ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2012, том 442, № 6, с. 784-788
= ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.24+552.3+550.4(571.642)
РЕКОНСТРУКЦИЯ САХАЛИНСКОГО ОКРАИННО-МОРСКОГО ПАЛЕОБАССЕЙНА ПО ГЕОЛОГИЧЕСКИМ И ПЕТРОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ © 2012 г. В. М. Гранник
Представлено академиком Ю.М. Пущаровским 02.09.2011 г. Поступило 30.08.2011 г.
Установленные особенности геологического строения и состава структурно-вещественных комплексов ранне-позднемеловых—палеогеновых отложений о. Сахалин [1] и петрохимических особенностей изверженных пород [7] позволили существенно уточнить реконструированную ранее геодинамическую обстановку заложения и развития ранне-позднемелового—палеогенового Сахалинского окраинно-морского палеобассей-на. Представленная работа посвящена особенностям образования этого палеобассейна.
В складчато-блоковом и покровно-надвиговом геологическом строении о. Сахалин и дна прилегающих акваторий принимают участие Западно-Сахалинская и Восточно-Сахалинская складчатые системы, ограниченные с востока соответственно Центрально-Сахалинской и Охотоморской суб-дукционными сутурами, сформировавшимися в результате блокировки одноименных субдукцион-ных палеозон в альб-сеноманское время Поронай-ским, а в позднемеловое—палеогеновое время Охотоморским микроконтинентами [1]. Восточно-Сахалинская складчатая система состоит из западной зоны террейнов аккреционных призм и восточной зоны террейнов аккреционно-коллизионных комплексов. Перечисленные террейны перекрыты кайнозойскими отложениями, залегающими на большей части территории острова с размывом и структурным несогласием (рис. 1). Шмидтовский, Рымникский и Терпеньевский террейны аккреционно-коллизионных комплексов восточной зоны Восточно-Сахалинской складчатой системы включают фрагменты структурных элементов ранне-позднемеловой—палеогеновой Восточно-Сахалинской островодужной системы: Восточно-Сахалинской вулканической островной дуги (ВОД), тыловой глубоководной впадины, междугового и преддугового прогибов и Сахалинского окраинно-морского палеобассейна.
Институт морской геологии и геофизики
Дальневосточного отделения
Российской Академии наук, Южно-Сахалинск
В строении остальных перечисленных выше тер-рейнов также принимают участие структурно-вещественные комплексы этого палеобассейна. Кроме того установлено, что слагающие террейны образования первоначально формировались главным образом на акватории, занятой в настоящее время Охотским морем, и в ларамийскую фазу интенсивного сжатия были обдуцированы в западном направлении на территорию о. Сахалин [1].
Структурно-вещественные комплексы Сахалинского окраинно-морского палеобассейна представлены разными сочетаниями вулканоген-но-осадочных, терригенных, кремнистых, карбонатных, вулканических и интрузивных пород, среди которых достаточно широко распространены разнообразные турбидиты, грейниты и микс-титы. Суммарная мощность окраинно-морских образований достигает 7000 м. Сформировались они в прибрежной, мелководной и относительно глубоководной зонах седиментационного па-леобассейна открытого и обособленного типов. Высокая тектоническая и сейсмическая активность, присущая рассматриваемому окраинно-мор-скому палеобассейну, способствовала формированию разнообразных гравитационных потоков осадков, отложения которых широко представлены среди характеризуемых образований. Среди разнообразных пород Сахалинского окраинно-мор-ского палеобассейна наиболее отчетливо по лито-логическому составу выделяются отложения окра-инно-морской глубоководной впадины, которые установлены в составе Рымникского и Набильского террейнов [1]. В составе Рымникского террейна они представлены кремнистыми аргиллитами, глинистыми яшмами, кремнистыми туффитами и пепло-выми туфами с редкими маломощными прослоями граувакковых или аркозовых песчаников. После прекращения активных вулканических процессов впадина заполнилась вначале терри-генным пелитовым и алевритовым материалом, а затем продуктами зерновых и суспензионных потоков (грейнитами, чередующимися с пакетами песчано-алевролитового флиша). В составе На-бильского террейна фрагмент глубоководной
впадины (ручьи Двойной и Приток) сложен кремнисто-глинистыми, тонкозернистыми пес-чано-алевролитовыми и пирокластическими породами, содержащими в отдельных местах потоки лав основного и среднего состава [1]. Возраст структурно-вещественных комплексов Сахалинского окраинно-морского палеобассейна, установленный по фауне иноцерамов и аммонитов, скелетам радиолярий, радиологическим определениям, раннемеловой (вторая половина раннего мела), альб-сеноманский и коньяк-датский, глубоководной впадины Рымникского террейна — позднемеловой—палеогеновый, а Набильского террейна — альб-сеноманский—палеогеновый [1].
На классификационной ТЛ8-диаграмме [2] изверженные породы Сахалинского окраинно-мор-ского палеобассейна образуют две серии (рис. 2а): одну в области низкощелочных и нормально-щелочных пород (А, Б: андезиты—риолиты) и вторую — в области умеренно-щелочных и щелочных пород (В, Г: трахибазальты—трахиандезиты). Установлено, что среди изверженных пород Сахалинского окраинно-морского палебассейна преобладают океанские породы (рис. 2б) [3], при этом базальты сформировались в спрединговых зонах (МОЯВ), в обстановке океанских островов ^РВ) и океанского окраинного моря или островной дуги (1ЛВ) [4] (рис. 2в). В то же время континентальные базальты Сахалинского окраинно-морского палеобассейна обладают петрохимиче-ским составом, характерным для островодужных пород и траппов [4] (рис. 2г).
Установленные петрохимические особенности и геодинамические обстановки формирования изверженных пород свидетельствуют о том, что маг-могенерирующие тектономагматические структуры эпиокеанского Сахалинского окраинно-морского палеобассейна продолжали функционировать после его обособления в обстановке интенсивного терригенного осадконакопления. Сахалинский окраинно-морский палеобассейн имел гетерогенный фундамент, состоявший из блоков океанской и континентальной земной коры.
Океанская обстановка на о-вах Сахалин и Хоккайдо, согласно ранее выполненным реконструкциям, существовала вплоть до конца ранне-мелового времени, когда сформировалась ранне-меловая континентальная окраина, включавшая Сихотэ-Алинское окраинное море, Ребун-Каба-то-Монероно-Самаргинскую ВОД, Иссикари-Румои и Западно-Сахалинский преддуговые прогибы, Центрально-Сахалинскую и Камуикотан субдукционные палеозоны, Поронайский микроконтинент, океанское плато Сорачи (рис. 3) [1].
Центрально-Сахалинская субдукционная па-леозона в конце раннемелового—начале позднеме-лового времени была заблокирована Поронайским микроконтинентом, а зона Камуикотан — океанским плато Сорачи, что способствовало заверше-
65 км
Рис. 1. Упрощенная тектоническая схема о. Сахалин [1]. 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 субдукционные сутуры: I — Центрально-Сахалинская, II — Охотоморская.
нию развития раннемеловой континентальной окраины, деформациям накопившихся отложений, образованию одноименной субдукционной сутуры, миграции верхней части субдукционной зоны на восточный край Поронайского микроконтинента (рис. 3) [1]. Примерно в это же время, т.е. до начала заложения ранне-позднемеловой— палеогеновой континентальной окраины, на территории о. Сахалин и прилегающих акваторий образуется обширный Сахалинский окраинно-морский палеобассейн. Он представлял собой часть плиты Кула, отделенную от океана вместе
786
ГРАННИК
№20 + К20, мас. % 15
13 - ч 32
11 9 7 5 3 1
35 41 45 51 53 57 63 69 73 77 Д Е I Ж '
(б)
к
60
50 40 30 20 10
д д
ДМ, III \ л
Ад Дл'»А _1__£_
11 13 15 г
А(х)
1000
500 0
-500 -1000 -1500
З БЮ2, мас. % (в)
Dy
4000
-1000 -500 0
500 1000 А(х)
3000 2000 1000 0
-1000 -2000 -3000 -4000
(г)
-4000-2000 0 2000 4000Dх
а
а
Рис. 2. ТЛ8-диаграмма химической классификации (а) [2] и факторные диаграммы для разграничения и определения геодинамических обстановок формирования изверженных пород (б—г) [3, 4] Сахалинского окраинно-морского па-леобассейна. 1, 2 — изверженные породы: 1 — ранне-позднемелового—палеогенового возраста, 2 — пикриты. а: А — низкощелочные: 1 — андезиты, 2 — дациты, 3 — риодациты; Б — нормально-щелочные: 7 — базальты, 9 — андезиты, 12 — риолиты; В — умеренно-щелочные: 15 — трахибазальты, 16 — трахиандезибазальты, 17 — трахиандезиты, 26 — щелочные базальты; Г — щелочные; Д—З — изверженные породы состава: Д — ультраосновного, Е — основного, Ж — среднего, З — кислого; б — факторная диаграмма для разграничения океанских и континентальных пород: аа' —дискрими-нантная линия, отделяющая составы изверженных пород океана и континента, 1—111 — средние составы океанских базальтов: I — толеиты срединно-океанских хребтов, II — толеиты океанских островов, III — щелочные оливиновые базальты [3]; в, г — факторные диаграммы для определения геодинамических обстановок формирования базальтов [4]: в — океанские: МОКВ — спрединговые, WPB — внутриплитные (океанских островов), !ЛВ — островодужные и окра-инно-морские; г — континентальные: I — островодужные, II — трапповые, III — континентальные рифтовые.
со спрединговыми зонами и океанскими вулканическими островами Охотоморским микроконтинентом и юрско-раннемеловой Шельтингской ВОД, располагавшейся западнее этого микроконтинента. Согласно выполненным ранее реконструкциям, в среднемеловое время Охотомор-ский микроконтинент находился в непосредственной близости от спредингового хребта, разделявшего плиты Кула и Тихоокеанскую [5], а в готеривское время — восточнее о. Хоккайдо и Южного Сахалина [6]. По крайней мере, начиная,
примерно, со второй половины раннемелового времени на территории о. Сахалин и прилегающих акваторий происходит интенсивное терригенное осадкообразование в обстановке окраинно-мор-ского палеобассейна и одновременно продолжается ф
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.