ВУЛКАНИТЫ В ТЕКТОНИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ, СФОРМИРОВАННЫХ В ЗОНАХ ПАЛЕОКОНВЕРГЕНЦИИ (ЮГ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА)
Институт тектоники и геофизики им. , Хабаровск, *****@***ru, *****@***as. *****
На Юге Дальнего Востока, на территории Сихотэ-Алиня известны разновозрастные аккреционные системы, сформировавшиеся вдоль разновозрастных палеоконвергентных границ Востока Азии: ранне-позднемеловая Хингано-Охотская и позднеюрско-раннемеловая Центрально-Сихотэалинская. Неотъемлемой составляющей аккреционных комплексов наряду с терригенно-кремнистыми образованиями являются вулканические породы. Нами изучены и сопоставлены вулканиты аккреционных комплексов Киселевско-Маноминского террейна Хингано-Охотской и Самаркинского террейна Центрально-Сихотэалинской аккреционных систем [Войнова, Зябрев, Приходько, 1994; Войнова, Приходько, 1999; Войнова, 2001, 2006].
В Киселевско-Маноминском аккреционном клине, образованном пластинами вулканогенно-кремнистых, кремнисто-глинистых и терригенных пород, вулканиты ассоциируют с кремнистыми отложениями и являются продуктами подводных излияний. Они слагают потоки мощностью от 2 до первых десятков метров, переслаивающиеся с прослоями кремней или группирующиеся в мощные тела из нескольких потоков. К базальтам могут быть приурочены органогенно-обломочные известняки в виде пластовых тел и ксенолитов. Из сопутствующих кремнистых отложений определены ископаемые радиолярии валанжин-готерив-барремского возраста, что определяет и раннемеловой возраст вулканитов [Войнова, Зябрев, Приходько, 1994].
Самаркинская аккреционная призма образована линзовидными доменами, сложенными аллохтонными океаническими комплексами различного возраста (в изученных районах преимущественно триасово-юрского, хотя есть и пермские образования, но их объем меньше и они пока изучены недостаточно). Вулканиты ассоциируют как с пелагическими, так и с гемипелагическими отложениями. Формы проявления вулканитов могут быть различными. Чаще они слагают линзы, потоки и покровы мощностью от первых до первых сотен метров (верховья р. Анюй). В отдельных случаях объемы вулканитов велики (правобережье р. Килами), они размещаются преимущественно вдоль разломов и представлены как покровными лавами, так и широко развитыми субвулканическими габбробазальтами, слагающими трещинные тела. Также распределение вулканитов может иметь "островной" характер. Например, в районе р. Барахты намечаются несколько центров подводного вулканизма (гайотов) среди кремнистых и кремнисто-глинистых отложений. В верховьях р. Кии вокруг вулканических полей намечается концентрическая смена к периферии песчаных отложений сначала глинистыми, затем кремнистыми, при широком распространении в окружении терригенных отложений и олистостромовых образований. Можно предполагать, что здесь располагаются фрагменты более приближенных к континенту участков океанического дна с реликтами океанических островов.
И в киселевском, и в самаркинском аккреционных комплексах вулканиты представлены базальтовыми лавами, часто с шаровой и подушечной отдельностью, массивными и миндалекаменными, реже гиалокластитами, лавобрекчиями и туфами. Структуры лав тонко - и мелкокристаллические, афировые и порфировые. Вкрапленники порфировых разновидностей образованы в лавах киселевского комплекса оливином, самаркинского – преимущественно титан-авгитом, реже оливином, флогопитом, амфиболом.
В киселевском комплексе преобладают базальты с содержаниями SiO2 от 47 до 50 %, реже встречаются пикробазальты (SiO2 = 44 %) и андезибазальты (SiO2 = 52-55 %).Это субщелочные и (меньше) щелочные породы, существенно натровые (K2O/Na2O даже в андезибазальтах не поднимается выше 0,3), с невысоким содержанием K2O = 0,5-1 %, в андезибазальтах – 1,6 %, иногда содержания калия очень низкие. Характерны повышенные содержания TiO2 (1,6-3 %) и общего железа FeO* ( 9 до 16,5 % в гематитовых разновидностях), нестабильные содержания AL2O3 (12-19 %), MgO (22,5-9,5 %), CaO (4,.5-13 %). На треугольной диаграмме AFM фигуративные точки составов располагаются близко, но выше линии раздела толеитовых и известково-щелочных серий, а исходные расплавы попадают в центр поля абиссальных толеитов [Войнова и др., 1994].
Вулканические породы самаркинского комплекса представлены пикробазальтами и базальтами. Содержание SiO2 в них составляют от 38 до 52 %, в среднем – 42-45 %. Они относятся к щелочной серии (сумма щелочей изменяется от 3 до 9 %) калиевого и натрового типов. Базальты крупных потоков и покровов (например на Анюйском участке среди триасово-юрских кремнисто-глинистых образований) имеют натриевый характер (К2О/Na2O = 0,3-0,55), базальты "островных" вулканических центров (Барахтинский участок) – калиевый (К2О/Na2O = 2-2.5). Содержания MgO – 5-15, общего железа FeO* – 8-20 (в среднем порядка 15), TiO2 – 3-7, AL2O3 – 9-16, CaO – 5-18 (в среднем 12-13) %.
Т. о. по петрохимическому составу вулканиты киселевскоко комплекса по сравнению с вулканитами самаркинского комплекса имеют менее основной состав, несколько более низкие содержания TiO2, CaO, MgO, очень низкие содержания К2О и высокие – AL2O3 . На диаграммах Харкера их фигуративные точки располагаются в соответствующих периферийных частях полей самаркинских базальтов. А отличительными чертами вулканитов самаркинского комплекса являются наличие наряду с натровыми базальтами существенно калиевых и ярче проявленная ферро-титановая специализация. На спайдер-диаграмме средних составов, нормированных по составу MORB, проявлена тенденция обогащения базальтов щелочами, титаном и железом, а также обеднения киселевских базальтов, в отличие от самаркинских, кальцием и магнием.
На дискриминационных петрогеохимических диаграммах, позволяющих судить о геодинамической природе базальтов (факторная диаграмма Дж. Пирса, TiO2 – K2O, Zr/4 – 2Nb – Y, Zr – Ti /100 – 3Y, Nb – Zr), точки составов ложатся в поля, соответствующие океаническим условиям – внутриплитным и океанических островов. На диаграмме Дж. Пирса (рис.1) точки киселевских базальтов смещены относительно самаркинских и группируются вдоль линии раздела полей составов базальтов океанического ложа и внутриплитовых океанических островов. На диаграмме Zr/4 – 2Nb – Y точки средних химических составов самаркинских базальтов ложатся в поле внутриплитных щелочных базальтов, а киселевских – на границе толеитовых и щелочных.
Содержания Nb и Zr в базальтах киселевского комплекса низкие, в самаркинских – значительно выше, отношение Nb/ Zr в первых – пределах 0,15-0,20, во вторых – 0,20-0,29. На спайдер-диаграмме средних, нормированных по MORB содержаний малых элементов для вулканитов обоих комплексов прослеживается обогащение наиболее некогерентными элементами (Rb и Ka), более значительное у самаркинских, и некоторое обеднение Y – у киселевских. А на спайдер-диаграмме средних хондрит-нормированных составов четко прослеживается более значительное обогащение базальтов самаркинского комплекса по сравнению с базальтами киселевского и большая близость последних к составу примитивной мантии. Оношение Rb /Sr в киселевских базальтах низкое – 0,02-0,09, в самаркинских – более высокое – 0,017-0,035.
Геологическая ситуация нахождения вулканитов, положение точек их составов на дискриминационных геодинамических диаграммах, характер распределения малых элементов свидетельствуют, что вулканиты обеих аккреционных призм сформировались в океанической внутриплитной обстановке, а затем в ходе процесса субдукции были аккретированы на конвергентной границе. В то же время, наблюдается и их различие, что прослеживается в вышеприведенном описании и на рис. 1-3, демонстрирующих закономерное положение полей изученных вулканитов. На диаграммах TiO2 – MgO, TiO2 – AL2O3 (рис.2) вулканиты киселевского аккреционного комплекса соответствуют толеитам, самаркинского комплекса – щелочным базальтам. В целом базальты киселевского комплекса имеют более "примитивный" характер по сравнению с базальтами самаркинского комплекса. Диаграмма рис.3, разделяющая рифтогенные и внутриплитные базальты, демонстрирует приближенность области формирования киселевских базальтов к оси спрединга, причем наибольшую у базальтов нижних потоков, и удаленность от нее и внутриплитный характер базальтов самаркинского комплекса.
Выводы. Изучение вулканитов показывает, что базальты киселевского комплекса формировались во внутриплитных океанических условиях, причем магматические расплавы генерировались в очагах, приближенных к СОХ. Вулканиты самаркинского комплекса также формировались во внутриплитных океанических условиях, но на большем удалении от СОХ, образовывая океанические острова, что иллюстрируют "островные" вулканические центры базальтов калиевой серии в Барахтинском районе. Более "примитивный" характер базальтов киселевского комплекса может объясняться и меньшей мощностью литосферы океанической плиты, фрагменты которой слагают Киселевско-Маноминский террейн. Длительность формирования океанических комплексов, аккретированных в конце раннего-начале позднего мела на Хингано-Охотской конвергентной границе и представленных в Киселевско-Маноминском террейне, невелика (юра-ранний мел), а описываемых базальтов – 10-15 млн лет [Войнова, 1994]. Океанические комплексы, слагающие Самаркинскую аккреционную призму Центрально-Сихотэалинской аккреционной системы, сформированной в конце юры-начале раннего мела, формировались более длительный период (с перми, а описываемые комплексы – с триаса). Длительность формирования океанической литосферы приводит к увеличению ее мощности и сказываются на составе магматических расплавов, что и наблюдается при сопоставлении вулканитов киселевского и самаркинского комплексов.
Список литературы
Войнова С. В., Петрохимические особенности раннемеловых внутриплитных океанических вулканитов Киселевско-Маноминского террейна (северный Сихотэ-Алинь) // Тихоокеан. геология, 1994, №6. С.83-96.
, Вулканиты в аккреционных призмах: геодинамические обстановки формирования (Центральный Сихотэ-Алинь) // Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма. Т.1. Материалы XXXII Тектонического совещания. М., ГЕОС, 1999. С.139-141.
Магматические комплексы аккреционной системы как индикаторы характера аккреции (Центральный Сихотэ-Алинь) // Тектоника, глубинное строение и геодинамика Востока Азии. Материалы III Косыгинских чтений, г. Хабаровск, 2001. С.181-189.
Характер строения и магматизма аккреционой системы Центрального Сихотэ-Алиня // Области активного тектогенеза в современной и древней истории Земли. Т.1.Материалы XXXIX Тектонического совещания. М., ГЕОС, 2006. С.97-100.
