научная статья по теме ПЕТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК ФОРМИРОВАНИЯ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД (НА ПРИМЕРЕ ШМИДТОВСКОГО ТЕРРЕЙНА, О. САХАЛИН) Математика

Текст научной статьи на тему «ПЕТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК ФОРМИРОВАНИЯ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД (НА ПРИМЕРЕ ШМИДТОВСКОГО ТЕРРЕЙНА, О. САХАЛИН)»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2011, том 441, № 4, с. 499-503

= ГЕОЛОГИЯ

УДК 551.24 + 552.3 + 550.4(571.642)

ПЕТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК ФОРМИРОВАНИЯ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД (НА ПРИМЕРЕ ШМИДТОВСКОГО ТЕРРЕЙНА, О. САХАЛИН)

© 2011 г. В. М. Гранник, член-корреспондент РАН Б. В. Левин

Поступило 21.06.2011 г.

Для изверженных пород Сахалина ранее были установлены океанская, окраинно-морская, ост-роводужная и континентальная рифтовые обстановки формирования без уточнения конкретных магмогенерирующих структур [1]. Однако оказалось, что примененная для этих целей факторная диаграмма Дж.А. Пирса [2] обладает большой эмпирической ошибкой (около 30%) распознавания тектонической позиции базальтов. Кроме того, на этой диаграмме более 70% фигуративных точек таких внутриплитных базальтов, как траппы, и около 22% базальтов континентальных рифтов попадают в поле островодужной ассоциации [3]. Надежные факторные диаграммы для уточнения геодинамических обстановок формирования базальтов с доказанной принадлежностью к конкретным океанским или континентальным структурам были разработаны С.Д. Великосла-винским и В.А. Глебовицким [3]. Вполне очевидно, что для того чтобы устанавливать с помощью этих диаграмм геодинамические обстановки формирования изверженных пород древних складча-то-блоковых и покровно-надвиговых систем необходимо предварительно произвести разграничение пород на океанские и континентальные типы. Для этой цели авторы использовали факторную диаграмму [4], на которой довольно надежно разделяются не только базальты, но и все дифференциаты серий континентальных и океанских изверженных пород. После этого на разработанных для базальтов факторных диаграммах [3] устанавливается принадлежность их к океанским МОЯБ, WPB, 1АВ или континентальным трапповым, островодужным, континентальным рифтовым образованиям. Принадлежность изверженных пород к внешним островным дугам, вулканическим поясам тыловых зон островодуж-ных систем или окраинно-континентальным вул-

Институт морской геологии и геофизики

Дальневосточного отделения

Российской Академии наук, Южно-Сахалинск

каноплутоническим поясам производится на соответствующей диаграмме из работы [4]. Цель сообщения — показать эффективность предложенного петрохимического способа определения геодинамических обстановок формирования изверженных пород и магмогене-рирующих тектонических структур на примере Шмидтовского террейна о. Сахалин.

В настоящее время обоснованы следующие представления о тектонической природе изверженных пород Шмидтовского террейна. В.С. Рождественский [5] в процессе выполнения крупномасштабных геолого-съемочных работ установил, что Шмидтовский террейн состоит из серии по-кровно-надвиговых пластин (Западно-Шмидтов-ской, Елизаветинской, Промежуточной и Восточ-но-Шмидтовской), имеющих внутреннее чешуйча-то-надвиговое строение, которые считаются структурно-формационными зонами, надвинутыми друг на друга. Западно-Шмидтовская пластина представляет собой позднемеловую островную дугу, заложенную на континентальном основании, Елизаветинская пластина — преддуговой прогиб, Восточно-Шмидтовская пластина — глубоководный желоб. Одним из авторов на п-ове Шмидта [6] были реконструированы вулканические острова, прибрежные равнины, преддуговой и междуговой прогибы, сложенные позднемело-выми—палеогеновыми отложениями, которые были включены в состав Восточно-Сахалинской островодужной системы. В.П. Симаненко с соавторами [7, 8] вулканиты марийской толщи п-ова Шмидта, изученные с применением современных геохимических методов, были включены в состав более древней (раннемеловой) Монероно-Самаргинской островодужной системы.

В складчато-блоковом и покровно-надвиговом геологическом строении о. Сахалин и дна прилегающих акваторий установлены: Западно-Сахалинская и Восточно-Сахалинская складчатые системы, состоящие из террейнов аккреционных призм и аккреционно--коллизионных комплексов, Центрально-Сахалинская и Охотоморская субдукци-

499

5*

Рис. 1. а —упрощенная тектоническая схема о. Сахалин [1]. 1 — кайнозойские отложения; 2 — террейны: Ш — Шмид-товский, СН — Северо-Набильский, ХК — Хановско-Краснотымовский, ТАр — Таулан-Армуданский, Н — Набиль-ский, Р — Рымникский, Г — Гомонский, Т — Терпеньевский, В — Вальзинский, ТЮ — Тюлений, С — Сусунайский, ОС — Озерско-Свободненский, РМ — Ребун-Монеронский, ТА — Тонино-Анивский, ЗС — Западно-Сахалинский; 3 — разломы и субдукционные сутуры: I — Центрально-Сахалинская, II — Охотоморская. б — тектоническая схема Шмид-товского террейна и геологический разрез по линии I—I' [5]. 1 — кайнозойские отложения; 2 — фрагменты вулканических островов; 3 — фрагменты преддугового и междугового прогибов; 4 — офиолитовые аллохтоны (серпентинизиро-ванные перидотиты, серпентиниты, серпентинитовый меланж); 5 — плагиограниты; 6 — габбро; 7 — габбро-диабазы, 8 — фрагменты базальтового слоя юрско-меловой океанской плиты; 9 — сдвиги и взбросо-сдвиги: 1 — Лонгрийский, 2 — Хейтонский, 3 — Туинский, 4 — Куэгдинский, 5 — Западно-Шмидтовский; 10 — тектонические чешуи; 11 — разломы: а — надвиги, б — сдвиги и взбросо-сдвиги. I—IV — на схеме номера тектонических пластин: I — Западно-Шмидтов-ская, II — Елизаветинская, III — Промежуточная, IV — Восточно-Шмидтовская.

онные сутуры (швы субдукционных палеозон), Поронайский и Охотоморский микроконтиненты [1]. Перечисленные террейны перекрыты кайнозойскими отложениями, залегающими на большей части территории с размывом и структурным несогласием (рис. 1).

На рис. 1б показано геологическое строение Шмидтовского террейна по данным [5]. Западно-Шмидтовская пластина отделена от серии восточных пластин полосой палеогеновых—неогеновых отложений, смятых в узкие, сильно сжатые складки с наклоном осевых плоскостей на севе-

ро-восток (см. разрез на рис. 1б). В нижней части пластина сложена песчаниками, гравелитами, алевролитами с линзами кремнистых пород и ри-фогенных известняков, а в верхней части — песчаниками, алевролитами и аргиллитами с углистыми прослоями и обильными включениями углефици-рованных растительных остатков (славянская свита, мощность 1400—1500 м, коньяк—ранний кампан). В районе Эспенбергского горного массива наблюдаются супракрустальные части разрушенной вулканической постройки — силлы, дайки, экструзивные тела трахитов, пироксено-

вых сиенитов, альбитофиров, дацитов, трахиан-дезитов, трахиандезитобазальтов. Сводовая часть и крылья Эспенбергской антиклинали сложены покровами и туфами трахиандезитов, трахиба-зальтов и трахилипаритодацитов палеогенового возраста (радиологический возраст 50 млн лет). Северная часть этой пластины сложена андезито-выми, андезибазальтовыми и базальтовыми пор-фиритами, андезитодацитами, липаритами, туфами, туфобрекчиями и экструзивно-жерловыми образованиями мыса Марии (марийская свита, мощность 1800 м, установленный по радиоляриям возраст валанжин—альб [7], радиологический возраст 99—39 млн лет — альб—эоцен [6]). Надви-говые чешуи Елизаветинской пластины в южной части сложены терригенно-вулканогенными образованиями славянской и марийской свит, а в северной части — терригенно-пирокластически-ми флишоидными и флишевыми комплексами тойской (ранний сеноман) и томинской (сенон— кампан) свит. Перекрыты они чешуей серпенти-нитового меланжа с включениями блоков и глыб перидотитов, плагиогранитов, родингитов, амфиболитов, глаукофановых сланцев и фрагментов орлинской спилито-диабазово-яшмовой толщи (мощность 900 м, юра—ранний мел).

Промежуточная пластина представляет собой смещенную в южном направлении по Хейтон-скому и Лонгрийскому взбросо-сдвигам часть Елизаветинской пластины.

Восточно-Шмидтовская пластина перекрывает по субгоризонтальной поверхности верхнемеловые осадочные образования Промежуточной пластины. Нижняя часть этой пластины сложена серпентинитовым меланжем (мощность десятки метров), включающим глыбы и блоки роговооб-манковых габбро, диоритовых лампрофиров, ро-дингитов, гарцбургитов, лерцолитов и хромитов. Верхняя часть пластины сложена серпентинизи-рованными гарцбургитами, среди которых встречаются лерцолиты, верлиты и энстатититы. В средней и северной частях эта пластина по пологому надвигу перекрыта чешуей океанских базальтов орлинской толщи. В районе горы Кручинной она прорвана серией диабазовых и преобладающих плагиогранитных параллельных даек с радиологическим возрастом 87.1 млн лет. Эта чешуя по пологому надвигу, падающему на восток, перекрыта чешуей габброидов и диабазов, также пронизанных комплексом параллельных даек. Кроме того, в состав Шмидтовского террейна входят базальты юрско-раннемеловой орлинской толщи и Восточно-Шмидтовского хребта, офио-литы пластин которого один из авторов считает фрагментами Охотоморской субдукционной су-туры, надвинутыми здесь на сеноманские фли-шоидные образования тойской свиты [1].

На классификационную TAS-диаграмму [9] (рис. 2) были нанесены только анализы извержен-

Na2O + K2O, мас. % 16г

14 12 10 8 б 4 2

35 39 43 47 51 55 59 бЗ б7 71 75

Ультра- I Осн°в-| Средние ¡Кислые Si2O, мас. %

основные

Рис. 2. TAS-диаграмма химической классификации изверженных пород [9]. А — низкощелочные: 1 — андезиты, 2 — дациты, 3 — риодациты, 4 — риолиты; Б — нормально-щелочные: 5 — пикриты, 6 — пикроба-зальты, 7 — основные пикробазальты, базальты, 8 — андезибазальты, 9 — андезиты, 10 — дациты, 11 — риодациты, 12 — риолиты; В — умеренно-щелочные: 13 — пикриты, 14 — пикробазальты, 15 — трахибазальты, 16 — трахиандезибазальты, 17 — трахиандезиты, 18 — трахидациты, 19 — трахириодациты, 20 — трахириоли-ты; Г — щелочные: 21 — трахиты, 22 — пантеллериты, 23 — комендиты, 24 — щелочные трахиты, 25 — щелочные пикриты, пикробазальты, 26 — щелочные базальты, 27 — фонотефриты, 28 — тефрифонолиты, 29 — фонолиты; 30—32 — фойдовые породы: 30 — щелочные пикриты, 31, 32 — фоидиты.

ных пород с хорошо сохранившимся первичным составом и небольшими потерями при прокаливании. На этой диаграмме островодужные породы Шмидтовского террейна, образующие дифференцированную серию, расположились преимущественно в полях умеренно-щелочных (В) и щелочных (Г) пород (названия пород

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Математика»