АНДРИАНОВСКИЙ ШОВ, СРЕДИННЫЙ ХРЕБЕТ, КАМЧАТКА

Полный текст статьи А.Б.Кирмасова, А.В.Соловьева и Дж.К.Хоуригана, 2003 опубликован на http://ftlab.ginras.ru/PDF/Kirmasov_ruetal04.pdf
ВЫВОДЫ
Андриановский шов восточного склона Срединного Хребта (СХ) Камчатки разделяет метапелиты камчатской серии и метавулканиты андриановской свиты. Комплексы аллохтона (андриановская и ирунейская свиты) фиксируют раннее коллизионное деформационное событие, связанное с надвиганием окраинно-морских и островодужных комплексов к западу. Сбросовые перемещения постколлизионного этапа отражены в структурных парагенезах террейнов. В верхней части автохтона (камчатская серия) находится зона пластичного сброса. Выведение высокометаморфизованных пород на поверхность и совмещение в современной структуре комплексов разной степени метаморфизма напоминает сценарий формирования метаморфических ядер МСС типа.

ВВЕДЕНИЕ

Формирование основных структур камчатской континентальной окраины в конце мела - кайнозое
в результате аккреционно-коллизионных процессов. Ведущим событием в регионе была коллизии Озерновско-Валагинской островной дуги континентом, когда меловые отложения окраинного моря и островной дуги были надвинуты на гетерогенные комплексы Евразиатской окраины. Северный сегмент дуги по Лесновскому трасту надвинут на континент в среднем эоцене, южный контактирует с метаморфическими комплексами по Андриановскому шву на восточном склоне СХ.

Структура Андриановского шва и время его образования дискуссионны. Согласно Е.А.Константиновской , 2002, он разделяет метаморфические образования малкинской серии и неметаморфизованные окраинно-морские отложения ирунейской свиты и сформировался в результате раннеэоценовой коллизии островной дуги и континента. Л.А.Савостин и д.,1992, рассматривают Андриановский шев как структуру, разделяющую метапелиты камчатской серии (шихтинская свита) и метавулканиты андриановской свиты. . Образование шва, считают они, произошло в результате надвигания островодужных комплексов андриановской серии на комплексы мезозойской палеоконтинентальной окраины.

Происхождение и возраст Срединного Хребта Камчатки также дискуссионны. В.К. Кузьмин и др., 1980, принимают докембрийский возраст протолита, однако в последние годы появились данные о меловом возрасте протолита колпаковской серии и палеоценовом для камчатской серии. Возраст
метаморфизма оценивался как меловой (В.И.Виноградов и др., 1991). Некоторые исследователи выделяют два этапа метаморфизма - кампанский (около 77Ма) и эоценовый (53-47Ма) (Bregar Mи др., 2002). Детальные геологические исследования позволили определить возраст пика метаморфизма и мигматизации как раннеэоценовый (52Ма).

Возраст неоавтохтона (конгломераты барабской свиты), представленного синорогенными отложениями, 50Ма.

Материал авторов А.Б.Кирмасова, А.В.Соловьева и Дж.К.Хоуригана посвящен выяснению этапности структурообразования в этом регионе.

ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЛЕКСОВ

Метаморфические образования Срединного Хребта подразделяются на три комплекса: высокометаморфизованные породы основания Срединно-Камчатского массива (колпаковская серия, прорванная гранитами крутогоровского комплекса), метаморфические породы чехла (малкинский комплекс: шихтинская, андриановская, алисторская, хейванская, химкинская свиты) и слабометаморфизованные отложения аллохтонного Квахонского террейна.

Принципиальный вопрос – вопрос о соотношения комплексов. Марченко А.Ф., 1975 выделил фундамент из колпаковской серии, на который несогласно наложен чехол из малкинской серии в составе шихтинской, андриановской, хейванской, химкинской и алисторской свит и выделил базальные конгломератв в основании шихтинской свиты. Все контакты внутри малкинской серии рассматривались как стратиграфические, а внутренняя структура этих образований трактовалась как слабо нарушенная. Срединный массив рассматривался как краевая часть Охотоморской платформы, испытавшая глубокую тектоно-магматическую и метаморфическую переработку (ХанчукА.И.,1985), или как выступ фундамента Западно-Камчатской микроплиты (Богданов НА., Чехович В.Д, 2002).

Альтернативная точка зрения на природу комплексов СХ предполагает метаморфизм верхне мезозойских геосинклинальных отложений.

В последние годы развиваются представления о Срединном массиве как о деформированном меланжевом пакете тектонических чешуй. Так, в верховьях реки Крутогорова было установлено аллохтонное залегание пород андриановской свиты с фрагментами офиолитов в основании траста (Рихтер А.В, 1995), аналогичные наблюдения были сделаны в восточном обрамлении массива (Савостин Л.А. и др, 1992). В такой трактовке колпаковский комплекс, сложенный наиболее высокометаморфизованными образованиями, перекрывается отложениями камчатской серии (шихтинской свиты), на которую надвинуты островодужные метавулканиты андриановской свиты.

Колпаковская серия представлена кианитовыми, кордиеритовыми, кордиерит-гиперстеновыми, гранат-биотитовыми и биотитовыми гнейсами и плагиогнейсами, редко - гранатовыми амфиболитами и кальцифирами. Породы первично метаморфизованы в условиях кианит-силлиманитовой фации (Т= 560-800оС, Р=7-8 кбар), затем были подвергнуты диафторезу (ХанчукА.И, 1985). Для диафторированных пород характерны обратная или сложная химическая зональность гранатов, полная или частичная их биотитизация и замещение кианита андалузитом. Породы смяты в изоклинальные складки, местами в зонах тектонических нарушений развиты наложенные структуры и текстуры. Гнейсы колпаковской серии прорваны биотитовыми гранитами крутогоровского комплекса. Граниты разгнейсованы и переработаны поздними тектоническими процессами с развитием бластокатакластических структур и наложенных низкотемпературных минеральных ассоциаций.


Возраст осадочного протолита гнейсов колпаковской серии позднемеловой (докампанский). Этот вывод обоснован возрастами наиболее молодых обломочных цирконов. Крутогоровские разгнейсованные граниты имеют возраст кристаллизации 77 Ма. Пик метаморфизма -52 + 2 Ма и обоснован возрастами монацита и каемок обрастания циркона из мигматитов колпаковской серии.


Камчатская серия (или шихтинская свита) представлена преимущественно слюдяными сланцами с гранатом, ставролитом, кианитом, ставролит-силлиманитовыми и биотит-мусковитовыми плагиогнейсами и мигматитами. Степень метаморфизма камчатской серии изменяется от сланцев "зоны граната" до ставролитовой фации. Условия метаморфизма соответствуют Р = 3-4 кбар, Т = 630-640°С. Породы залегают на колпаковской серии и крутогоровских гранитах с несогласием, с базальными конгломератами в основании. На метаморфиты камчатской серии надвинуты образования андриановской свиты, надстраивающиеся вверх породами хейванской и химкинской свит. Возраст протолита камчатской серии палеоценовый, метаморфизм и внедрение гранитов произошло около 52 Ма.В составе андриановской свиты преобладают амфиболовые, эпидот-амфиболитовые, клинопироксен-амфиболовые сланцы и амфиболиты. Возраст отложений невестен, сиениты, прорывающие метавулканиты в восточном обрамлении массива, датированы как 70.4Ма и 63.0 Ма.

Хейванская свита сложена метапесчаниками и метаалевролитами, реже аргиллитами и гравелитами. Химкинская свита представлена альбит-актинолитовыми сланцами по туфам, туффитам, метапесчаникам, а также кварцитами. В составе алисторской свиты преобладают амфиболовые сланцы по ультраосновным и основным эффузивам. Отложения алисторской свиты рассматриваются как фациальный и возрастной аналог образований химкинской и андриановской свит. От андриановской к химкинской свите наблюдается уменьшение степени метаморфизма. В меньшей степени выражена латеральная метаморфическая зональность, не совпадающая с границами серий и свит.

Слабометаморфизованные и неметаморфизванные образования Срединного Хребта представлены террейновыми параавтохтонными отложениями хозгонской свиты позднемелового -палеоценового возраста , аллохтонными верхнемеловыми породами ирунеиского террейна (ирунейская и кирганикская свиты), нео-автохтонными молассоидными отложениями среднеэоценового возраста (барабская свита).

Таким образом, в восточном обрамлении Срединного массива в зоне Андриановского шва совмещены комплексы разной степени метаморфизма. Разрывные нарушения, разделяющие комплексы, являются надвигами с западной вергентностью. Образования колпаковской и камчатской серий могут быть отнесены к автохтонному террейну. Терригенные отложения хозгонской свиты занимают сложное структурное положение и выделяются в качестве параавтохтона. Метавулканиты андриановской свиты и туфогенно-кремнистые отложения ирунейской свиты относятся к аллохтонному комплексу. В его строении можно выделять нижний (андриановская свита) и верхний (ирунейская свита) комплексы.

МОРФОЛОГИЯ СТРУКТУР

Структурные парагенезы - это закономерные сочетания различных элементарных структур, сформировавшихся в определенных механических обстановках (сжатия, растяжения, сдвига, транспрессии, транстенсии). В зависимости от механизмов деформации выделяются механические, деформационно-химические и деформационно-метаморфические парагенезы.

Генетическая интерпретация структурных парагенезов основана на модели структурных перестроек.При морфологическом изучении структур проводилось изучение ориентировок плоскостных и линейных структурных элементов и , петротектонический анализ, при изучении тектонитов основное внимание уделялось кинематическим индикаторам. В соответствии с рисунком складок в разрезе употребляют термины S-, Z-, и М-складки, напоминающие буквы (S-, Z-складки развиты на противоположных крыльях крупной складки, М – в ее замковой части). В случае пологих погружений шарниров для определения типа симметрии складки (S или Z) используют правило, согласно которому тип складки определяется при наблюдениях по направлению падения шарнира. Термин вергентность" используется в кинематическом смысле для обозначения направления перемещения или вращения при деформации как на крыльях складок, так и в зонах разрывных нарушений. "Заваленный" к востоку сброс будет иметь западную вергентность.


СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Центральная часть Андриановской зоны представляет моноклинальный пакет тектонических пластин с падением разрывных нарушений и плоскостных структурных элементов на восток - северо-восток.

В пределах северного участка уентральной части развиты колпаковская и камчатская серии и зоны разрыва с восточными падениями поверхности сместителя, отделяющего породы камчатской
серии от образований андриановской свиты. Западный блок сложен биотитовыми, кианитовыми, силлиманитовыми гнейсами и мигматитами колпаковской серии, а также гранат-биотитовыми, биотитовыми, кварц-полевошпат-биотит-мусковитовыми, кварц-полевошпат-мусковит-хлоритовыми сланцами камчатской серии. Восточный блок представлен амфиболовыми, кварц-альбит-актинолит-хлоритовыми сланцами, кварцитами андриановской свиты. В зоне разрыва в западном блоке отмечаются тектонические линзы амфиболитов мощностью до 10-20 м, в северной части участка породы камчатской серии интенсивно окварцованы с формированием отдельных маломощных горизонтов вторичных кварцитов мощностью до первых десятков метров.

Аллохтон. Сланцеватость в андриановской свите полого падает к востоку - северо-востоку. В зонах внутриформационных разрывов степень рассланцевания возрастает, широко проявлены кварцево-жильная полосчатость, небольшие складки и кинкбанды (кинк-зоны). Наряду со складками западной вергентности, более широко развиты "сбросовые" кинк-зоны и складки восточной вергентности. В ряде случаев можно наблюдать наложение болеепоздних "сбросовых" кинк-зон на сланцеватость в зонах внутриформационных разрывов. Ориентировка шарниров складок и кинк-зон в породах андриановской свиты позволяет предполагать наличие небольшой сдвиговой компоненты перемещения: левосдвиговой для "взбросовых", правосдвиговой для "сбросовых" складок.


Автохтон. Породы камчатской серии обладают сложной внутренней структурой. При восточных падениях сланцеватости в зоне тектонического разрыва широко развиты складки восточной вергентности, нередко - с кливажем плойчатости, кливажные зоны которого параллельны полого падающим, часто горизонтальным, осевым поверхностям складок. Шарниры погружаются под небольшими углами как в северных, так и южных направлениях.

Для складок восточной вергентности зафиксированы футляровидные складки начальной стадии морфологического оформления. В породах фрагментарно развита линейность,образованная крупными (до 1-2 мм) кристаллами и агрегатами биотита. Ориентировка линейности выдержана, с северным падением в плоскости сланцеватоста до 30-40о. По отношению к складкам минеральная линейность более ранняя. В зоне контакта с метавулканитами андриановской свиты породы камчатской серии пересыщены кварцевыми жилами. Кварцевые жилы интенсивно дислоцированы, будинированы, смяты в складки, разорваны и в ряде случаев формируют линейность, которая образована миллионами (вытянутыми вдоль шарниров разобщенными фрагментами смятых в складки кварцевых жил). Вне контактовой зоны преобладает кварцево-жильная полосчатость, складки по кварцевым жилам развиты фтагментарно. Осевые поверхности ранних складок вторично сминаются вместе с метаморфической сланцеватостью и линейностью в складки восточной вергентности.

По данным петроструктурного анализа, ранние деформационно-метаморфические структурные парагенезы представлены проникаюшей сланцеватостью, метаморфической полосчатостью, на фоне которых широко развиты синкенематические порфиробласты граната и биотита. Направление вращения порфиробластов указывают на перемещение вниз, по падению сланцеватости. Тени давления порфиробластов выполнены кварцем, для биотитовых порфиробластов характерны новообразования биотита. Биотитовые порфиробласты будинируются, испытывают дробление с последующим вращением фрагментов и образованием асимметричных теней давления с кварцевым выполнением. В замковых частях малых складок широко развит кливаж плойчатости.

Кварцевые жилы деформированы: расплющиваются, будинируются, сминаются в складки, формируют новообразованную линзовидную полосчатость. Милониты развиты в отдельных зонах, с последующим наложением на них кливажа плойчатости, прокварцевания и диафтореза. Для милонитизированных пород (S-C тектонитов) характерна полосчатость, выраженная чередованием существенно кварцевых и разделяющих их обогащенных слюдами прослоев, в которых наблюдается ориентировка биотита и мусковита, секущая метаморфическую полосчатость и главную сланцеватость. Такие структуры указывают на сдвиговую компоненту деформации, соответствующую для пород камчатской серии направлению вращения порфиробластов. Зоны милонитизированных пород распространены неравномерно и исчезают только при переходе к породам колпаковской серии.

next
next
Полный текст статьи А.Б.Кирмасова, А.В.Соловьева и Дж.К.Хоуригана