ГЕОТЕКТОНИКА, 2010, № 1, с. 52-68
УДК 551.24 (571.6)
СТРУКТУРИРОВАННЫЕ СЕРПЕНТИНИТОВЫЕ МЕЛАНЖИ КОРЯКСКО-КАМЧАТСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ
© 2010 г. С. Д. Соколов, К. А. Крылов
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 Поступила в редакцию 21.05.2009 г.
Рассмотренные в статье примеры структурированных серпентинитовых меланжей (Куюльский, Тайгоносский, Верхнехатырский) тихоокеанской континентальной окраины Северо-Восточной Азии разнообразны по тектоническому положению, составу, возрасту и истории развития. Для них характерно упорядоченное внутреннее строение, выраженное в закономерном расположении блоков пород определенного состава, которые слагают картируемые тектонические пластины, смятые в сложные разновозрастные покровные складки. Различия в составе блоков отдельных пластин часто сопровождаются разным составом серпентинитового цемента. Структурированные меланжи мыса Поворотный (Тайгонос) и Куюльского террейна образовались в процессе аккреции океанических комплексов к надсубдукционной структуре с последующим их тектоническим совмещением. В структуре Верхнехатырского меланжа объединены более разнообразные океанические, острово-дужные и окраинноморские комплексы. Изучение структурированных меланжей позволяет расшифровывать историю континентальной аккреции и трансформации океанической коры. Сочетание элементов упорядоченности и хаотического строения позволяет рассматривать структурированные меланжи как объекты нелинейной геодинамики.
ВВЕДЕНИЕ
Среди разнообразных хаотических образований тектонические меланжи являются, пожалуй, наиболее изученными. Меланж — это "поддающееся картированию тело горных пород, сложенное рассланцеванной, мелкозернистой, обычно пелитовой, основной массой и включениями как местных, так и экзотических обломков, блоков или пластин; тело может достигать в длину несколько километров, а обломки могут иметь размеры в сантиметровом диапазоне" [14]. Большинство исследователей подчеркивали хаотическое строение меланжей и однородность матрикса [2, 10, 22, 24, 33, 35, 37, 40 и др.]. Меланжи различаются по составу цемента (терриген-ный, серпентинитовый и пр.), разнообразию включений (мономиктовый и полимиктовый) и генезису (аккреционный, субдукционный, про-трузивный и др.).
Тектонические меланжи — характерный элемент складчатых поясов, и особенно часто они ассоциируются с офиолитами. Для последних наиболее типичны серпентинитовые меланжи. Обычно они рассматриваются как результат дезинтеграции офиолитовых разрезов. Действительно при становлении офиолитовых аллохтонов происходит их тектоническое расслаивание на пластины гипербазитового, габброидного, дайко-вого и вулканогенно-осадочного комплексов [10, 22, 24, 31]. Меланжи образуются как в подошве аллохтона, так и на границах отдельных пластин. Кроме того, способность серпентинитов к пла-
стическому течению обеспечивает масштабное развитие протрузивных явлений. Последующие складчатые и разрывные деформации аллохтонов увеличивают степень меланжирования и перемешивания пород, в результате которых возникает хаотическое строение.
Детальное картирование серпентинитовых ме-ланжей в аккреционных структурах Корякского нагорья позволило обнаружить в некоторых из них элементы вещественной и структурной упорядоченности [7, 9, 29]. Она характеризуется закономерным чередованием в пространстве пластин меланжа, состоящих из включений пород какого-либо определенного состава. Такие меланжи с упорядоченной структурой было предложено называть структурированными меланжами [29]. При этом обращалось внимание на то, что их образование нельзя объяснить только дезинтеграцией офиолитового разреза, а их структура возникла в результате покровно-складчатых деформаций.
В статье рассматриваются наиболее типичные примеры структурированных меланжей Коряк-ско-Камчатской складчатой области, позволяющие говорить о широком распространении данного класса хаотических образований, с целью привлечь внимание к необходимости их дальнейшего изучения и обнаружения в других регионах. Первым объектом является Куюльский серпенти-нитовый меланж, который рассматривается в качестве тектонотипа. Поскольку строение этого меланжа подробно дано в более ранней публика-
1
у у у у у
У У У У У
У У V V V
7
а У
8
I--1
I___I
9
Рис. 1. Тектоническая схема Корякского нагорья
1 — палеоген-четвертичный чехол; 2—6 террейны с преобладанием комплексов: 2 — островодужных и окраинномор-ских, 3 — офиолитовых, 4 — океанических, 5 — аккреционных призм, 6 — терригенных; 7 — террейны сложного строения с комплексами различных геодинамических обстановок; 8 — тектонические границы а — сдвиги и сбросы, б — надвиги; 9 — рамка показывает участок Емраваам-Пикасьваямской покровной системы (см., рис. 9). Буквами обозначены террейны: АВ — Алькатваамский; АЛ — Алганский; АМ — Айнынско-Майнский; ВЛ — Велико-реченский; ГА — Ганычаланский; КУ — Куюльский; МА — Майницкий; ОЛ — Олюторский; УБ — Усть-Бельский; УК — Укэлаятский; ЭК — Эконайский; ЯН — Янранайский
ции [29], ниже приводится только его краткое описание.
КУЮЛЬСКИЙ МЕЛАНЖ
Геологическое описание. Куюльский офиоли-товый террейн расположен на стыке структур ме-зозоид Северо-Востока России и Корякско-Кам-чатской складчатой области (рис. 1). Офиолиты на поверхности прослеживаются в виде полосы шириной до 20 км на расстоянии более 140 км, а по результатам спутниковой магнитной съемки они продолжаются еще более чем на 100 км к северо-востоку. На юго-востоке они перекрываются палеогеновыми вулканогенно-осадочными от-
ложениями Корякско-Камчатского вулканического пояса и неоген-четвертичными отложениями Парапольского дола, а на северо-западе граничат с терригенными, флишоидными отложениями верхней юры — нижнего мела Айнынского тер-рейна. Вместе с другими террейнами Пенжин-ского района они входят в состав среднемеловой аккреционной континентальной окраины Азии [25, 26].
Куюльский террейн сложен офиолитами, которые сильно дезинтегрированы и превращены в серпентинитовый меланж [1, 2, 9, 16, 25, 29, 33, 41]. По составу обломков меланж относится к по-лимиктовому типу. Встречаются обломки ультра-базитов, габбро, дайкового комплекса, плагио-
Рис. 2. Схема пластин серпентинитового меланжа в бассейне р. Таловка
1—5 — пластины серпентинитового меланжа Куюльского террейна: 1 — Веселая, с блоками базальтов, известняков, кремней (триас-средняя юра), 2 — Удачная, с амфиболитами и зелеными сланцами, 3 — Тылпынтыхлаваям, с блоками алевропелитов, туфосилицитов и олистостром, 4 — Встречная с блоками базальтов, кремней; 5, 6 — Айнынский тер-рейн: 5 — турбидиты (верхняя юра-нижний мел), 6 — метаморфические сланцы; 7 — неоген-четвертичные отложения; 8 — тектонические контакты; 9 — складчатые структуры
гранитов, базальтов, известняков, кремнистых, туфо-терригенных и метаморфических пород (зеленые сланцы, амфиболиты).
В Куюльском офиолитовом террейне тектонически совмещены, по крайней мере, три типа офиолитов: надсубдукционный, океанический и внутриплитный [2, 16, 29, 33]. Они слагают протяженные, картируемые полосы меланжа, в сер-пентинитовом цементе которых содержатся глыбы и блоки соответствующего состава (рис. 2). Детальное изучение внутреннего строения блоков, их положение в пространстве и взаимоотношения с другими блоками и матриксом позволили сделать вывод о том, что эти полосы представ-
ляют собой тектонические пластины в разной степени дезинтегрированные [29].
К первому типу относятся офиолиты Ганкува-ямской пластины. Наиболее полный разрез представлен мантийными перидотитами (гарцбурги-ты), габбро-троктолит-верлитовым кумулятивным комплексом и изотропными габбро, плагиогранитами, комплексом параллельных даек и пиллоу-лавами. В кремнистых стяжениях среди шаровых лав были определены бат-келло-вейские и титонские радиолярии [6]. Недавно были получены изотопные возраста цирконов 157.0 ± 4.0 для амфибол-пироксеновых пегматитов и 146.3 ± 3.7 млн. лет для плагиогранитов [12],
Время
Тз
Т
1-2
пластина Веселая
тг -|Г тг тп
1 1. 1. 1 1
II II II II 1
1 1 1. 1 1
пластина Встречная 30 м
5-10 м
■ ■
II II II
II II 1 1
II II II
II II 1 1
II II II
II II II 1 II II
.....
II II II 1 II II
25 м
15 м
I. I. I. I.
> 30 м
I ^
I I I I
.......||_
I I. I. I 11 <
I I. I. I
I I I I I I 1-йЭ I I. I. I
I 4
30-60 м
> 300 м
2
Пермь ?
3
15 м
Д14
Рис. 3. Океанические комплексы Куюльского меланжа 1 — базальты; 2 — известняки; 3 — кремни; 4 — базальты с линзами и прослоями кремней
подтверждающие позднеюрский возраст надсуб-дукционных офиолитов. Принято было считать, что именно за счет дезинтеграции Ганкуваямско-го разреза образовался Куюльский серпентинито-вый меланж [1, 2, 13 и др.]. Однако более поздние исследования блоков в меланже показали широкий спектр пород мафит-ультрамафитового и базальт-кремнистого комплексов, которые невозможно объединить в один офиолитовый разрез [9, 29, 33].
Океанические офиолиты дезинтегрированы на отдельные тектонические пластины, сложенные ультрабазитами и габбро (Уннаваямская пластина) и базальт-кремнистыми породами кингивеемского типа (пластины Встречная и Веселая). Мантийные перидотиты менее деплетированы по сравнению с Ган-куваямскими и по составу минералов сходны с океаническими ультрабазитами [29]. Пластина Веселая представлена базальт-известково-кремнистой, а Встречная — базальт-кремнистой ассоциациями (рис. 3), которые образовались в спрединговых центрах. По составу базальтов и характеру осадочных пород они являются океаническими образованиями и существенно отличаются от дифференцированной базальт — андезит — дацитовой серии Ганкуваямской пластины [29, 33]. В известняках и плитчатых кремнях содержатся радиолярии и конодонты пермского (?), среднетриас-байосского, бат-кело-вейского и раннетитонского возрастов [9, 19].
К третьему типу относится меланж Таловской пластины, в котором наряду с наименее деплетиро-
ванными мантийными перидотитами встречаются наиболее высокотитанистые внутриплитные базальты. Этот самостоятельный тип офиолитов условно был отнесен к внутриплитным [29].
П омимо пластин офио
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.