ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2012, том 447, № 6, с. 648-652
= ГЕОЛОГИЯ =
УДК 552.+550.4 (571.642)
ИЗВЕРЖЕННЫЕ ПОРОДЫ АККРЕЦИОННЫХ И АККРЕЦИОННО-КОЛЛИЗИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ТОНИНО-АНИВСКОГО ПОЛУОСТРОВА (о. САХАЛИН)
© 2012 г. В. М. Гранник
Представлено академиком Ю.М. Пущаровским 28.04.2012 г. Поступило 09.06.2012 г.
В геологическом строении Тонино-Анивского п-ова по данным геолого-съемочных и тематических работ принимают участие Тонино-Анивский и Озерский [1] или Озерско-Свободненский [2] террейны аккреционных призм и аккреционно-коллизионных комплексов (рис. 1), Вавайский меланж и Мерейская шовная сдвиговая зона. В настоящее время появилась возможность уточнить геодинамические обстановки формирования изверженных пород Тонино-Анивского и Озерско-Свободненского террейнов с помощью предложенного петрохимического способа [3]. Представленная работа посвящена решению поставленной задачи.
Тонино-Анивский террейн является фрагментом западной зоны апт-сеноманских и альб-сеноман-ских аккреционных призм Восточно-Сахалинской складчатой системы [2]. Основу его составляют апт-сеноманские турбидиты и меланжированные оли-стостромы, объединенные в утеснинскую толщу (мощность более 1000 м), и турон-маастрихтские флиш и турбидиты евстафиевской свиты (мощность до 2600 м). Меланжированные олистостромы утеснинской толщи включают крупные аллохтон-ные пластины юрско-нижнемеловых вулканоген-но-кремнисто-терригенных пород океанской плиты, выделенных в скальную толщу (мощность 900—950 м). Утеснинская толща имеет сложную чешуйчато-надвиговую структуру со встречной вергентностью в западных и восточных частях, характерную для аккреционных комплексов, что позволяет считать ее фрагментом среднемеловой аккреционной призмы. Отложения евстафиев-ской свиты, накопившиеся в преддуговом прогибе или на внутреннем склоне и в осевой части глубоководного желоба, осложнены надвигами и изоклинальной сжатой складчатостью, связанными с напряжениями, направленными со стороны океана. Аномалии магнитного и гравитацион-
Институт морской геологии и геофизики
Дальневосточного отделения
Российской Академии наук, Южно-Сахалинск
ного полей свидетельствуют о залегании свиты на выступах меланократового фундамента. Аккреционные комплексы Тонино-Анивского террей-на прорваны в южной части полуострова средне-эоцен-раннеолигоценовыми гранитами и перекрыты в грабенообразных депрессиях нижне-среднемиоценовыми угленосными отложениями верхнедуйской свиты [1].
Озерско-Свободненский террейн представляет собой крупноблоковый меланж, состоящий из фрагментов океанской плиты верхнепермского-среднетриасового, триасового-раннемелового и юр-ского-раннемелового возраста, пластин апт-сено-манских субаркозовых турбидитов горбушинской толщи, блоков верхнемеловых-нижнепалеогеновых туфогенно-терригенных пород (Тунайчинский и Чайкинский субтеррейны [1]), сцементированных терригенным и серпентинитовым меланжем с включениями линз серпентинитов, серпентини-зированных перидотитов и офиолитовых габбро-идов (Вавайский меланж по [1]). Изверженные породы чайкинской толщи (кампан-палеоцен) Чайкинского субтеррейна Озерско-Свободнен-ского террейна, олистолитов Вавайского меланжа и кварцевых диоритов Охотского массива по геохимическим особенностям отнесены к образованиям энсиматической островной дуги, участвующим в строении Токоро-Озерского фрагмента кампан-палеоценовой дуги Токоро о-ва Хоккайдо. Чайкинский субтеррейн Озерско-Свободнен-ского террейна, судя по палеомагнитным данным, испытал значительные перемещения (более 3000 км) до момента причленения его в кайнозое к Южному Сахалину [4]. Озерско-Свободненский террейн сопоставлен с тектоническим поясом или террейном Токоро [1] (субдукционная сутура Токоро по [2]). А.Э. Жаров [1] Озерский террейн определил как аккреционную призму, сформировавшуюся в кампан-раннеэоценовое время в обстановке эпиокеанского окраинного моря и энсиматиче-ской островной дуги. Автор Озерско-Свободнен-ский террейн считает фрагментом Охотоморской субдукционной сутуры, перемещенным на территорию Тонино-Анивского п-ова после блокиров-
ки одноименной субдукционной палеозоны Охо-томорским микроконтинентом [2].
Вавайский меланж (протяженность 70 км, ширина 5—8 км) является шовной структурой, сформировавшейся в процессе коллизии Озерско-Свободненского и Тонино-Анивского террейнов [1]. Меланж представляет собой субширотно ориентированный пакет пластин и покровов мощной покровно-надвиговой зоны, залегающей в основании Озерско-Свободненского террейна, надвинутой на Тонино-Анивский террейн. Вавайский меланж включает крупные пластины верхнеперм-ских-среднетриасовых, триас-раннемеловых и мел-палеоценовых комплексов, распространенных в отмеченных террейнах, и Водопадненскую пластину серпентинизированных перидотитов (лерцолиты, гарцбургиты, дуниты, энстатититы). Время формирования меланжа ограничено серединой среднего эоцена.
Мерейская шовная сдвиговая зона (ширина 4— 6 км) разделяет структуры Тонино-Анивского п-ова и южной части о-ва Сахалин. Протягивается она через бассейны рек Подорожная, Комисса-ровка, Мерея и залив Анива в направлении тектонического пояса Идоннаппу центрального Хоккайдо, с которым она образует единую шовную зону [1, 2]. В Мерейскую шовную зону входят три литостратиграфические единицы, сходные с од-новозрастными образованиями смежных террей-нов, и глинисто-сланцевый меланж с широким спектром тектонических включений: фрагментов верхнемеловых-палеогеновых алевропелитов, нижнемеловых туфотерригенных и альб-сеноманских кремнисто-глинистых толщ. Западная часть Ме-рейской зоны образована милонитами, трассирующими сдвиговые зоны сложной кинематики. Восточная часть зоны состоит из крутостоящих пластин, разделенных левыми сдвигами.
Объединение структур Тонино-Анивского п-ова сопровождалось аккреционными и коллизионными процессами, разворотами и сдвиговыми перемещениями (скольжениями) фрагментов океанской плиты, аккреционных и аккреционно-коллизионных комплексов по Мерейской (Идон-наппу-Мерейской) шовной сдвиговой зоне и оперяющим разрывным нарушениям. Зафиксирован процесс объединения структурных элементов Тонино-Анивского п-ова временем внедрения синколлизионных гранитов анивского комплекса в среднем эоцене—верхнем олигоцене (40.8—28 млн лет), накоплением неоавтохтона, сложенного верхнеэоценовой тунайчинской и олигоценово-нижнемиоценовой холмской свитами, а также накоплением в нижнем миоцене (23—20.5 млн лет) базальных горизонтов верхне-дуйской свиты, перекрывших коллизионные и аккреционные структуры обоих террейнов [1, 2].
На классификационную TAS-диаграмму (рис. 2а) [5] и факторные диаграммы [6, 7] (рис. 2б, в) на-
V \ \
\
\
Рис. 1. Упрощенная тектоническая схема о-ва Сахалин [2].
1 — кайнозойские отложения; 2 — террейны: Ш — Шмидтовский, СН — Северо-Набильский, ХК — Ха-новско-Краснотымовский, ТАр — Таулан-Армудан-ский, Н — Набильский, Р — Рымникский, Г — Гомон-ский, Т — Терпеньевский, В — Вальзинский, ТЮ — Тюлений, С — Сусунайский, ОС — Озерско-Свобод-ненский, ТА — Тонино-Анивский, ЗС — Западно-Сахалинский, РМ — Ребун-Монеронский; 3 — разломы и коллизионные швы (субдукционные сутуры): I — Центрально-Сахалинский, II — Охотоморский.
несены анализы изверженных пород Тонино-Анивского террейна с хорошо сохранившимися первичным составом и небольшими потерями при прокаливании. На TAS-диаграмме рассматриваемые породы расположились преимущественно в полях нормально-щелочных (Б), умеренно-щелочных (В) и щелочных пород (Г). На диаграмме, разделяющей серии океанских и континентальных пород [6] (рис. 2б), отчетливо видно преобладание в составе террейнов океанских пород. Виртуальные точки составов базальтов в континентальной части этой диаграммы располо-
650
ГРАННИК
жились в основном в полосе неопределенности вблизи линии разделения океанских и континентальных пород. Однако при вычислении факторов было установлено, что в этом террейне достоверно континентальные породы представлены дацитом, габбро-диоритом и диоритом. На факторной диаграмме для определения геодинамических обстано-вок формирования океанских базальтов отчетливо видно, что сформировались они преимущественно в спрединговых зонах (MORB), реже в обстановке океанских островов (^РВ) и в единичном случае — в обстановке океанского окраинного моря или островной дуги (1АВ) [7] (рис. 2в).
На классификационную ТАБ-диаграмму (рис. 3а) [5] и факторные диаграммы [6, 7] (рис. 3б, г) нанесены анализы изверженных пород Озерско-Сво-бодненского террейна с хорошо сохранившимся первичным составом и небольшими потерями
Na2O + K2O, мас. % 15 13 11 9 7 5 3 1
Г
20 >
12 Б 4 А
35 39 43 47 51 55 59 63 67 71 75
Д I El Ж I З SiO2, мас. %
k d
60 -
50 _ # #
40 -Н-- #
30 _ НА
#
20 >HI¿
10 •аЖ
1
• 1
о 2
▲ 3
□ 4
-н 5
# 6
(б)
d'
D2(x)
1000
500 0
-500 -1000 -1500
11 13 15 t
MORB - Ь ▲ ! • 1 1 !▲ ¡ IAB (в)
▲ - О ----, 1 о ¡ 1 1 1 i i i I I I i
WPB 1 1 1 1 1 í4 ! i i I I I ! i i
при прокаливании. На TAS-диаграмме рассматриваемые породы расположились преимущественно в полях нормально-щелочных (Б), умеренно-щелочных (В) и щелочных пород (Г). На диаграмме, разделяющей серии океанских и континентальных пород [6] (рис. 3б), отчетливо видно преобладание в составе террейнов океанских пород. Значительная часть виртуальных точек базальтов в континентальной части диаграммы и в этом случае расположилась в полосе неопределенности вблизи линии разделения океанских и континентальных пород, однако базальты юрско-раннемелового возраста, виртуальные точки которых расположились в центральной части этого поля, несомненно имеют континентальное происхождение. На факторной диаграмме для определения геодинамических обстановок формирования океанских базальтов отчетливо видно, что сформировались они преимущественно в обстановке океанских островов, реже в спрединговых зонах и в единичном случае — в обстановке океанского окраинного моря или островной дуги [7] (рис. 3в). Континентальные юрские-раннемеловые базальты имеют петрохимический состав, характерный для островодужных пород и траппов. Нанесенный на эту диаграмму континентальный позд
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.