УДК 551.263
УСТЬ-БЕЛЬСКИЙ ОФИОЛИТОВЫЙ ТЕРРЕЙН ЗАПАДНО-КОРЯКСКОГО ОРОГЕНА: ИЗОТОПНОЕ ДАТИРОВАНИЕ И ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
© 2015 г. С. А. Паланджян
Геологический институт РАН, 119017Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: sapaland@mail.ru Поступила в редакцию 19.05.2014 г.
Крупнейший на северо-востоке Азии Усть-Бельский офиолитовый террейн в Западно-Корякском орогене образован тремя покровными комплексами. Верхний Усть-Бельский покров сложен мощной (более 5 км) пластиной фертильных перидотитов и мафитов (остатков литосферы прото-Паци-фика), верхняя возрастная граница которых маркируется плагиогранитами позднего неопротерозоя. В составе среднего Толовско-Отрожнинского покрова, помимо позднедокембрийских офиоли-тов лерцолитового типа, участвуют фрагменты тектонически расчешуенных офиолитов гарцбургитового типа, образующих Толовскую ассоциацию. Изотопное датирование метаморфизо-ванного дацита (K-Ar метод по валовому составу породы) и цирконов из микроплагиогранит-пор-фира (U-Pb, SHRIMP) позволяет установить в качестве верхней возрастной границы Толовских офиолитов время в 262—265 млн лет назад. Предполагается, что магматические породы этих офиолитов генерированы в задуговом бассейне в раннекаменноугольное время и в средней перми были включены в покровно-складчатую структуру (будущий фундамент Кони-Тайгоносской дуги), где в средней—поздней перми и в триасе вместе с поздне-неопротерозойскими офиолитами претерпели низкотемпературный метаморфизм и были интрудированы дайками плагиогранит-порфиров. По-лимиктовый серпентинитовый меланж, сформировавшийся в пермское—триасовое время в аккреционном комплексе фундамента Кони-Тайгоносской дуги, включает глыбы пород (в частности, плагиогранитов) верхних горизонтов позднедокембрийских офиолитов, перекрывающих их отложений D2-3 и Cj, а также раннекаменноугольных (?) Толовских офиолитов и метаофиолитов. Этот тип меланжа с включениями позднедокембрийских "океанических" гранитоидов развит и в нижнем Утесинском покрове, сложенном более молодыми (^—Kfv) осадочными и вулканогенными толщами, формирование которых связано со следующей по времени Удско-Мургальской острово-дужной системой.
Ключевые слова: офиолиты, серпентинитовый меланж, изотопная датировка, покровный комплекс DOI: 10.7868/S0016853X15020046
ВВЕДЕНИЕ
Одной из особенностей офиолитов Кордильерского (Францисканского) типа, отличающих их от Тетических (Средиземноморских), является сочетание в некоторых террейнах тектонических пластин и чешуй, сложенных разновозрастными фрагментами литосферы древних океанов и окраинных бассейнов [37, 43]. Важным источником информации по истории формирования офиоли-товых террейнов Кордильерского типа служит серпентинитовый меланж, в который включены отторженцы как слэба, так и магматических, метаморфических и осадочных толщ аккреционной призмы. Очевидно, что изучение офиолитовых меланжей (серпентинитовых и терригенных) может дать дополнительную информацию о составе и генезисе коры океанического типа, времени и обстановке ее генерации, дезинтеграции и ста-
новления, необходимую для реконструкции геодинамики развития древней активной окраины.
В северо-западном сегменте Тихоокеанского складчатого пояса к тектоническим ансамблям с широким развитием офиолитов Кордильерского типа относится обширная Корякско-Камчатская складчатая область. Ее внутреннее (относительно края континента) пространство образовано Западно-Корякским орогеном, вмещающим наиболее крупные офиолитовые террейны — Усть-Бель-ский, Ганычаланский, Куюльский. В строении этих террейнов участвуют фрагменты осадочных, магматических, метаморфических комплексов, формировавшихся в различных геодинамических обстановках [12, 18, 45]. Широко распространены серпентинитовые и терригенные меланжи, внутреннее строение которых свидетельствует о разнообразии состава и возраста дезинтегрированных
офиолитов [32]. Под возрастом офиолитов в настоящей публикации подразумевается время формирования пород "коровых" последовательностей офиолитовой ассоциации; датировка времени становления офиолитов специально оговаривается.
Наиболее крупным офиолитовым террейном является Усть-Бельский, занимающий площадь около 1000 км2 и сложенный несколькими тектоническими покровами. Его уникальность — в присутствии огромной тектонической пластины (верхнего покрова) фертильных мантийных перидотитов и габброидов, мощностью более 5 км [12]; верхняя граница времени их генерации маркируется плагиогранитами и диоритами позднего неопротерозоя (см. ниже). Нижележащие структурные элементы аллохтона образованы тектоническими пластинами и чешуями разновозрастных осадочных, магматических, метаморфических пород главным образом островодужного происхождения, фрагментами офиолитов, серпентинито-вым меланжем. Опубликованные данные по палеонтологической и изотопной датировке [1, 2, 6, 9, 14, 15, 17, 20, 24, 25, 39] свидетельствуют об очень большом возрастном диапазоне комплексов пород, подстилающих пластину ультрамафитов и ма-фитов — от позднего докембрия до поздней юры и раннего мела. Очевидно, что в этих нижних горизонтах аллохтона заключена информация об истории формирования структур позднепалеозой-ской—раннемезозойской активной окраины.
Геохронологическая изученность Усть-Бель-ского террейна неравномерная, и для датировки некоторых структурных единиц аллохтонного комплекса нужны новые изотопные исследования. В первую очередь это касается фрагментов пород офиолитовой ассоциации, включенных в меланжи и тектонические чешуи, подстилающие пластину мафитов и мантийных перидотитов.
В настоящей статье приведены новые данные по изотопной датировке пород тектонических пластин среднего и нижнего покровных комплексов. Впервые представлены результаты U-Pb и K-Ar изотопной датировки плагиогранитов и вулканитов недостаточно изученной Толовской пластины, а также экзотических для террейна кали-натровых гранитов в серпентинитовом меланже блока Утес, рассмотрено значение полученных датировок для оценки времени и геодинамической обстановки формирования офиолитов Усть-Бельского террейна.
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ОФИОЛИТЫ УСТЬ-БЕЛЬСКОГО ТЕРРЕЙНА
Корякско-Камчатская область включает Западно-Корякскую, Корякскую и Олюторско-Камчат-скую складчатые системы — разновозрастные оро-гены, последовательно омолаживающиеся по на-
правлению к окраинным морям и Тихому океану. Время аккреции тектонических комплексов при формировании складчатых систем определено как среднеальбское, позднесенонское и третичное (среднеэоценовое и миоценовое) [27, 31].
Поздние мезозоиды Западно-Корякской сред-немеловой складчатой системы [27] представляют собой тыловую структуру северо-западного сегмента Тихоокеанского складчатого пояса, они разделяют пространство мезозоид Северо-Восточной Сибири от ларамид и альпид Корякской и Олюторско-Камчатской систем. Западно-Корякский ороген включает разновозрастные офиоли-товые ассоциации различного состава: во внутренней Ганычалан—Устьбельской тектонической зоне расположены поздне-неопротерозойские офиолиты лерцолитового типа, во внешней Та-ловской зоне (в Пенжинском и Тайгоносском сегментах орогена, юго-западнее Усть-Бельского) — офиолиты гарцбургитового типа позднего палеозоя — раннего мезозоя (возраст кремнисто-базальтовых комплексов от перми до валанжина включительно [45]). Такая зональность размещения офиолитов отражает этапы развития и смены геодинамических обстановок на окраине Палеопа-цифика, и датирование пород может стать ключом к пониманию некоторых процессов формирования активной окраины.
На северо-восточном окончании Пенжинско-Анадырской зоны, в Усть-Бельских горах (правобережье р. Анадырь) и на севере Алганского кряжа, обнажен крупнейший на Северо-Востоке Азии офиолитовый террейн. В его строении принимают участие три мощных покрова, шарьиро-ванных к востоку-юго-востоку на геологические комплексы Алганского террейна — тыловой структуры Корякской складчатой системы. Последовательность покровов и тектонических пластин, их расположение в пространстве схематически представлены на рис. 1 и 2.
Покровная структура осложнена постороген-ными разломами, обусловившими блоковое строение террейна. Рассматриваемая часть тер-рейна разделена крупным близширотным разломом взбросо-сдвиговой природы на два мегабло-ка, существенно различающихся по геологическому строению. За пределами представленной карты расположен третий, юго-западный мегаб-лок террейна, вмещающий лерцолитовый массив Эльденыр.
Северный мегаблок, известный в литературе как Усть-Бельский массив, сложен образованиями верхнего Усть-Бельского покрова — 5-6-километровой пластиной мантийных ультрамафитов и мафитов и подстилающей их мощной (до 0.5 км, местами и более) толщей Большого серпентини-тового меланжа.
Центральный мегаблок, тектонически поднятый относительно Северного, включает южный край Усть-Бельского покрова и подстилающие его образования среднего и нижнего покровов. В строении среднего — Толовско-Отрожнинского покрова участвуют тектонические пластины и блоки разновозрастных образований, перемещенных из различных структурных зон мезозойской активной окраины. Отрожнинская пластина [1, 18, 20, 21, 44], выступающая в левобережье р. Маври-на в виде крупного тектонического блока, сложена породами верхних (коровых) горизонтов Усть-Бельской офиолитовой ассоциации, подстилающим их серпентинитовым меланжем, а также толщей перекрывающих офиолиты туфогенно-оса-дочных отложений, фаунистически датированных Э2_3—С1 [1, 2]. Офиолиты Отрожнинской пластины интрудированы дайками микроплагиогранит-порфиров и диабазов. В туфогенно-осадочной толще установлены тела (морфология их осталась не выясненной) кварцевых микродиоритов и габбро [13]; по данным автора настоящей статьи, в указанной толще развиты также дайки диабазов, лавобрекчии и туфы андезитов. Толовская пластина по обоим бортам долины р. Маврина образована тектоническими чешуями габброидов, вулканитов, метаморфических сланцев. Эти образования сочетаются с небольшими выходами перидотитов, дунитов, полосами полимиктового серпентинитового меланжа. В средний покровный комплекс в
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.