коры под формирующуюся плиту с островной дугой Фиджи, как продолжение внешней Меланизийской островодужной системы, включающей, кроме Фиджи, Соломоно-вые острова, Новые Гибриды и острова Тонго. Остатки этой зоны субдукции сохранились в виде части впадины Витязь между эоценовыми и миоценовыми фрагментами древних островных дуг, составивших фундамент островов Тонго, Фиджи (Виту Леви) и Вануато.

В начале плиоцена произошли значительные изменения в движении плит. Лузонская островная дуга (~5 млн лет назад) столкнулась с китайской континентальной окраиной на Тайване. Бывший центр спрединга в Южно-Китайском море (подводные горы Скарборух) и прилегающие океанические плато столкнулись с Лузон-ской островной дугой от ~5 до 3 млн лет назад ^агшп й а1., 2005]. Как только субдукция замедлилась в Манильском желобе, она началась на восточной стороне в Филиппинском желобе. В Новой Гвинее, происходила дальнейшая аккреция островодужных террейнов и главное горообразование, связанное с распространением на юг косого складчатого и надвигового пояса. Австралийский кратон

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