ФУНДАМЕНТ – АККРЕЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ И МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ

Фундамент японских островных дуг состоит главным образом из аккреционных комплексов пермско- юрского возраста (250 Ма) и пород регионального метаморфизма.
Aккреционный комплекс включает в восходящем измерении базальт, морской черт, состоящий главным образом из раковин радиолярий, siliceous mudstone, и толстого слоя песчаника и глинистого сланца (mudstone). Черт (кремень) различных возрастов и базальт содержится в грязеобразном матриксе всех размеров меланжа. Кроме того, аккреционный комплекс может иметь блоки базальта и рифового известняка из подводных гор и офиолиты. Подводные горы были базальтовыми вулканами с известняком рифом на вершине, сформированным на океаническом дне далеко от зоны субдукции и которые были приближены к желобу. Офиолиты расцениваются как фрагменты океанической плиты и верхней мантии, состощие из ультрамафических пород (серпентинитов), мафических пород (габбро, долериты и базальт) и кремня (черт).

Метаморфические породы широко распространены в аккреционной призме, главным образом это кристаллический сланец, характеризующийся параллельным арранжементом составляющих минералов (schistosity). Гнейсы также находятся в метаморфических зонах.

Эти породы фундамента классифицируются внутри пояса на основе их возраста формирования и геологических характеристик. Пояса фундамента зонально распределены в порядке их возраста, омоложение идет в сторону Тихого океана. Юрские аккреционные комплексы наиболее распространены на Японских островах. Большинство поясов ограничено трастовыми разломами; старшие пояса лежат на смежных более молодых поясах. Эти особенности указывают на то, что породы фундамента были произведены в зонах субдукции.

Характеристики поясов фундамента отличны в юго-западной Японии, северо-восточной Японии и на Хоккайдо.

Юго-западная Япония (от Kanto до Кюсю)
Геологическая структура от Kanto до Kyushu типична для зоны субдукции. Пояса пород фундамента параллельны трогу Nankai в порядке их возраста. Однако пояс Chichibu (юрская сложная аккреционная зона), расположен на Тихоокеанской стороне Медианной Тектонической Линии к югу от Mino-Tamba Belt, который также является юрской зоной аккреционного комплекса.

Самый старый пояс – пояс Hida, главным образом состоящий из метаморфических пород (гнейсов), произведенных от докембрийских пород. Однако породы в этом поясе, как полагают, повторно метаморфизированы в раннем мезозое. Пояс также включает каменноугольно-пермские (Carboniferous-Permian) осадочные породы. Правомерно ли расценивать пояс Hida как фундамент, если отношение между поясом Hida и другими поясами остается необъясненным и не неизвестно, где эти породы были произведены?

Следующие пояса устроены по направлению к Тихому океану: Hida Marginal Belt, пермско- триасовый пояс аккреционного комплекса (Sangun Belt, Maizuru Belt и Yamaguchi (Akiyoshi) Belt), юрские пояса аккреционных комплексов (Пояс Mino-Tamba и Пояс Ashio),метаморфизм низкого давления в поясе юрского аккреционного комплекса (Пояс Ryoke), метаморфизм высокого давления в юрском аккреционном комплексе (Пояс Sambagawa, Пояс Нагасаки), юрский пояс аккреционного комплекса (Пояс Chichibu) и меловой-третичный аккреционный комплекс (Пояс Shimanto). Особенности каждого пояса следующие:

Sangun Belt состоит из пород метаморфизма высокого давления, хотя они классифицируются как породы аккреционного комплекса пермско-триасового периода. Родительская порода - пермские аккреционные призмы. Эта метаморфическая зона пород примыкает к зоне метаморфизма низкого давления в Поясе Hida. Пояс Yamaguchi известен из за наличия больших блоков известняка, а Maizuru Belt за наибольшее зоны офиолитов (Yakuno ophiolite). Пояс Ryoke был сформирован широким метаморфическим контактом с обширным внедрением гранита. Пояс Sambagawa - самая длинная метаморфическая зона пород (метаморфизм высокого давления), более чем 1000 км длиной от Kanto до Кюсю. Этот пояс смежный с Поясом Ryoke (пояс низкого давления), ограниченный Медианной Тектонической Линией (MTL). Пояс Shimanto типичен для структуры аккреционных призм, распространенных от Boso Peninsula в Kanto по направлению к островам Okinawa (длина 1800 км). Различие возраста между турбидитами и кремнем Пояса Shimanto меньше такового из Поясов Chichibu и Mino-Tamba (60 Му для Пояса Shimanto Пояса и 150 Му для Поясов Chichibu и Mino-Tamba).

Северо-восточная Япония (Tohoku и западный Хоккайдо)
Граница между юго-западной Японией и северо-восточной Японией на базе геологии фундамента – Тектоническая Линия Tanakura, хотя общеизвестно, что Itoigawa-Shizuoka Tectonic Line является границей между Юго-Западной Дугой Японии и Северо-Восточной Дугой Японии. Геология фундамента северо-восточной Японии плохо известна, потому что хребты третичного и четвертичного времени экранируют породы фундамента. Юрские зоны аккреционных комплексов, включая Abukuma, Северный Kitakami, и Пояс Oshima занимают большую часть региона под углом к желобу. Пояс Abukuma характеризуется метаморфизмом низкого давления, пропечатавшим метаморфические породы и гранит, который может быть связан с Поясом Ryoke. Характеристики и возраст аккреционных комплексов Пояса северного Kitakami подобны таковым из Поясов Mino-Tamba и Chichibu. Пояс Oshima считается продлением Пояса северного Kitakami.

Хоккайдо
Геологические пояса фундамента распределены между севером и югом и не параллельны Курильскому желобу. Пояс Sorachi-Yezo на востоке Пояса Oshima имеет мощные меловые-третичные депозиты с примесью юрского морского осадка в более низких формированиях (группа Sorachi). Пояс Kamuikotan представлен зоной пород метаморфизма высокого давления, родительская порода которых вероятно юрско-меловые аккреционные призмы. Пояса Hidaka и Tokoro - меловые-третичные зоны аккреционных комплексов. Метаморфичесий пояс Hidaka состоит из пород метаморфизма низкого давления. Пояс Nemuro Пояс включает меловые-третичные породы. Пояс Hidaka стратиграфически более молодой в восточном направлении, в то время как Пояс Tokoro омолаживается на запад. Поэтому считают, что существовали две желоба в центральном Хоккайдо в меловое время: один с движущейся на запад субдукцией плиты, а другой с движущейся в восточном направлении субдукцией плиты.

Зоны, включающие различные типы пород старше перми в пределах юрских комплексов – это Пояс Kurosegawa (также называемый Тектонической зоной Kurosegawa, Краевой Пояс Hida и Пояс Южный Kitakami. Пояс Kurosegawa, расположенный от восточной части полуострова Kii до западного Кюсю имеет разновозрастной тип пород и включает серпентиниты и высокого давления метаморфические породы восраста 400Ма 9граниты, известняки с силурийскими и девонкими окаменелостями), и felsic вулканические породы. Эти породы найдены как фрагменты и маленькие блоки в прерывистой узкой зоне приблизительно 5 км шириной. Краевой Пояс Hida в центральном Хонсю состоит из пород высокого давления на тип метаморфических породах (серпентиниты) и ордовикопермских осадочных породах. Южный Пояс Kitakami включает ордовикско-девонские отложения мелкого моря, метаморфических пород высокого давления по ранне –палеозойским породам и мезозойские мелко-водные депозиты. Эти пояса имеют окаменелости, похожие на таковые в Австралии и платформе Yangzi. Возникновение различных пород и окаменелостей подразумевает, что эти пояса являются экзотическими блоками.
ПЛУТОНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
Граниты широко распределен На Японских островах, занимая 10 % островов, в то время как габбро и диориты находятся в ограниченных областях. Гранит в Японии классифицируется на четыре категории: палеозойский, пермский-юрский, мел-палеоген и гранит неогена. Гранит мела-палеогена наиболее широко распространен и найден от центрального Хонсю (Chubu) к западному Хонсю (Chugoku и Seto внутреннейчасти Японского моря). Гранит этого возраста пронизывает аккреционный комплекс юрского возраста в метаморфических комплексах Ryoke и Abukuma. Подобная деятельность магматических пород известна в приморской Сибири и области circum-Tихого-океана. Возрасты гранитов омоложается к Тихоокеанской стороне, за исключением зоны палеозойского гранита, указывая, что континентальная корка развивалась к своей внешней стороне.
ОТЛОЖЕНИЯ ПАЛЕОГЕНА (УГОЛЬНЫЕ ШВЫ)
Области распределения депозитов палеогена в Японии являются много меньшими, чем другие области пород, но некоторые из отложений охарактеризованы угольными швами. Большие месторождения угля находятся в центральном Хоккайдо и северном Кюсю.

НЕОГЕН И ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ ПОРОД (после того, как острова отделились от континента)
Депозиты неогена широко распределены в северо-восточной Японии и Fossa Magna (центральный Хонсю), в то время как в юго-западной Японии они найдены только по побережью Японского моря и в некоторых областях на Тихоокеанском побережье потому что северо-восточная Япония была под морем в течение длительного периода после островного периода отделения от азиатского континента.

Система arc-trench имеет области накопления осадков, включая forearc и backarc бассейны. Неогеновые forearc депозиты найден в областях тихоокеанского побережья, включая полуостров Boso (Kanto), Сидзуока (центральный Хонсю), Миядзаки (юго-восточный Кюсю), и Острова Nansei. Отложения, накопленные в backarc бассейне в течение формирования Японского моря (миоцен) распределены в стороне Японского моря от островов Японии и Fossa Magna. Депозиты под прибрежными равнинами чрезвычайно мощны и являются коллекторами нефти и природного газа в префектурах Ниигаты и Аките.(Akita и Niigata Prefectures). Эти депозиты вытеснены значительным количеством вулканических пород, созданных в течение расширения Японского моря (ранний и средний миоцен). Эти породы являются вулканическим базальтом, андезитом и риолитом. Большинство из них было изменено в зеленоватые породы, известные как “зеленый туф”. Область зеленого туфа имеет месторождения kuroko (черная руда), включающие сфалерит, галенит, барит, tetrahedrite, и пирит. Депозиты Кероко - гидротермальные отложения, созданные реакцией морской воды и магмы и приуроченные к подводной вулканической деятельности 17-14 Ма.



Отложения четвертичного периода распространены главным образом в равнинах и низких холмах. Вулканические отложения наблюдаются только вокруг вулканов, но массивный пирокластический материал от крупномасштабных извержений вулканов четвертичного периода покрывает широкие области. Например пирокластический поток Ito из кальдеры Aira возраста 25000 лет назад распространился по южному Кюсю. Отложения этого пирокластического потока найдены на расстоянии 90 км к северу от кальдеры. На равнине Kanto суглинок Kanto , состоящий из вулканокластического материалаи его эоловых вторичных переотложений получен из вулканов вокруг равнины Kanto типа вулканов Фудзиямы (Fuji), Hakone, Asama, и Akagi.

зоны
Sambagawa Metamorphic Belt