 | Особенности палеодуг Восточной Камчатки |
|
C Н.В. Цуканов, С.Г. Сколотнев (Институт Океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, paleogeo@ocean.ru; Геологический институт РАН, Москва, skol@ginras.ru). Особенности строения и состава вулканических комплексов палеодуг Восточной Камчатки. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва, N5, 16–20 ноября 2009, cc. 278-281 г.http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_5.pdf
В пределах Восточной Камчатки выделяются два террейна островодужной природы, которые сложены верхнемеловыми – эоценовыми вулканогенно - туфогенными и магматическими комплексами. Они являются фрагментами Озерновско – Валагинской и Кроноцкой палеодуг, аккретированных к камчатской окраине в кайнозойское время [1]. В строении этих террейнов участвуют тектонически дезинтегрированные офиолиты, имеющие различную геодинамическую природу [4, 5, 7,10], и представленные фрагментами древней океанической коры разного возраста и офиолитами супрасубдукционной природы.
Изучение структурно-вещественных комплексов террейнов Восточной Камчатки, показало, что они в разных сегментах террейнов значительно различаются по строению и составу, слагающих их пород, что,
отражает первичную гетерогенность в палеоостроводужных системах [7, 10].
Озерновско – Валагинскaя и Кроноцкaя дуги являлись энсиматическими вулканическими дугами [1], но различались по характеру островодужного вулканизма. В пределах Озерновско – Валагинскoй дуги островодужные вулканиты распространены в пределах хребтов Кумроч, Тумрок и Валагинский и представлены вулканитами толеитовой, известково-щелочной и реже шошонитовой серий. Вулканиты толеитовой серии чаще всего слагают нижние части разрезов, либо переслаиваются с породами известково-щелочной серии, которые также слагают отдельные потоки преимущественно в верхних частях разрезов. Вулканиты шошонитовой серии встречаются реже и не во всех сегментах палеодуги [1, 2, 8]. По петрохимическим и геохимическим данным образования хр. Кумроч относятся к известково-щелочной и толеитовой сериям, и, судя по положению в разрезе формировались синхронно. Для пикрит-базальтовой и базальтовой толщ хр.Тумрок результаты свидетельствуют о толеитовой природе вулканитов [1]. Bулканиты Валагинского хребта (попутновская, голубовская толщи) относятся к островодужной пикрит-базальт-андезитовой толеитовой серии. Cудя по распределению РЗЭ, – это обогащенные толеиты. Пикриты Валагинского хребта и хр. Тумрок различаются и формировались в различной обстановке [1]. По данным [1] в северной части Валагинского хребта присутствуют вулканиты известково-щелочной серии.
В отличие от Озерновско – Валагинской, в Кроноцкой дугe выделяется два этапа вулканичекой активности:
-позднемеловой и эоценовый. Эоценовый этап представлен высокоглиноземистыми плагиотолеитами в северных сегментах Кроноцкой дуги [6]. В южном сегменте Кроноцкой дуги (п-ов Налычева) распространены вулканиты умеренно калиевой известково-щелочной серии, а на полуострове Шипунский преимущественно эффузивы толеитовой островодужной серии и реже - представители известково-щелочной серии.
Позднемеловой вулканизм по простиранию Кроноцкой дуги различается. Вулканиты п-ова Камчатский Мыс, представленные породами нижнетарховской подсвиты и тощей 1-ая Непропусковая, являются
производными толеитовых расплавов, которые формируют дифференцированную серию от базальтов до андезито-базальтов. В небольших количествах присутствуют риолиты, как крайние члены дифференциации, наблюдаются определенные отличия между вулканитами этих толщ по титанистости, магнезиальности и щелочности пород.
ENd(t) исследованных вулканитов характеризуется деплетированными и ультардеплетированными значениями (9,8-11,8). Изотопный состав неодима и свинца пород близок. На вариационных диаграммах отношений изотопов 143Nd/144Nd – 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb – 206Pb/204Pb и 208Pb/204Pb – 206Pb/204Pb породы попадают на тренд, связующий модельные мантийные источники DMM и HIMU, располагаясь в поле составов MORB. Эти данные подтверждаются и данными по изотопии стронция, где вулканиты Озерновско – Валагинской и Кроноцкой дуг имеют низкие содержания отношения изотопов стронция в пределах 0.703-0.704, нo имеют место заметные вариации изотопных параметров даже в пределах массивов. Очевидно мантийные субстраты, при частичном плавлении которых продуцировались расплавы, имели изотопные характеристики близкие к DMM источнику.
Сравнительный анализ характера вулканизма Озерновско – Валагинской и Кроноцкой дуг показывает: 1 –для Озерновско – Валагинской дуги характерно проявление синхронного толеитового, известково-щелочного и ультраосновного вулканизма кампан-маастрихтского - датского возраста; 2 – для Кроноцкой дуги характерен толеитовый вулканизм для эоценового этапа и толеитовый в северных сегментах и известково-щелочной в южном сегменте для позднемеловго этапа вулкнической активности. Для обеих палеодуг характерна продольная гетерогенность проявления вулканизма, выражающаяся в присутствии вулканитов различных серий, при этом данные по изотопии Sr, Nd, Pb позволяют предполагать, что все изученные породы формировались при плавлении мантийного клина над зоной субдукции без участия корового материала. Исключение составляют щелочные альб-сеноманские базальты п-ова Камчатский Мыс на формирование которых оказало влияние субдукция спредингового хребта Кула-Пацифик и мантийного плюма в области камчатскомысского сегмента [3].
Известково-щелочной тип вулканизма в южной части Озерновско – Валагинской дуги и Шипунского сегмента Кроноцкой дуги является индикатором заложения дуг на коре большей мощности и отражает геодинамическую обстановку в этом регионе в позднемеловое - среднепалеогеновое время.
Таким образом, сравнение характера вулканизма Ачайваям – Валагинской и Кроноцкой палеодуг показывает, что на формирование структур оказывали влияние как нестационарность геодинамических обстановок в основании дуги, так и региональные различия в составе и строении поглощаемой океанической литосферы, что приводило к выплавлению расплавов разного состава. Полученные данные по составу офиолитов и островодужных эффузивов свидетельствуют о гетерогенности основания в различных сегментах палеодуг и о наличии определенных корреляций между составами пород основания и собственно дуги.
1. Аккреционная тектоника Восточной Камчатки. Под ред. Пущаровского Ю.М. М.: Наука. 1993,273 с.
2. Коваленко Д.В., Колосков В.А., Цуканов Н.В., Федоров П.И. Геодинамические условия фораимрования и магматические источники позднемеловых-раннепалеогеновых магматических комплексов северной части Камчатки//Геохимия, 2009, № 4, c. 348-377
3. Сколотнев С.Г., Цуканов Н.В., Савельев Д.П., Федорчук А.В. О гетерогенности составов островодужных образований Кроноцкого и Камчатскомысского сегментов Кроноцкой палеодуги (Камчатка)// Доклады Академии наук, 2008, т.418, №2, c.232-236
4. Федорчук А.В. Полигенетические офиолиты п-ова Камчатский Мыс (Восточная Камчатка)// Изв.АН СССР. Серия геологическая, 1991, № 2,с.14-28.
5. Хотин М.Ю., Шапиро М.Н. Офиолиты Камчатского Мыса (Восточная Камчатка): строение, состав, геохимические условия формирования// Геотектоника, 2006, № 4, с. 61-89.
6. Хубуная С.А. Высокоглиноземистая плагиотолеитовая формация островных дуг. М.:Наука, 1987. 167 с
7. Цуканов Н.В., Сколотнев С.Г. Новые данные о составе и геодинамической природе ультрамафитов массива г. Попутной (Валагинский хребет, Восточная Камчатка) // ДАН РАН 2005, т 402, № 4, c. 507-510.
8. Цуканов Н.В., Сколотнев С.Г., Коваленко Д.В. Новые данные о составе островодужных вулканитах Восточных хребтов Камчатки// ДАН РАН, 2008, т.418, №3, c. 372-377
9. Цуканов Н.В., Сколотнев С.Г., Палечек Т.Н. Новые данные о составе и строении аккреционной призмы п-ова Камчатский Мыс (Восточная Камчатка)//Вестник КРАУНЦ, Науки о Земле, 2008, вып. 12, № 2, c. 42-50.
10. Skolotnev S.G., Kramer W., Tsukanov N.V., Seifert W., Freitag R. and Saveliev D. The heterogeneity of ophiolite association in the Kronotsky paleoarc basement (Eastern Kamchatka) // InterRidge News; 2003, v. 12, №. 1. C. 30-34.