научная статья по теме ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И ПИТАЮЩИЕ ПРОВИНЦИИ МЕЗОЗОЙСКИХ ПЕСЧАНИКОВ СИХОТЭ-АЛИНЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ И ПИТАЮЩИЕ ПРОВИНЦИИ МЕЗОЗОЙСКИХ ПЕСЧАНИКОВ СИХОТЭ-АЛИНЯ»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2012, № 1, с. 78-97

УДК 552.5 (235.47)

вещественный состав и питающие провинции

мезозойских песчаников сихотэ-алиня

© 2012 г. А. Н. Филиппов

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН 690022 Владивосток, проспект 100-летия Владивостока, 159; E-mail: philippov@fegi.ru Поступила в редакцию 19.11.2009 г.

В статье рассмотрен вещественный состав песчаников различных участков юрской аккреционной призмы Сихотэ-Алиня. Изученные разрезы расположены в Самаркинском (руч. Лямфана и р. Кат-эн, соответственно, верхний и средний? структурные уровни призмы) и Наданьхада-Бикинском (р. Улитка, нижний структурный уровень) террейнах. Полученные материалы позволили проследить изменение состава питающих провинций и тектонические обстановки в приконтинентальной области седиментации на разных этапах формирования призмы. В конце средней юры (руч. Лямфана) областью сноса была эродированная часть окраинно-континентальной магматической дуги, и господствовал субдукционный режим. В киммеридж-титонскую эпоху (р. Катэн) эрозия достигла гранитоидных батолитов дуги, и в области сноса вдоль сдвигов появились блоки кристаллического фундамента. В титон-берриаское время (р. Улитка) роль последних увеличилась, что указывает на усиление косой субдукции или возникновение трансформных разломов при аккреции.

На восточной окраине Азии широко распространены террейны юрской аккреционной призмы. Она формировалась в течение 70 млн лет при субдукции океанических плит Палеопацифики (океана Панталасса), и ее выходы прослеживаются на расстояние более 5000 км от Охотского моря на севере до о. Палаван (Филиппины) на юге [На-тальин, Фор, 1991; Ханчук, 2000; Кемкин, 2006; Matsuda, Isozaki, 1991; Kojima, Kametaka, 2000; Zamoras, Matsuoka, 2004 и др.]. Эта призма содержит пакеты тектонических пластин с фрагментами осадочного чехла океанических плит, для которых реконструируется определенная последовательность. Она обычно состоит (снизу вверх) из пелагических кремней, гемипелагических кремнисто-глинистых пород, алевролитов и песчаников приконтинентальной области седиментации [Isozaki et al., 1990; Matsuda, Isozaki, 1991 и др.]. Такой формационный ряд отражает историю седиментации на океанической коре от ее зарождения в спрединговом хребте до захоронения в зоне субдукции. Изучение осадочных пород в этой последовательности дает информацию об условиях осадконакопления в разных частях древнего океана, сведений о которых в настоящее время недостаточно.

Минеральный и химический составы обломочных пород — надежные индикаторы различных типов областей питания, позволяющие, в свою очередь, реконструировать тектонические обстановки, в которых происходила седиментация [Хворова и др., 1975; Schwab, 1975; Dickinson, Suczek, 1978; Bhatia, 1983; Morton, 1991; Nechaev,

Isphording, 1993; Morton, Hallsworth, 1994; Gar-zanti, Ando, 2007 и др.]. Соответственно изучение вещественного состава песчаников, развитых в приконтинентальной области океана помогает восстановить геологические события в зоне конвергенции, что важно для понимания процессов формирования аккреционных призм.

О составе питающих провинций обломочных пород юрской аккреционной призмы Сихотэ-Алиня существуют различные представления. При исследовании вещественного состава песчаников и алевролитов геосинклинального комплекса, в который были объединены отложения, относящиеся в настоящее время к юрской аккреционной призме и раннемеловому террейну турбидитового бассейна, был сделан вывод, что исходными для обломочных отложений являются породы земной коры континентального типа [Геосинклинальный .., 1987; Тихоокеанская ..., 1989]. По мнению Т. Охты [Ohta, 2002], состав породообразующих компонентов и особенности химического состава песчаников Хабаровского террейна призмы указывают на их образование при разрушении умеренно-кислых вулканитов окраинно-континентальной магматической дуги. В.П. Нечаев с соавторами [1997] по ассоциациям тяжелых минералов небольшого количества проб песчаников с разных участков юрской призмы предположили, что магматическая дуга не влияла на осадконакопление в при-континентальной области.

Чтобы получить наиболее точные и объективные данные о вещественном составе изучаемых

пород были определены породообразующие компоненты, обломочные минералы тяжелой фракции (включая химический состав некоторых минералов-индикаторов источников сноса) и химический валовой состав песчаников, которые представляют разрезы различных структурных уровней юрской аккреционной призмы. Это позволило проследить изменение состава питающих провинций и тектонических обстановок седиментации на разных этапах ее формирования.

РЕГИОНАЛЬНАЯ ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И СТРОЕНИЕ ИЗУЧЕННЫХ РАЗРЕЗОВ

Юрская аккреционная призма на Сихотэ-Али-не представлена Баджальским, Хабаровским, На-даньхада-Бикинским, Самаркинским и Таухин-ским террейнами (рис. 1). Исследованные разрезы расположены в Самаркинском и Наданьхада-Би-кинском террейнах. Самаркинский террейн протягивается полосой шириной до 100 км в северовосточном направлении от южного побережья Приморья до правобережья нижнего течения р. Амура. Он состоит из среднеюрско-раннемело-вых турбидитовых и олистостромовых образований, меланжевых комплексов и аллохтонных включений. Последние представлены среднепалеозой-скими офиолитами, каменноугольно-пермскими известняками, позднетриасовыми терригенными породами, позднепалеозойско-юрскими кремнями и юрскими кремнистыми аргиллитами, а также позднетриасовыми известняками [Ханчук, 2000; Голозубов, 2006; Кемкин, 2006]. Обломочные породы приконтинентальной области седиментации древнего океана изучены в центральной части тер-рейна на правобережье р. Матай (руч. Лямфана) и в бассейне среднего течения р. Катэн. Эти разрезы характеризуют соответственно верхний и средний? структурные уровни аккреционной призмы [Кемкин, Филиппов, 2002].

В стратиграфической последовательности па-леоокеанических отложений по руч. Лямфана выделены верхнепермские кремни, нижнетриасовые кремнистые аргиллиты и фтаниты, среднетриасо-во-нижнеюрские кремни и плинсбах-тоарские кремнистые аргиллиты [Филиппов и др., 2001]. Выше залегают аален-байоские алевроаргиллиты с основными вулканитами, байос-батские алевролиты с прослоями песчаников, келловейские(?) базальты, а также микститы с глыбами песчаников (рис. 2). Разрез по р. Катэн состоит из оленекско-анизийских кремнистых аргиллитов с фтанитами, среднетриасово-среднеюрских кремней, бат-кел-ловейских кремнистых аргиллитов, келловей-окс-фордских алевритовых аргиллитов, позднеюрских алевролитов и песчаников [Филиппов и др., 2001].

Наданьхада-Бикинский террейн расположен в западной части Сихотэ-Алиня в бассейне нижне-

Рис. 1. Схема расположения террейнов юрской аккреционной призмы на Сихотэ-Алине, по [Ханчук, 2000], разломов и изученных разрезов. Террейны: Б — Баджальский, Хб — Хабаровский, См — Самаркинский, НБ — Наданьхада-Бикинский, Т — Таухинский. Крупные разломы (сдвиги): ЦСА — Цен-трально-Сихотэ-Алинский, Ф-М — Фушунь-Ми-шаньский. Изученные разрезы: 1 — р. Улитка, 2 — руч. Лямфана, 3 — р. Катэн.

го течения р. Уссури и протягивается в виде полосы, образующей острый угол северо-восточного простирания шириной около 60 км и протяженностью около 350 км (см. рис. 1). Он отличается от Самаркинского большим количеством позднетри-асовых пелагических известняков и позднеюрско-раннемеловых щелочных базальтов. Изученный разрез (р. Улитка) представляет палеоокеаниче-ские отложения, аккретированные на заключительной стадии формирования призмы [Филиппов, Кемкин, 2003], и состоит из верхнетриасово-верхнеюрских кремней с линзами известняков, титонских кремнистых аргиллитов, берриасских алевритовых аргиллитов, алевролитов и песчаников с конгломератами [Филиппов, Кемкин, 2004]. В кремнисто-глинистых и обломочных породах встречаются пласты щелочных базальтов (рис. 2).

В целом, обломочные породы исследованных разрезов характеризуют позднюю стадию средне-

о^^Л ^и^б Щу7 |_^10

Рис. 2. Литолого-стратиграфические колонки изученных разрезов и возрастное положение проб, отобранных для исследования их вещественного состава.

1 — гравелиты и конгломераты, 2 — песчаники, 3 — алевролиты, 4 — алевритовые аргиллиты и аргиллиты, 5 — миксти-ты, б — кремнистые аргиллиты, 7 — кремни, 8 — гиалокластиты, 9 — основные вулканиты, 10 — интервалы опробования.

ей

£

н о

и

I?

О

Ярус

Террейны

Самаркинский

руч. Лямфана

р. Катэн

Наданьхада-Бикинский

р. Улитка

й и н

М

и Н

Валанжинский

Берриасский

Титонский

й и н

х р

е В

Киммериджский

й и к

с р

2

Оксфордский

Келловейский

й и

н

д

е р

С

Батский

Байосский

Ааленский

<£3>

1_ 1_ 1_ 1_ \- \-

|_

со исс

юрского (руч. Лямфана), позднеюрский (р. Катэн) и титон-берриаский (р. Улитка) этапы формирования юрской аккреционной призмы Сихотэ-Алиня.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Вещественный состав обломочных пород определялся в шлифах на поляризационном микроскопе, а также с помощью химического анализа

а

б Кварц

Рис. 3. Диаграмма породообразующих компонентов песчаников [Шутов, 1967]. а — основные компоненты, б — обломков пород.

1—3 — песчаники разрезов: 1 — руч. Лямфана, 2 — р. Катэн, 3 — р. Улитка; 4 — средние составы песчаников; 5 — направление изменения состава песчаников на разных этапах формирования аккреционной призмы.

валовых проб и исследования тяжелых минералов. Минералого-петрографическое изучение песчаников проводилось в стандартных петрографических шлифах. Главные породообразующие компоненты (более 300 зерен в шлифе) под-считывались по методике В.Д. Шутова [1967]. Среди полевых шпатов выделялись плагиоклазы и калиевые разности. Обломочные частицы по составу и структурным особенностям подразделялись на кислые, средние и основные изверженные породы, а также осадочные и метаморфические образования. Валовый химический состав большей части песчаников определялся методом "мокрой химии" способом (химики-аналитики В.Н. Каминская и Л.А. Вржосек). В пробах 41/13, 47/1, 47/2, 49/1 и 52 содержания Н2О-, 8Ю2 и п.п.п. определены методом гравиметрии (аналитик В.Н. Залевск

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