ОКЕАНОЛОГИЯ, 2008, том 48, № 4, с. 615-623
МОРСКАЯ ГЕОЛОГИЯ
УДК 552.551.781(571.642)
УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КУРИЛЬСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ОХОТСКОЕ МОРЕ) В КАЙНОЗОЕ
© 2008 г. Е. П. Терехов, И. Б. Цой, Н. Г. Ващенкова, А. В. Можеровский, М. Т. Горовая
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток
e-mail: manatoly@poi.dvo.ru Поступила в редакцию 16.02.2007 г., после доработки 03.09.2007 г.
Изучение пород кайнозойского осадочного чехла склонов Курильской котловины позволило выделить два этапа седиментации в этом районе: позднеолигоцен-раннемиоценовый и позднемиоцен-плейстоценовый, разделенные размывом в среднем миоцене. Для первого характерны кремнистые отложения, для второго - терригенные. Осадки первого этапа формировались преимущественно в неритических условиях, а отложения второго - в батиальных условиях при активном влиянии эксплозивного вулканизма. Смена режима осадконакопления произошла, вероятно, в среднем-позднем миоцене в процессе формирования современных склонов Курильской котловины. Основным источником терригенного материала для кайнозойских отложений являлись породы, характерные для блоков коры с уже сформированным гранитно-метаморфическим слоем, что указывает на сиали-ческую природу подстилающего фундамента.
ВВЕДЕНИЕ
Изучение кайнозойских осадочных бассейнов Охотского моря актуально как с практической стороны из-за содержащихся в них промышленных запасов углеводородного сырья, включая "газогидраты", так и с теоретической, поскольку расширяет наши знания о зоне перехода континент - океан. Происхождение глубоководной Курильской котловины остается дискуссионным. Существуют сторонники реликтовой и новообразованной природы этой котловины, время формирования которой у разных исследователей варьирует от плейстоцена до верхнего мела [3, 4, 15, 16, 17, 34]. Задачей настоящей работы являлось обобщение накопленных авторами за последнее время данных [7, 27, 31, 32, 33, 34] с целью восстановления особенностей осадконакопления и истории геологического развития Курильской котловины в кайнозое. Основой для данной работы являлись результаты исследования вещественного состава пород (петрографический и рентгеноструктурный методы) и обоснования возраста и условий седиментации (диатомовый, радио-ляриевый, спорово-пыльцевой анализы). Обломочный материал изучался в шлифах под поляризационным микроскопом Amplival. Состав цемента определялся рентгеноструктурным анализом на ди-фрактометре "Дрон-2.0". Идентификация смешан-нослойных минералов проводилась на основе моделей предложенных [11]. Техническая обработка образцов на микропалеонтологические виды анализа проводилась по стандартным методикам [30]. Материалом для исследования послужили коллекционные образцы кайнозойских осадочных пород, отобранных драгированием крутых склонов котлови-
ны в экспедициях на судах ТОЙ ДВО РАН в 19701982 гг. и по российско-германской программе KOMEX (Kuril Okhotsk Sea Marine Experiment) в 1998-2005 гг. (рис. 1).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Подводный хребет Терпения. На юго-восточном склоне подводного хребта Терпения, с глубин 8502500 м драгированием (ст. 2229-2235 на рис. 1) были подняты многочисленные обломки кайнозойских осадочных пород. Выделено три разновозрастных комплекса отложений: комплекс 3 (поздний палеоцен-ранний олигоцен), комплекс 2 (поздний олиго-цен-начало среднего миоцена) и комплекс 1 (поздний миоцен-голоцен) (рис. 2). Данные комплексы соответствуют аргиллитовой (нижняя), туфодиато-митовой (средняя) и туфоалевролитовой (верхняя) толщам, описанным ранее [33].
Комплекс 3 - поздний палеоцен-ранний олиго-цен - представлен преимущественно аргиллитами (при незначительном участии алевролитов и алев-роаргиллитов), поднятыми с глубин 1350-2500 м. Возраст пород комплекса установлен по палино-флоре, обнаруженной в аргиллитах верхней части нижней толщи (1350-1450 м). В этих же породах обнаружены радиолярии, среди которых доминируют спонгодисциды, что свидетельствует об осадкона-коплении в прибрежно-морских условиях [33]. В аргиллитах, содержащих позднепалеоцен-раннеэоце-новую палинофлору, установлен кристобалит. Основными источниками сноса при формировании осадков являлись гранитоиды и метаморфичекие породы (роговики и кварц-серицитовые сланцы). Незначительная часть обломочного материала
Рис. 1. Схема опробования склонов Курильской котловины. 1 - станция драгирования и ее номер.
(кварц, плагиоклаз и пироксен?) поставлялась в осадки спорадической эксплозивной вулканической деятельностью.
Комплекс 2 - поздний олигоцен-начало среднего миоцена - сложен преимущественно диатомитами и туфодиатомитами (глубины 850-1100 м). Возраст комплекса установлен на основе зональных комплексов диатомей и радиолярий. Состав этих кремнистых микроископаемых свидетельствует о преимущественно мелководных шельфовых (0200 м) условиях седиментации. В начале среднего миоцена осадки формировались в условиях внешнего шельфа - верхней батиали (приблизительно от 200 до 1500 м). Взаимоотношения комплексов 3 и 2 не установлены.
Комплекс 1 - поздний миоцен-голоцен - представлен туфоалевролитами, алевролитами и алев-ропелитами (850-1600 м). В туфоалевролитах (1000-1600 м) установлен диатомовый комплекс, состоящий из разновозрастных видов, большинство из которых характерны для шельфовых осадков позднего миоцена. Позднемиоценовый возраст ту-фоалевролитов подтверждается составом содержащейся в них палинофлоры. Плиоцен-плейстоценовые породы (алевролиты и алевропелиты) подняты в интервале глубин 850-1250 м. Видовой состав имеющихся диатомей, указывает на батиальные (2003000 м) условия седиментации. Алевролиты и алевропелитовые илы содержат набор диатомей, характерный для позднего плейстоцена-голоцена.
К этому комплексу, по-видимому, относятся и ту-фопесчаники, поднятые в виде единичных угловатых обломков в интервале глубин 1000-1250 м. Они по составу и внешнему облику сходны с вулканоген-но-осадочными породами лиманской свиты позднего миоцена-плиоцена [14], развитой на п-ове Терпения - континентальном продолжении подводного хребта Терпения. Источниками сноса для них являлись эффузивы, гранитоиды, метаморфические (сланцы и роговики) и кайнозойские осадочные породы. Формирование отложений происходило в условиях синхронной эксплозивной вулканической деятельности, поставлявшей в осадки пирокласти-ческий материал - кварц, стекло, плагиоклаз.
Выпадение из стратиграфического разреза (см. рис. 2) основного объема среднего и позднего миоцена и присутствие в позднемиоценовых породах видов диатомей, вымерших в раннем миоцене [33], указывает на размыв и несогласный контакт между комплексами 2 и 1.
Северо-Хоккайдское краевое плато (западный склон Курильской котловины). В основании склона Северо-Хоккайдского краевого плато (глубины 2300-2950 м) установлены кайнозойские породы 1 и 2 комплексов. Комплекс 1 слагает толщи II и III, а комплекс 2 слагает толщу I [31].
Комплекс 2 - поздний олигоцен-начало среднего миоцена - в нижней части толщи I представлен терригенными (аргиллиты, алевроаргиллиты, глинистые алевролиты), а в верхней - кремнистыми
млн. лет 0
1.8 , 2.5 ,
5.3 ,
11.2
16.5.
23.8 28.5
34.0. 41.5.
49.0
55.0 61.0
65.0
Возраст
Q
ш
Диатомовые зоны и подзоны [35, 39]
N. seminae P. curvirostris
Восточный Сахалин
П-ов Терпения
N. koizumii— N. koizumii-N.kamtschaticsl
T. oestrupii
¡¿ N. rolandii R. californica
T. schraderi
D. katayamae
D. dimorpha
T. yabei
D. praedimorpha
C. nicobarica
D. hyalina
D. lauta
D. praelauta
C. kanayae
C. sawamurae
T. fraga
T. praefraga
Лиманская свита
ольдонская свита
туровская свита
заслоновская
\ учирскаА л \ свита \ Маастрихт-
^ учирска? свита Настрихт-1 дат
Курильская глубоководная котловина
Подводный
хребет Терпения
алевролиты туфоалев-
ролиты туфодиато-миты
туф©ал"е,ро^~
литы
диатомиты туфодиато-миты
аргиллиты алевроар-гиллиты алевролиты
Маастрихт- ? дат
Западный склон [31]
ле,р.°лП1Ь ^ Толща III у
Диатомиты глинистые
Толща II
алевролиты диатомиты
алевро-аргиллиты диатомовые алевролиты диатомовые
алевролиты
аргиллиты
алевро-аргиллиты
т^р
Pz-Mz ?
Северный склон
алевролиты туфоалевро-песчаники алевролиты алевропелиты диатомиты
глины диатомовые алевролиты туфоаргил-литы
туфодиато-
диатомиты туфоалев-ролиты
порцелланиты
Pz-Mz ? /
ES
ТТЛ
Юго-Восточный склон
туфопесчаники
туфоалевро-литы туффиты алевропелиты
глины диатомовые туфолевро-
литы алевролиты диатомиты
/ Pz-Mz у 4
2 К учирска\ 5
\ свита \
3
Рис. 2. Корреляционная схема кайнозойских отложений склонов Курильской глубоководной котловины. 1 - несогласное залегание, 2 - предполагаемый размыв, 3 - отсутствие данных, 4 - палеозойско-мезозойский фундамент [5, 6, 12, 19, 20, 21, 32], 5 - маастрихт-датский фундамент.
A. oculatus
диатомиты
аргиллиты
мел
(кремнистые алевроаргиллиты, диатомовые алев-роаргиллиты и алевролиты, алевритовые диатомиты) породами. В кремнистых алевроаргиллитах установлена граница трансформации органогенного опала в кристобалит. Возраст нижней части толщи I установлен на основе бентосных фораминифер и спорово-пыльцевых комплексов, возраст верхней части толщи I - на основе диатомей. Олигоценовые терригенные осадки накапливались в мелководном морском бассейне. В середине раннего миоцена тер-ригенное осадконакопление сменилось кремнистым. Состав диатомовой флоры указывает на существование в это время неритических условий осадконакопления. В конце раннего-начале среднего миоцена они сменились батиальными.
Комплекс 1 - плиоцен-плейстоцен - представлен туфоаргиллитами, глинистыми диатомитами и алевролитами. Формирование плиоценовых осадков сопровождалось активной эксплозивной вулканической деятельностью и происходило вначале в батиальных условиях. В конце плиоцена произошло резкое обмеление бассейна, связанное, вероятно, с позднеплиоцен-раннеплейстоценовой регрессией и сахалинской фазой складчатости [22]. Накопление позднеплейстоценовых осадков происходило на батиальных глубинах.
Взаимоотношение между комплексами 1 и 2, по-видимому, несогласное. На это указ
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.