ГЕОТЕКТОНИКА, 2013, № 3, с. 87-96
УДК 552.4.027:(571.66)
ИСТОЧНИКИ МЕТАТЕРРИГЕННЫХ ТОЛЩ СРЕДИННО-КАМЧАТСКОГО И ГАНАЛЬСКОГО ПОДНЯТИЙ В СВЕТЕ НОВЫХ Sm-Nd ИЗОТОПНО-
ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ © 2013 г. В. К. Кузьмин1, Е. С. Богомолов1, 2
всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, 199106, Санкт-Петербург, Средний пр., д. 74 2Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2
Поступила в редакцию 06.02.2012 г.
Несмотря на длительную историю исследований метаморфических образований Срединно-Кам-чатского и Ганальского поднятий, их тектоническая позиция и природа, время осадконакопления, магматизма и метаморфизма остаются в значительной мере дискуссионными, что нашло отражение в многочисленных гипотезах формирования и эволюции этих структур. Проведенные изо-
топно-геохимические исследования фиксируют отсутствие в сводных разрезах метаморфических терригенных пород Срединно-Камчатского и Ганальского поднятий (колпаковская, камчатская, малкинская, кихчикская и ганальская серии) значимых различий изотопного состава Мё, что свидетельствует о геохимическом сходстве источников сноса, за счет которых происходило формирование терригенных толщ. Новые изотопно-геохимические данные и полученные в последнее время результаты И-РЪ датирования цирконов (£НЫМР-П) позволяют утверждать, что метаморфические терригенные образования Срединно-Камчатского и Ганальского поднятий, относимые ранее к разновозрастным сериям от архея до позднего мела, сформировавшимся в различных геодинамических обстановках в регионах, нередко удаленных друг от друга, слагают единую мощную терригенную толщу. Последняя была сформирована в меловом неглубоком эпиконтинен-тальном бассейне, испытала контактовый метаморфизм, обусловленный разновозрастными интрузиями различного состава, в раннем эоцене претерпела зональный региональный метаморфизм и только в плиоцене в процессе рифтогенеза была расчленена на две крупные структуры — Срединно-Камчатское и Ганальское поднятия.
Б01: 10.7868/80016853X13030053
ВВЕДЕНИЕ
В южной части Срединного и в Ганальском хребте Камчатки из под мезо-кайнозойских тер-ригенно-вулканогенных толщ выступают метаморфические породы Срединно-Камчатского и Ганальского поднятий (СКП и ГНП). Геологическое строение СКП и ГНП с достаточной полнотой изложено в многочисленных публикациях [5—8, 10, 28, 29], что позволяет нам ограничиться краткой характеристикой этих крупных структур субмеридионального простирания (рис. 1), разделенных узкой (5—10 км) полосой Центрально-Камчатского рифта.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК СРЕДИННО-КАМЧАТСКОГО И ГАНАЛЬСКОГО ПОДНЯТИЙ
Срединно-Камчатское поднятие. В строении СКП (260 х 65 км) принимают участие стратифицированные и нестратифицированные метаморфические образования различной природы. Осе-
вую часть слагают палеонтологически "немые" метаморфические образования (Камчатский массив), которые образуют сложную полизональную метаморфическую структуру, а периферию (обрамление Камчатского массива) — меловые отложения (с фауной иноцерамов) кихчикской серии и ирунейской свиты, метаморфизованные в зоне хлорита—серицита. Тектонические нарушения северо-западного простирания рассекают СКП на блоки: южный — Лунтосский, средний — Хан-гарский и северный — Ичинский. В центре блоков и поднятия в целом распространены нестра-тифицированные породы гнейсового комплекса, причем внутренние части комплекса сложены однообразными мигматизированными биотитовыми плагиогнейсами нередко с гранатом, корди-еритом, силлиманитом высокотемпературной амфиболитовой фации метаморфизма (колпа-ковская серия), а для внешних частей характерно широкое развитие мелкозернистых двуслюдяных гнейсов и мезократовых сланцев часто с гранатом, ставролитом, кианитом, андалузитом, скоп-
157°00' 158°00' в.д.
лениями фибролита (камчатская серия). Гнейсовый комплекс окаймляют стратифицированные породы малкинской серии (сланцевый комплекс), прогрессивно метаморфизованные от зеленосланцевой до амфиболитовой фации — разнообразные слюдяные сланцы, филлиты, ме-таалевролиты, метапесчаники, нередко с порфи-робластами граната, андалузита, мусковита, биотита, амфибола. С запада и востока метаморфические толщи гнейсового и сланцевого комплексов
Рис. 1. Схематическая геологическая карта Средин-но-Камчатского и Ганальского поднятий
1 — К2(шр^)1г — ирунейская свита: базальты, андези-базальты, их туфы, кремнистые сланцы, яшмоиды;
2 — К1—К2(шр&)81 — стеновая серия: метаморфизо-ванные базальт2ы, андезиты, кварцевые кератофиры, гранофиры, филлиты, кианитовые кварциты; 3 — К1— K2(mрg2)gn — ганальская серия: амфиболиты, слюдяные гнейсы, гранулиты кислые и основные; 4 — К1— К2(тр^)КЬ — кихчикская серия: песчаники, алевролиты, аргиллиты, гравелиты и конгломераты; 5 — К1— К2(тр^)т1 — малкинская серия: слюдяные и амфибо-ловые с2ланцы, филлиты, метаалевролиты, метапесча-ники (сланцевый комплекс); 6 — К1—К2(тр&) кт + к1 — камчатская и колпаковская серии: плаг2иогнейсы, плагиомигматиты, амфиболиты (гнейсовый комплекс); 7 — ^иг — юрчикский комплекс: габбро-но-риты, габбро-амфиболиты, троктолиты, гипербази-ты; 8 — У2М^—К — гранитоиды; 9 — ру2К2(тр&) — гнейсоплагиограниты; 10 — главные разрывные нарушения; 11 — места отбора и номер проб. Блоки: ИБ — Ичинский, ХБ — Хангарский, ЛБ — Лунтосский, СБ — Стеновой, ВБ — Вахталкинский
отделены субмеридиональными тектоническими нарушениями от слабометаморфизованных (хло-рит-серицитовая субфация) терригенных (песчаники, алевролиты, аргиллиты, гравелиты и конгломераты) и осадочно-вулканогенных (базальты, андезибазальты, их туфы, кремнистые сланцы, яшмоиды) отложений кихчикской серии и ирунейской свиты, слагающих периферию СКП. Среди резко преобладающих метатерри-генных образований колпаковской, камчатской, малкинской и кихчикской серий отмечаются линзы и пластообразные тела (покровы, силлы) мощностью от 10 см до 25 м и реже дайки изофа-циально метаморфизованных пород основного и ультраосновного состава, которые при значительной мощности (сотни метров) выделяются совместно с подчиненными кварцитосланцами и кварцитами в андриановскую, химкинскую, алис-торскую и квахонскую свиты (комплексы). В целом правильную картину региональной метаморфической зональности СКП усложняют проявления контактового метаморфизма от зеленосланцевой до гранулитовой фации [13, 15, 25, 26], связанного с интрузивными телами различного возраста и состава — гранитоидами, кортландитами, норита-ми и субщелочными ультрабазитами.
Ганальское поднятие (70 х 25 км) представляет собой выход "немых" метаморфических пород меридионального простирания среди фаунистиче-ски охарактеризованных неметаморфизованных терригенно-вулканогенных мезо-кайнозойских толщ Восточной Камчатки. ГНП тектоническими нарушениями северо-западного простирания разделено на два блока: северный (Стеновой) и южный (Вахталкинский). Стеновой блок представлен разнообразными по составу вулканитами, терригенными породами, кварцитами стеновой
серии и гранитоидами исхоладычского комплекса, прогрессивно метаморфизованными в Р-Т-условиях зеленосланцевой фации. Вахталкин-ский блок сложен метаморфическими породами ганальской и стеновой серий, пластовыми интрузиями гнейсовидных плагиогранитов. В северозападной части блока расположен Юрчикский габбро-норитовый массив, являющийся постметаморфическим по отношению к раннему прогрессивному метаморфизму образований ганаль-ского комплекса. Юго-западную периферию ГНП слагают кремнисто-вулканогенные породы ирунейской серии с верхнемеловой фауной ино-церамов.
Полный разрез ганальской серии [7] представлен тремя толщами метаморфических пород суммарной мощностью около 4 км. Нижняя толща сложена амфиболитами, основными кристалло-сланцами с подчиненными прослоями биотитовых плагиогнейсов, глиноземистых сланцев, кварцитов, силикатных мраморов, магнетитовых гранатитов. Для средней толщи характерно приблизительно одинаковое участие в разрезе слюдяных плагиогнейсов и амфиболитов. Верхнюю толщу слагают амфиболиты с подчиненными прослоями плагиогнейсов, силикатных мраморов и кварцитов. Кристаллические породы ганаль-ской серии амфиболитовой фации метаморфизма в отдельных зонах превращены в милониты и бла-стомилониты.
Несмотря на длительную историю исследований метаморфических образований СКП и ГНП, их тектоническая позиция и природа, время осад-конакопления, магматизма и метаморфизма остаются в значительной мере дискуссионными, что нашло отражение в многочисленных гипотезах формирования и эволюции этих структур [1, 10, 12, 17, 21-24, 28, 29, 32]. Однако стратиграфическая канва расчленения метаморфических образований в построениях большинства исследователей неизменна, и в стратиграфических схемах СКП выделяются одни и те же четыре крупные серии (снизу вверх) - колпаковская и камчатская серии гнейсов, малкинская серия метаморфических сланцев и кихчикская серия терригенных пород, а для ГНП — ганальская и стеновая серии. В то же время взаимоотношения между этими сериями, например для СКП, всегда оставались предметом острой дискуссии, так как установленные в разные годы структурно-геологические, петрографо-минералогические, геохимические и геохронологические данные позволяли геологам, с той или иной степенью достоверности, рассматривать границы между сериями как стратиграфически и структурно согласные или несогласные, или как тектонические с амплитудой перемещения от первых метров до многих сотен и тысяч километров. Поэтому исследователи интерпретировали характер границ между сериями, а также их
генезис, состав, строение и объем в соответствии с развиваемой ими концепцией и относили выделяемые серии в СКП к одному [11, 16, 17], двум [30], трем [8—10, 28] или даже четырем [5, 21] структурным ярусам, которые сформировались во временном интервале от докембрия до позднего мела и испытали однократный или полиметаморфизм в Р—Т-условиях от гранулитовой до зе-леносланцевой фации. Трактовка предложенных схем геологического строения СКП и ГНП привела исследователей к весьма различным тектоническим моделям. С традиционных позиций метаморфиче
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.