ПЕТРОЛОГИЯ, 2007, том 15, № 3, с. 295-316
УДК 550.4 : 551.2(571.6)
МААСТРИХТ-ДАТСКАЯ АНДЕЗИТОВАЯ СЕРИЯ ВОСТОЧНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ: МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И ВОПРОСЫ
ПЕТРОГЕНЕЗИСА
© 2007 г. Ю. А. Мартынов, А. А. Чащин, В. П. Симаненко, А. Ю. Мартынов
Дальневосточный геологический институт ДВО РАН
690022 Владивосток, просп. 100-летия Владивостока, 159, Россия; e-mail: martynov@fegi.ru
Поступила в редакцию 23.05.2006 г.
В стратиграфическом разрезе вулканических толщ Восточного Сихотэ-Алиня маастрихт-датские преимущественно андезитовые эффузивы занимают пограничное положение между позднемело-выми субдукционными, в основном кислыми вулканитами и кайнозойскими постсубдукционными базальтоидами. Изучение этих пород представляет интерес для решения проблемы происхождения андезитовых магм, уточнения временных этапов геодинамического развития территории, определения условий выплавления и эволюции первичных расплавов. Детальные минералогические и геохимические исследования, включая данные микроэлементного анализа, выполненные методом 1СР MS, указывают на гибридный характер андезитовых вулканитов, важную роль фракционной кристаллизации и коровой контаминации в их происхождении. Хотя геологические признаки (изменение типа и состава вулканизма, особенности его локализации) свидетельствуют о смене геодинамического режима Восточного Сихотэ-Алиня в маастрихт-датское время, в геохимическом отношении вулканиты этого возрастного интервала являются типично субдукционными образованиями с аномально низкими содержаниями № и высокими К, Ва, Rb, РЬ и и. В разрезах вулканических пород отсутствуют адакиты - индикаторы геодинамического режима формирования субдукционных "окон". Несоответствие геологических и геохимических индикаторов геодинамического режима свидетельствует об определенных особенностях формирования переходной магматической серии. Источником первичных магм андезитовых вулканитов являлся надсубдукционный мантийный клин, метасоматически переработанный в процессе дегидратации и плавления субдуцирующей океанической плиты. Но в результате нарастающего растяжения первичные базальтовые магмы получили возможность проникать в верхние горизонты земной коры, взаимодействовать с вмещающими породами, формируя гибридные андезитовые расплавы.
Территория Восточного Сихотэ-Алиня начиная с позднего альба или альб-сеномана и до среднего плиоцена представляла собой арену интенсивной вулканической деятельности. В позднемеловое время в результате субдукции океанической плиты Кула под восточную окраину Евразии происходило формирование вулканических толщ преимущественно кислого состава. Постсубдукцион-ный кайнозойский вулканизм, преимущественно базальтовый по составу, связан с разрушением субдукционной пластины трансформными разломами, возникновением субдукционных "окон" (slab-window) (Ханчук и др., 1997; Мартынов, 1999а, 19996; Мартынов и др., 2006) и внедрением горячей астеносферной мантии в субконтинентальную литосферу.
Маастрихт-датские преимущественно андезитовые по составу вулканиты занимают пограничное положение между субдукционными и постсубдукционными эффузивами. Степень их петро-
логической изученности чрезвычайно низкая. Опубликованные данные ограничиваются геологическими, петрографическими и петрохимиче-скими описаниями вулканитов, развитых преимущественно в центральной части Восточного Сихотэ-Алиня (Геохимия Восточно-Сихотэ-Алинского..., 1981). Практически отсутствуют данные по минералогии, редкоземельной и изотопной геохимии, что не позволяет идентифицировать геодинамические обстановки проявления магматизма, условия выплавления и эволюции магм. Изучение этих пород представляет интерес и для решения проблемы происхождения андезитов, а также металлогенических вопросов, поскольку с их интрузивными аналогами пространственно и, вероятно, генетически связаны крупные месторождения золота в пределах северной части территории.
ГЕОЛОГИЯ
Общегеологическая характеристика
и этапностъ вулканизма в пределах Восточного Сихотэ-Алиня
Мощность земной коры в пределах Восточного Сихотэ-Алиня варьирует от 25-30 км в северной части пояса до 40 км в южной (Лишневский, 1969; Глубинное строение..., 1976). Фундаментом для маастрихт-датских вулканогенных образований служат преимущественно терригенные породы Нижнеамурского (на севере региона) и Кем-ского (центральная и южная части) террейнов (Ханчук, 1993), различающиеся осбенностями генезиса. Нижнеамурский террейн аккреционной призмы состоит из пластин базальтов, близких по составу к океаническим, слоев кремнисто-карбонатных пород юрского возраста и кремней раннего мела (до апта), залегающих среди турбидитов и олистостром апт-сеноманского возраста. В Кем-ский террейн объединены островодужные образования (лавы, лавобрекчии, гиалокластиты и туфы базальтов, андезитобазальтов и андезитов, флишоидное переслаивание песчаников и алевролитов с горизонтами вулканомиктовых пород), ранее описанные как апт-туронская Восточно-Сихотэ-Алинская (Парфенов, 1984; Натальин, Борукевич, 1991) или Самаргинская (Симаненко, 1986, 1990) островная дуга.
Начало вулканической активности связано с излиянием в позднем альбе или альб-сеномане кислых эффузивов и формированием туфотерри-генных отложений. В сеноман-туронское время (97.5-88.5 млн. лет) происходило накопление лав и пирокластов преимущественно андезитового состава с одновременным отложением вулканогенной молассы в депрессиях. В сенонское время андезитовый вулканизм сменился преимущественно трещинными излияниями кислых игним-бритов и внедрением многочисленных риолито-вых экструзий и крупных гранитных интрузий. Характер кислого вулканизма в южной и северной частях пояса несколько различался. На юге он был более интенсивным, в результате чего здесь образовались мощные (до 1000 м) игним-бритовые покровы преимущественно риолитово-го, реже риолит-дацитового и дацитового состава, выделяемые в приморскую серию турон-кам-панского возраста (90-87.5 млн. лет). На севере мощность разреза кислой пирокластики оценивается в 500 м, причем в ее составе преобладают туфы и игнимбриты несколько более основного, дацитового, состава, объединяемые в татаркин-скую свиту (сеноман).
В маастрихт-датское время происходит смена преимущественно кислого вулканизма на более основной, преимущественно андезитовый, который является объектом данного исследования.
Кайнозойский этап развития Восточного Сихотэ-Алиня связан с излиянием преимущественно основных лав. Начиная с эоцена описываемая территории стала ареной высокоглиноземистого базальтового вулканизма, который продолжался около 50-56 млн. лет. Позднекайнозойская эпоха магматической активности (10-3 млн. лет) привела к формированию сравнительно небольших изолированных вулканических полей платоба-зальтов, достаточно широко распространенных в пределах огромной территории от Японских островов на востоке до континентальных районов Китая на западе.
Геологическая характеристика маастрихт-датских вулканитов
Вулканические образования маастрихт-датского возраста существенно варьируют по составу от базальтов до риолитов, при преобладании андезитов. Площади распространения пород сравнительно невелики и картируются преимущественно в северной и центральной частях Восточного Сихотэ-Алиня. На севере (бассейн нижнего течения р. Амур) описываемые эффузивы выделяются в палеоценовую андезитовую толщу, в центральной части - в самаргинскую свиту маастрихтского возраста.
Мощность вулканогенных отложений андези-товой серии в пределах северной части Восточного Сихотэ-Алиня варьирует в различных структурах от 100 до 650 м. Они полого, часто горизонтально, с размывом залегают на кислых эффузивах верхнего мела и представлены в основном различными по структуре и составу андезитами, туфами различной размерности, лавобрекчиями, редко потоками базальтов и андезитобазальтов. Выше по разрезу в небольшом количестве встречаются дациты и риолиты. Вулканогенные образования часто ассоциируют с одновозрастными интрузиями преимущественно гранодиоритового состава, формируя единые вулканокупольные структуры. В центральной, наиболее эродированной части обнажаются гранитоиды, по периферии - стратифицированные вулканогенные толщи.
Стратотип самаргинской свиты маастрихтского возраста, распространненой в пределах центральной части Восточного Сихотэ-Алиня, впервые был описан В.А. Ярмолюком на побережье Японского моря, восточнее бассейна нижнего течения рек Самарга и Единка. Здесь в составе свиты выделяются две подсвиты. Нижняя сложена конгломератами, сцементированными лавой андезитового и дацитового состава, агломератовы-ми туфами, туфами андезитов и дацитов; верхняя -преимущественно лавами андезитодацитов и дацитов.
В бассейне р. Самарга в составе свиты выделяются три толщи (Геохимия Восточно-Сихотэ-Алинского..., 1981). Нижняя представлена туфами и лавами (до 70%) дацитов и трахидацитов, ан-дезитодацитов, андезитов и трахиандезитов. Преобладают андезиты (до 40%) и андезитодациты (до 10-15%). В незначительных количествах картируются маломощные потоки андезитобазаль-тов и базальтов. Мощность нижней толщи превышает 400 м, абсолютный возраст дацитов 6585 млн. лет (Геохимия Восточно-Сихотэ-Алин-ского..., 1981).
Отложения средней толщи существенно варьируют по составу. В низах разрезов обычно картируются отложения субаквальных фаций: гиалокластиты, подушечные лавы, туфоконгло-мераты, имеющие ограниченное распространение и сильно изменчивую мощность (от 170 м до 20-30 м). Вверх по разрезу субаквальные отложения сменяются наземными лавами среднего, реже основного состава в переслаивании с линзовид-ными прослоями пепловых и грубообломочных туфов андезитов.
В строении верхней толщи выделяются две неравнозначные части. Нижняя, мощностью 300 м, сложена довольно однообразными массивными андезитами, среди которых выделяются рогово-обманково-плагиоклазовые и плагиоклазовые разности. В подчиненном количестве присутствуют туфы андезитов, маломощные потоки андези-тодацитов и андезитобазальтов. В 100-метровой верхней части толщи отмечается резкое преобладание пирокластических образований над эффу-зивами. 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.