 | Поднятие Обручева |
C В.Д. Чехович, А.Н. Сухов. (Геологический институт РАН, e-mail: vadim@ilran.ru)
Поднятие Обручева (Гавайско-Императорский хребет) –реконструкция событий в кайнозое. http://www.ocean.ru/component/option,com_docman/task,doc_view/gid,64/
Подводное поднятие Обручева по своему положению в структуре северо-западной Пацифики, а также по данным глубоководного бурения и сейсмических исследований считается северным окончанием Гавайско-Императорского хребта, рассматриваемого как вулканический след Гавайской горячей точки, возникший на океанической плите при ее перемещении. На северо-западе поднятие Обручева подходит к Курило-Камчатской зоне cубдукции на траверсе Кроноцкого полуострова, а на юго-востоке с ним соединяется более узкая полоса гор Императорского хребта. На северо-западном и юго-восточном краю поднятия располагаются соответственно возвышенности Мейджи и Детройт.
В разные периоды в пределах поднятия Обручева пробурено шесть скважин глубоководного бурения, не только достигших под осадочным чехлом его вулканическое основание (192, 882-884), но и вскрывших его до глубин 358 и 445 м (1203,1204); выполнена и обработана целая серия сейсмических профилей. Изучение строения и попытки интерпретации развития северной части Императорского хребта столкнулись с рядом проблем формирования осадочного чехла.
Kартина строения и литологии осадочного чехла на гребне и на северо-восточном склоне поднятия Обручева показала, что максимальная его мощность приурочена к северо-восточному склону поднятия. Вблизи Курило-Камчатского желоба она превышает 1750 м, а осадочное тело протягивается более чем на 1000 км при ширине 350 км, сужаясь к юго-востоку [2]. Важной и неожиданной характеристикой этих образований явилось установление их наносного происхождения -образованиe получилo название «наносы Мейджи» (Meiji drift). Результаты глубоководного бурения показывают, что наносы начали формироваться 33,7 MA и продолжают отлагаться в настоящее время. Однако до начала их накопления на вулканитах Императорского хребта с 76 млн лет отлагался типичные для океанического осадочного чехла нанноилы. Литологические исследования «наносов» показали, что они формировались за счет придонных течений, выносивших терригенный материал континентального происхождения. Специфика наносов Мейджи, возраст которых моложе 6,2 млн лет, объясняется придонным выносом из Берингова моря. Однако, при начале формирования наносов 33,7 млн лет тому назад, поднятие Обручева, располагавшееся на Тихоокеанской плите, должно было находиться на 40º с.ш. и 165º з.д.
Еще одной характерной особенностью разреза осадочного чехла является наличие пепла вулканов островных дуг от кампан-маастрихтских горизонтов до пачек, датируемых 34,4 млн лет. Выше по разрезу вплоть до горизонтов формировавшихся 6,2 млн лет тому назад вулканический пепел не обнаружен.Новые палеомагнитные данные, полученные при изучении поднятия Обручева (возвышенность Детройт – скважины 1203,1204) и других гор Императорского хребта в 197 рейсе ODP, свидетельствовуют о том, что Гавайская горячая точка не была стационарной в период от 80 до 40 MA, а перемещалась в южном направлении со скоростью, сопоставимой со скоростью перемещения океанических плит. Была определена широта положения Гавайской горячей точки на отметке 80 MA (Детройт – 35,6o с.ш.).
Процесс создания современной структуры, и условия длительного (37,7 млн лет) накопления наносов Мейджи могут быть расшифрованы при корреляции геологических событий, отраженных в осадочном чехлe поднятия Обручева и в геодинамике смежных с ним структур Восточной Камчатки и Командорских островов. Вулканические комплексы Восточных полуостровов Камчатки рассматриваются как перемещенные образования Кроноцкой позднемеловой-палеогеновой островной дуги, формирование которой завершилось в конце эоцена. Блок Командорских островов, входящий в современной структуре в Командоро-Алеутскую островную дугу, может представлять собой оторванную и развернутую часть Кроноцкой дуги, формировавшейся по палеомагнитным данным между 40–50 градусами с.ш. Разрез осадочной толщи Командорского блока начинается конгломератами, содержащими экзотический галечный материал континентального происхождения и перекрывается толщей диатомитов низов олигоцена. Выше по разрезу экзотический материал продолжает отмечаться в отложениях среднего миоцена [1]. Таким образом, периодическое поступление нехарактерного для Командорского блока терригенного материала корреспондируется с постоянным выносом, обусловившим формирование наносов Мейджи в океанических условиях.
Изложенные факты поддерживают палинспастическую реконструкцию [3], которая позволяет наметить цепь последовательных геотектонических событий. В конце эоцена поднятие Обручева, являвшееся частью литосферы Палеопацифики, заклинивает зону субдукции Командоро-Кроноцкой дуги. С завершением вулканизма в островной дуге связано прекращение поступление островодужного пепла в океанические осадки на поднятии Обручева. Островодужное поднятие и примкнувший подводный хребет создали морфологическую структуру, изменившую условия циркуляции океанских вод, и обусловили вынос континентального материала из Берингова моря, который накапливался на склоне поднятия Обручева. Процесс выноса затрагивал и островодужное поднятие, где в начале олигоцена и в среднем миоцене отлагался более грубый экзотический материал. Судя по однотипности литологии наносов Мейджи, созданная система циркуляции не претерпевала существенных изменений. Максимальные мощности этих наносов в районе стыка поднятия Обручева с Кроноцкой палеоостроводужной структурой также являются свидетельствами принципиально не менявшейся циркуляции с максимальной разгрузкой терригенного выноса вблизи морфологически смыкавшихся структур Императорского хребта и пассивной островной дуги. Любопытно, что крупные геотектонические события – столкновение Кроноцкой дуги с Камчатской и заложение новой зоны субдукции, подчеркиваемое формированием Курило-Камчатского глубоководного желоба, отразилось на формировании наносов Мейджи лишь появлением в их составе кислого вулканического пепла 6,2 MA, что связано с началом вулканизма в Восточно-Камчатском поясе.
.
1. Иващенко П.У., Казакова Э.Н., Сергеев К.Ф. Геология Командорских островов. Владивосток: СахКНИИ, 1984. 192 с.
2. Scholl D.W., Stevenson M.A., Rea D.K. The Meidji drift Body and Late Paleogen-Neogen Paleoceanography of the North Pacific-Bering Sea Region //From Greehouse to Icehouse. New York: Columbia Univ. Press, 2003. P. 119–153.
3. Steinberger B., Gaina C. Plate-tectonic reconstraction predict part of the Hawaiian hotspot track to be preserved in the Bering Sea // Geology. 2007. V. 35.#5. C. 407–410.
В.Д. Чехович, А.Н. Сухов (Геологический институт РАН, e-mail: vadim@ilran.ru) Поднятие Обручева (Гавайско-Императорский хребет) –реконструкция событий в кайнозое. Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. 2007, cc.262-264 http://window.edu.ru/resource/501/70501/files/marinegeo_tom_4.pdf
Подводное поднятие Обручева считается северным окончанием Гавайско-Императорского хребта, рассматриваемого как вулканический след Гавайской горячей точки. Поднятие подходит к Курило-Камчатской зоне cубдукции на траверсе Кроноцкого полуострова. На северо-западном и юго-восточном краю располагаются соответственно возвышенности Мейджи и Детройт, где пробурены скважины.
Установленная картина строения и литологии осадочного чехла на гребне и на северо-восточном склоне поднятия Обручева показала, что максимальная мощность приурочена к северо-восточному склону поднятия. Вблизи Курило-Камчатского желоба она превышает 1750 м, осадочное тело протягивается на 1000 км при ширине 350 км, сужаясь к юго-востоку [2]. Важной характеристикой этих образований явилось установление их наносного происхождения («наносы Мейджи»-Meiji drift). Результаты бурения показывают, что наносы начали формироваться 33,7 MA и продолжают отлагаться. До начала их накопления на вулканитах Императорского хребта с 76 млн лет отлагался типичные для океанического осадочного чехла наносы. Литологические исследования «наносов» показали, что они формировались за счет придонных течений, выносивших терригенный материал континентального происхождения. Специфика наносов Мейджи, возраст которых моложе 6,2 млн лет, объясняется придонным выносом из Берингова моря. Однако, в начале формирования наносов 33,7MA, поднятие Обручева должно было находиться на 40º с.ш. и 165º з.д. Еще одной характерной особенностью разреза осадочного чехла является наличие пепла вулканов островных дуг от кампан-маастрихтских горизонтов до пачек, датируемых 34,4 млн лет. Выше по разрезу вплоть до горизонтов формировавшихся 6,2 MA вулканический пепел не обнаружен.
Новые палеомагнитные данные, полученные при изучении поднятия Обручева (возвышенность Детройт – скважины 1203,1204) и других гор Императорского хребта в 197 рейсе ODP, свидетельствовуют о том, что Гавайская горячая точка не была стационарной в период от 80 до 40 млн лет тому назад, а перемещалась в южном направлении со скоростью сопоставимой со скоростью перемещения океанических плит. Была определена широта положения Гавайской горячей точки на отметке 80MA (Детройт – 35,6o с.ш.).
Процесс создания современной структуры, и условия длительного (37,7млн лет) накопления наносов Мейджи могут быть в определенной мере расшифрованы при корреляции геологических событий, отраженных в особенностях осадочного чехла поднятия Обручева и в геодинамике смежных с ним структур Восточной Камчатки и Командорских островов. Вулканические комплексы Восточных полуостровов Камчатки рассматриваются как перемещенные образования позднемеловой-палеогеновой островной дуги (Кроноцкой), формирование которой завершилось в конце эоцена. Блок Командорских островов, как бы входящий в современной структуре в Командоро-Алеутскую островную дугу может представлятьоторванную и развернутую часть Кроноцкой дуги, формировавшейся по палеомагнитным данным между 40–50 градусами с.ш. Разрез осадочной толщи Командорского блока начинается конгломератами, содержащими экзотический галечный материал континентального происхождения и перекрывается толщей диатомитов низов олигоцена. Выше по разрезу экзотический материал продолжает отмечаться в отложениях среднего миоцена [1]. Таким образом, периодическое поступление нехарактерного для Командорского блока терригенного материала корреспондируется с постоянным выносом, обусловившим формирование наносов Мейджи в океанических условиях.
Изложенные факты поддерживают палинспастическую реконструкцию [3], которая позволяет наметить цепь последовательных геотектонических событий. В конце эоцена поднятие Обручева, являвшееся частью литосферы Палеопацифики, заклинивает зону субдукции Командоро-Кроноцкой дуги. С завершением вулканизма в островной дуге связано прекращение поступление островодужного пепла в океанические осадки на поднятии Обручева.
Островодужное поднятие и примкнувший подводный хребет создали морфологическую структуру, изменившую условия циркуляции океанских вод, и обусловили вынос континентального материала из Берингова моря, который накапливался на склоне поднятия Обручева. Процесс выноса затрагивал и островодужное поднятие, где в начале олигоцена и в среднем миоцене отлагался более грубый экзотический материал. Судя по однотипности литологии наносов Мейджи, созданная система циркуляции не претерпевала существенных изменений. Максимальные мощности этих наносов в районе стыка поднятия Обручева с Кроноцкой палеоостроводужной структурой также являются свидетельствами принципиально не менявшейся циркуляции с максимальной разгрузкой терригенного выноса вблизи морфологически смыкавшихся структур Императорского хребта и пассивной островной дуги. Kpупные геотектонические события – столкновение Кроноцкой дуги с Камчатской и заложение новой зоны субдукции, подчеркиваемое формированием Курило-Камчатского глубоководного желоба, отразилось на формировании наносов Мейджи лишь появлением в их составе кислого вулканического пепла 6,2 MA, что связано с началом вулканизма в Восточно-Камчатском поясе.
Предложенная реконструкция объясняет взаимосвязь во времени различных событий, отраженных в геологическом материале.
1. Иващенко П.У., Казакова Э.Н., Сергеев К.Ф. Геология Командорских островов. Владивосток: СахКНИИ, 1984. 192 с.
2. Scholl D.W., Stevenson M.A., Rea D.K. The Meidji drift Body and Late Paleogene-Neogene Paleoceanography of the North Pacific-Bering Sea Region //From Greehouse to Icehouse. New York: Columbia Univ. Press, 2003. P. 119–153.
3. Steinberger B., Gaina C. Plate-tectonic reconstraction predict part of the Hawaiian hotspot track to be preserved in the Bering Sea // Geology. 2007. V. 35.
#5. C. 407–410.