научная статья по теме ЗАПАДНОКАМЧАТСКО-КОРЯКСКИЙ ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ ВУЛКАНОГЕННЫЙ ПОЯС: ВОЗРАСТ, СОСТАВ И ИСТОЧНИКИ ФОРМИРОВАНИЯ Геология

Текст научной статьи на тему «ЗАПАДНОКАМЧАТСКО-КОРЯКСКИЙ ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ ВУЛКАНОГЕННЫЙ ПОЯС: ВОЗРАСТ, СОСТАВ И ИСТОЧНИКИ ФОРМИРОВАНИЯ»

ЗАПАДНОКАМЧАТСКО-КОРЯКСКИЙ ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ ВУЛКАНОГЕННЫЙ ПОЯС: ВОЗРАСТ, СОСТАВ И ИСТОЧНИКИ ФОРМИРОВАНИЯ

© 2011 г. П. И. Федоров*, Д. В. Коваленко**, О. А. Агеева**

* Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер., 7; e-mail; pi_fedorov@mail.ru ** Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017Москва, Старомонетный пер., 35; e-mail: Dmitry@igem.ru Поступила в редакцию 12.01.2010 г.

В работе рассматриваются изотопно-геохимические особенности эоцен-олигоценовых магматических пород Западнокамчатско-Корякского вулканогенного пояса. Установлена латеральная гетерогенность мантийных источников магм в различных сегментах пояса: Западнокамчатском, Цен-тральнокорякском и Северокорякском. В Западнокамчатском сегменте магматические расплавы формировались из гетерогенных по изотопному составу (деплетированных и или незначительно обогащенных) мантийных источников, значительно контаминированных кварц-полевошпатовыми сиалическими осадками; в Центральнокорякском сегменте вулканические породы характеризуются более высокими 87Sr/86Sr отношениями (0.70429—0.70564) и более низкими 143Nd/144Nd отношениями (sNd(T) = 0.06—2.9), что могло быть вызвано участием в магмообразовании обогащенного мантийного источника, в Северокорякском — высокие положительные значения sNd(T) и низкие 87Sr/86Sr позволяют предположить связь магматических пород с деплетированным по изотопному составу мантийным источником, при отсутствии заметной контаминации сиалическим или мантийным материалом, обогащенным радиогенными Sr и Nd.

Резко различная степень контаминации эоцен-олигоценовых мантийных магм на Камчатке и в Ко-рякии связана с различными термальными режимами: более высокий тепловой поток под Камчаткой привел к коровому плавлению и контаминации мантийных надсубдукционных магм коровыми расплавами.

Прекращение надсубдукционного вулканизма в Западнокамчатском сегменте окраинно-континен-тального пояса, вероятно, связана с аккрецией Ачайваям-Валагинского террейна 40 млн. лет назад, Корякских сегментов — с закрытием Укелаятского бассейна в олигоцене.

Ключевые слова: вулканические пояса, магматические породы, мантийные источники, изотопия стронция и неодима.

ВВЕДЕНИЕ

Эоцен-олигоценовые вулканические образования, формирующие ряд обособленных ареалов, протягиваются в северо-восточном направлении от западного побережья п-ова Камчатка через Корякское нагорье к Анадырской впадине, образуя вулканогенный пояс, выделяемый как Пенжинско-Западно-Камчатский [1], либо Корякский вулка-но-плутонический [2], Камчатско-Корякский [3], или Западнокамчатско-Корякский вулканогенный [4] (рис. 1). Пояс сегментирован из-за резкой проявленности поперечных разломов, однако единая структурная позиция вулканогенных пород, близкий возраст их проявления подтверждаются геологическими и геофизическими данными [3]. Значительная протяженность ареалов Западнокамчатско-Коряк-ского вулканогенного пояса и их наложенность на гетерогенные образования различных структурно-формационных комплексов, позволяют предполо-

жить различия в вещественном составе вулканитов как между отдельными ареалами, так и сегментами пояса и, соответственно, оценить условия формирования магм по латерали.

В рамках поставленной задачи проводились исследования по ряду направлений, включающих установление изотопно-геохимических характеристик эоцен-олигоценового вулканизма в пределах Западнокамчатско-Корякского пояса, изучение состава предполагаемых мантийных и коровых источников магматизма.

Первые геохимические данные по эоцен-олиго-ценовым магматическим комплексам пояса были опубликованы в ряде работ [2, 5—9]. В данной статье мы приводим новые результаты исследования магматических пород пояса, полученные методами 1СР-М8 и определения изотопного состава 8г и Мё, и проводим сравнение вещественных характеристик магматизма разных сегментов пояса.

Рис. 1. Схема размещения палеогеновых магматических комплексов в пределах Северной Камчатки и Корякского нагорья. Вулканические пояса и комплексы: 1 — Охотско-Чукотский, 2 — маастрихт-раннеэоценовые базальты рифтогенных впадин, 3 — Западнокамчатско-Корякский, 4 — палеогеновые магматические образования Олюторской зоны, 5 — Срединного хребта Камчатки, 6 — Восточно-Камчатский, 7 — Южно-Камчатский, 8 — Апукско-Пахачинский; 9 — граница Анадырской впадины, 10 — скважины, 11 — разрывные нарушения, 12 — районы исследования: 1 — гора Черная, 2 — мыс Хайрюзова, 3 — устье р. Анадырка—Кинкильский мыс, 4 — мыс Тэви, 5 — бухта Подкагерная, 6 —мыс Ребро, 7 — центральная часть Камчатского перешейка, 8 — Шаманкинский интрузив, 9 — Велнолыкский вулканический ареал, 10 — Элекайские горы, 11 — хребет Рарыткин, 12 — Русские горы. Контуры магматических ареалов по [8, 10—12].

Таблица 1. Результаты определения K-Ar возраста в вулканических породах Западнокамчатско-Корякского вулканогенного пояса

Ареал № обр. Калий, % ± 2а 40Атрад (нг/г) ± 2а Возраст, млн. лет ± 2а

Усть-Хайрюзово 117/00 1.97 ± 0.02 7.07 ± 0.04 51.0 ± 1.2

122/00 1.74 ± 0.02 5.94 ± 0.03 48.5 ± 1.2

129/00 1.74 ± 0.02 6.53 ± 0.03 53.3 ± 1.3

г. Черная 3683-7 2.21 ± 0.03 6.82 ± 0.03 43.9 ± 1.3

3783-2 2.21 ± 0.03 6.11 ± 0.06 39.5 ± 1.3

3983-6 2.80 ± 0.03 7.62 ± 0.03 38.8 ± 0.9

п-ов Островной 4882-3 1.13 ± 0.02 2.84 ± 0.06 35.8 ± 2.0

мыс Тэви 515 1.84 ± 0.02 5.86 ± 0.04 45.4 ± 1.2

Верховья р. Шаманка 2282-2 1.51 ± 0.02 4.81 ± 0.03 45.3 ± 1.3

3382 2.14 ± 0.03 7.20 ± 0.03 47.9 ± 1.4

Велнолыкский К523-1 1.56 ± 0.02 4.12 ± 0.02 37.6 ± 1.0

539-1 3.21 ± 0.04 8.45 ± 0.03 37.6 ± 1.0

К540-2 1.96 ± 0.02 5.04 ± 0.03 36.7 ± 0.9

Примечание. Определение содержания радиогенного аргона проводилось на масс-спектрометре МИ-1201 ИГ методом изотопного разбавления с применением в качестве трасера 38Ar; определение калия — методом пламенной спектрофотометрии в Лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ИГЕМ РАН. При расчете возраста использованы константы: = 0.581 ■ 10-10 год-1, = 4.962 ■ 10-10 год-1, 40K = 0.01167 (ат. %).

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ЗАПАДНОКАМЧАТСКО-КОРЯКСКОГО ВУЛКАНОГЕННОГО ПОЯСА

Западнокамчатский сегмент

На западе Камчатки вулканические ареалы За-паднокамчатско-Корякского пояса в составе кин-кильского комплекса распространены преимущественно вдоль побережья Охотского моря от мыса Хайрюзова и устья р. Анадырка (мыс Кинкильский) до бухты Подкагерной и вдоль залива Шелихова, а также вдоль западного склона Срединного хребта перешейка Камчатки (рис. 1). Исключение составляет ареал горы Черной бартон-приабонского возраста, расположенный на западном склоне Срединного хребта на Центральной Камчатке [9]. Вулканиты пояса пространственно наследуют поля распространения более ранних (маастрихт-палеоценовых) вулканических проявлений, перекрывая с резким региональным угловым несогласием сложно деформированные более древние породы. Ареалы сложены субаэральными лавами дифференцированной базальт-андезит-дацит-риолитовой ассоциации, лавобрекчиями и глыбовыми агломерато-выми туфами [7]. Наиболее полные разрезы комплекса известны по левому притоку р. Шаманка и по р. Тэви, где вулканиты несогласно залегают на верхнемеловых терригенных отложениях леснов-ской серии. Здесь нижняя часть разреза образована кварц-содержащими амфибол-биотитовыми даци-тами и риолитами, сменяющимися двупироксено-выми андезитами и базальтами. Видимая мощность разреза достигает 1500 м. В береговых разрезах, таких как разрезы мыса Кинкиль—устье р. Анадырка, ареа-

лы полностью образованы потоками базальтов и ан-дезитобазальтов. Наряду с породами эффузивной фации в составе сегмента пояса развиты силлы, образующие контрастно дифференцированную ан-дезитобазальт-дацитовую ассоциацию (мыс Ребро), и гранитоидные интрузии (Шаманкинский интрузив). Возраст вулканических пород, определенный K-Ar методом, изменяется от ипр-лютет-ского веков в разрезах Усть-Хайрюзова до бартона на мысе Тэви и центральной части перешейка Камчатки, и приабонского века в силлах п-ова Островного (табл. 1). В целом, возраст пород Западнокамчат-ского сегмента пояса принят как средне-верхнеэо-ценовый [9, 13—16].

Центральнокорякский сегмент

Велнолыкский магматический ареал образован средними и кислыми покровными вулканитами вел-нолыкской свиты и гранитоидами уннейваямского вулканоплутонического комплекса [2, 17—19]. По KAr датировкам валовых проб выделяется до пяти стадий магматизма, отвечающим интервалам 43—31 [17] и 48—29 млн. [18] лет. Современные единичные K-Ar определения возраста кислых эффузивных пород соответствуют лютетскому и бартонскому векам (46; 43; 42.5; 41; 37 млн. лет) [20—21]. K-Ar определения возраста пород из района Аметистового месторождения (р. Тклаваям) датируют эту часть разреза велно-лыкского комплекса приабонским веком (табл. 1). По мнению Н.И. Филатовой [3] наиболее вероятное время формирования пород ареала отвечает поздне-эоцен-олигоценовому этапу развития Западнокам-чатско-Корякской окраины.

По данным геолого-съемочных работ В.Н. Полунина с коллегами (1975) наиболее ранние образования ареала представлены контрастной ассоциацией андезитобазальтов и игнимбритов риолитово-го состава, а также туфами среднего и кислого состава. В нижних частях разреза среди туфов присутствуют туфопесчаники, песчаники, алевролиты и гравелиты. Собранные в нижних частях разреза фораминиферы датируют эту часть разреза как эоцен [22].

Для второго этапа характерны пирокластиче-ские отложения риодацитового и дацитового состава, для третьего — лавовые потоки андезитов и анде-зитодацитов. Четвертый этап объединяет субвулканические и субинтрузивные проявления дацитов и диоритов. На заключительной стадии образования ареала формируется линзовидно-слоистая толща лаво-пирокластических отложений кислого-ультракислого состава и происходит внедрение многочисленных интрузивов и даек фельзитового состава (преимущественно кварцевых диоритов и гранитов). Суммарная мощность стратифицировых образований, по данным разных авторов, составляет от 800 до 1500-1600 м.

Северокорякский сегмент

В восточной части Корякского нагорья проявления позднеэоцен-олигоценового

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