научная статья по теме ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЙ КОМПЛЕКС ОТРОЖНИНСКОЙ ПЛАСТИНЫ УСТЬ-БЕЛЬСКОГО ТЕРРЕЙНА, ЗАПАДНАЯ КОРЯКИЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЙ КОМПЛЕКС ОТРОЖНИНСКОЙ ПЛАСТИНЫ УСТЬ-БЕЛЬСКОГО ТЕРРЕЙНА, ЗАПАДНАЯ КОРЯКИЯ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2014, № 3, с. 30-49

УДК 551.24;552.5;550.4

ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЙ КОМПЛЕКС ОТРОЖНИНСКОЙ ПЛАСТИНЫ УСТЬ-БЕЛЬСКОГО ТЕРРЕЙНА, ЗАПАДНАЯ КОРЯКИЯ

© 2014 г. А. В. Моисеев1, С. Д. Соколов1, Я. Хаясака2

Геологический институт РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: moartem@yandex.ru 2Graduate School of Science, Department of Earth and Planetary Systems Science, Hiroshima University, Kagamiyama 1-3-1, Higashi-Hiroshima, Hiroshima 739-8526, Japan Поступила в редакцию 05.08.2013 г.

Получены новые данные по строению и составу различных комплексов Отрожнинской пластины Усть-Бельского террейна, которую принято рассматривать как полный разрез раннедевонской океанической коры. Новый U-Pb возраст 547 ± 17 млн лет цирконов из плагиогранит-порфиров, секущих ультрабазит-габбровый комплекс, указывает на значительно более древний возраст вмещающих пород. Базальты вулканогенного комплекса имеют сходство с базальтами срединно-океаниче-ских хребтов. Установлена тектоническая природа контакта между вулканогенным и вулканогенно-осадочным комплексами, при этом в основании осадочного разреза отсутствует типичная для офи-олитов вулканогенно-кремнистая ассоциация пород. U-Pb возрасты детритовых цирконов из основания разреза указывают на преобладание источника с возрастом 571 млн лет. На основании состава терригенных пород, надсубдукционного генезиса лавовых тел андезитов и туфов среднего состава было установлено, что породы нижней части вулканогенно-осадочного комплекса накапливались в прискло-новых частях бассейна вблизи конвергентной границы. Возраст пород верхней части вулканогенно-оса-дочного комплекса по остаткам конодонтовых элементов оценен как позднедевонский. Состав терри-генных пород указывает на резкую смену источников сноса. В подчиненном количестве присутствуют обломки, указывающие на перемыв офиолитового разреза. Основным поставщиком обломочного материала становятся силурийские породы, что доказывается по переотложенным формам микрофауны и U-Pb датировкам обломочных цирконов (около 432 млн лет). Геохимический анализ дацитов из гальки конгломератов указывает на их образование в надсубдукционной обстановке. Потенциальным источником могла служить островная дуга ордовик-силурийского возраста.

Ключевые слова: островная дуга, геодинамика, офиолиты, детритовые цирконы, геохимия, Чукотка

Б01: 10.7868/80016853X14030035

ВВЕДЕНИЕ

На северо-востоке России выделяются два крупных структурных элемента: Верхояно-Чу-котская (мезозоиды) и Корякско-Камчатская складчатые области. Формирование континентальной окраины мезозоид происходило в основном в результате коллизионных процессов, тогда как Корякско-Камчатская складчатая область является типичным примером окраины аккреционного типа [7, 14—16]. Структуры Западно-Корякской складчатой системы расположены в зоне сочленения и дискордантны по отношению к структурам Верхояно-Чукотских мезозоид и Ко-рякско-Камчатской складчатой области. Изучение строения и состава разновозрастных структурно-вещественных комплексов данной складчатой системы важно для понимания закономерностей формирования и тектонической эволюции континентальной окраины Азии. На данный момент детально изучены Тайгоносский, Пенжинский и

Пекульнейский сегменты Западно-Корякской складчатой системы [10, 16, 17, 29]. Были предложены современные тектонические модели долго-живущей, начиная с карбона и до конца мезозоя, конвергентной границы между Евразиатской плитой и Северо-Западной Пацификой.

Структуры Усть-Бельских гор являются северным элементом Западно-Корякской складчатой области (рис. 1). Интерес к их изучению обусловлен тем, что на достаточно ограниченной территории обнажены различные в геодинамическом отношении комплексы. Исследования предшественников были сосредоточены, главным образом, на выяснении общей структуры и изучении офиолитов [1, 9, 11, 27]. В последних работах появились данные о докембрийском возрасте ультрабазит-габбровых комплексов Усть-Бель-ских гор [8, 19]. Изучение ассоциирующих с ними вулканогенно-осадочных образований, открыва-

ет перспективу выяснения наиболее древней истории развития континентальной окраины.

В данной работе впервые приведены результаты и-РЬ датирования детритовых цирконов, ли-тологические, петрографические и геохимические данные по палеозойскому вулканогенно-осадочному комплексу, который в литературе рассматривается, как осадочный чехол Отрож-нинских офиолитов [1]. Это позволило установить геодинамические обстановки образования вулканогенных пород, реконструировать тип па-леобассейна, охарактеризовать и датировать основные источники сноса.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УСТЬ-БЕЛЬСКИХ ГОР

В пределах Усть-Бельских гор (см. рис. 1) выделяется несколько покровных единиц. Строение отдельных пластин и их количество, является предметом дискуссий [1, 9, 13]. По современным представлениям отложения параавтохтона относятся к Алганскому террейну Корякско-Камчат-ской складчатой области и представлены вулка-ногенно-терригенными породами средней юры — раннего мела [4, 9, 15, 18]. В составе аллохтона (Усть-Бельский террейн) выделяется ряд пластин, крутопадающих на запад и северо-запад, и представленных туфо-терригенными породами средней юры — раннего мела, палеозойскими вул-кано-терригенными комплексами. Так же в пределах аллохтона широко распространены породы габбро-гипербазитового состава, которые включены в состав трех покровных элементов: Усть-Бельский массив, Отрожнинская и Толовская пластины [1, 9, 13].

Усть-Бельский массив расположен на севере Усть-Бельских гор (см. рис. 1). В структуре аллохтона он занимает верхнее структурное положение. Массив сложен в различной степени серпентини-зированными и метаморфизованными гарцбурги-тами, лерцолитами, дунитами, пироксенитами и габбро. Высказывалось предположение, что Усть-Бельский массив не является монолитной пластиной, а представляет собой пакет чешуй [1]. В последнее время опубликован ряд новых геохронологических данных. 238U-206Pb (метод SHRIMP) возраст акцессорных цирконов из плагиогранитов, связанных с габброидами, 556 ± 12 млн лет. [19]. Сходные, 575 ± 10 млн лет, датировки были получены тем же методом для цирконов из диоритовой жилы, секущей гипербазиты [8]. Таким образом, можно говорить о докембрийском возрасте ультрамафит-мафитовых пород Усть-Бельского массива и проявлении жильно-интрузивного комплекса среднего и кислого состава в позднем венде [8]. Так же были получены Ar-Ar датировки амфибола из амфиболовых габбро 384 ± 11 и 367 ± ± 12 млн лет, которые интерпретируются как возраст метаморфического события [13].

В состав Толовской и Отрожнинской пластин включены ультрамафиты и мафиты, дайки и лавы основного состава, которые согласно перекрыты осадками. Традиционно разрезы пластин интерпретируются как единая офиолитовая ассоциация. На данный момент не ясна генетическая связь мафит-ультрамафитовых пород данных пластин с породами Усть-Бельского массива. На этот счет существуют различные точки зрения [1, 3, 8, 9, 11, 12].

На основании среднедевонского—раннека-менноугольного возраста перекрывающих осадков, возраст вулканогенного комплекса условно считался раннедевонским, а офиолиты рассматривались как среднепалеозойские [1, 9, 27]. Первые 238U-206Pb (метод SHRIMP) датировки цирконов из амфиболового габбро Толовской пластины дали следующие результаты [8]: конкордатные возрасты по 5 зернам — 799 ± 15 млн лет, что проинтерпретировано как возраст кристаллизации габбро; 4 замера одного метаморфического зерна дали дискордантные возрасты от 320 ± 81 до 380 ± ± 150 млн лет, что интерпретируется как возраст метаморфического события.

Разрез Отрожнинской пластины был составлен А.А. Александровым [1]. В основании разреза расположена зона серпентинитового меланжа с блоками серпентинизированных гарцбургитов, лерцолитов, дунитов, габбро, плагиогранитов, диабазов, родингитов, зеленых сланцев, а также нижележащих терригенных пород основания аллохтона. По геофизическим данным, плоскости контактов Отрожнинской пластины погружаются в западных румбах под углом 60°—70° (рис. 2). Выше находятся: (I) деформированный ультраба-зит-габбровый комплекс мощностью около 1 км и (II) вулканогенный комплекс (мощность до 400 м). Предполагается постепенный переход между габ-броидами и вулканогенным комплексом.

Вулканогенный комплекс перекрывается вул-каногенно-терригенными отложениями среднего девона—нижнего карбона с горизонтами кремнистых пород и известняков. Характер взаимоотношения осадочных пород с вулканитами установлен не был и согласное налегание предполагается условно. Осадки смяты в синклинальную складку северо-западного — юго-восточного простирания, опрокинутую к востоку, общая мощность осадков оценивается в 900 м. Надежных геохронологических данных о возрасте офиолитов нет. Ультрабазит-габбровый и вулканогенный комплексы прорваны дайками кислого состава с радиологическими возрастами в интервале 340—180 млн лет (К-Ar метод, [1]). По геохимическим параметрам базальты вулканогенного комплекса соответствуют базальтам N-MORB [27].

р. Анадырь

■ ; 1 ал 1 /

64° - V ■ 3 V V у/ V V V ■{ Ж V У хУъь

и

64° С 180° В

173°30' _|-

64°30'с.ш.

65°00' -

64°20'

64°10'

172°30' в.д.

1 3 5 7 9 11 13

V ил

ИЧ1Ш

Н" = "Г = |И1 III 5111 51

Ш=ЛЦ=11_1 =

2 4 6 8 10 12 14

Рис. 1. Схема геологического строения Усть-Бельских и севера Алганских гор. Составлено с использованием оригинальных материалов и по [1, 5, 14]. Район исследований показан прямоугольником

1, 2 — автохтон: 1 — вулканогенно-кремнисто-терригенные отложения Алганского террейна (средняя юра — нижний мел), 2 — серпентинитовые меланжи; 3—12 — аллохтон: 3 — терригенные образования средней юры, Мавринская пластина; 4 — терригенные образования поздней юры — раннего мела, Удачнинская пластина; 5, 6 — породы Усть-Бель-ского (север) и Эльденырского (юг) массивов: 5 — гипербазиты и серпентинитовые меланжи, 6 — габброиды; 7, 8 — породы меланократового основания Отрожнинской пластины: 7 — гипербазиты; 8 — габброиды и базальтоиды; 9,10 — породы меланократового основания Толовской пластины: 9 — тела гипер

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