Paleomagnetism of the Miocene Magnatic Rocks of the Southern Kamchatka

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Reconstruction of the tectonic evolution of Kamchatka is extremely important for understanding the formation mechanisms of folded belts and development of subduction systems. In this context, obtaining reliable paleomagnetic data from poorly studied segments of the Koryak-Kamchatka folded region, such as southern Kamchatka, is essential. This paper presents the first paleomagnetic data from the Miocene magmatic rock bodies of the Pribrezhny complex, which is widespread along the Pacific coast of southern Kamchatka. Based on 33 sites, the paleomagnetic pole for the Miocene of the southern Kamchatka was calculated, which is statistically significantly different from all published Cenozoic poles for nearby regions. The new data suggest that Miocene volcanic rocks formed at a paleolatitude close to their current position (52.3°), and indicate the origin of the Miocene supra-subduction volcanic belt on the more ancient base of the Olyutor-Kamchatka folded system, and not within a separate exotic block. It is shown that most of the sampled volcanics were formed before the main phase of tectonic deformations, but at least some of the studied bodies of normal polarity contain post-folding magnetization and may represent products of younger magmatic episodes.

About the authors

A. V Latyshev

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geology, Department of Regional Geology and History of the Earth; Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy Sciences

Email: anton.latyshev@gmail.com
Moscow, Russia; Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

M. B Anosova

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy Sciences

Moscow, Russia; Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

E. A Latanova

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; National University of Science and Technology MISIS, Laboratory of Structural and Thermal Methods of Materials Research

Moscow, Russia

O. V Bergal-Kuvikas

Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy Sciences; Vitus Bering Kamchatka State University

Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia

References

  1. Авдейко, Г.П., Палуева, А.А., Хлебородова, О.А. Геодинамические условия вулканизма и магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы // Петрология. 2006. № 14 (3). С. 248–265.
  2. Бергаль-Кувикас О.В., Латышев А.В., Аносова М.Б., Латанова Е.А. Экспедиция по изучению миоценовых магматических пород Южной Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2022 № 4. С. 123–129.
  3. Богданов Н.А., Чеховин В.Д. О коллизии Западно-Камчатской и Охотоморской плит // Геотектоника. 2002. №1. С. 72—85.
  4. Гапеев А.К., Цельмович В.А. Стадии окисления титаномагнетитовых зерен в изверженных породах // Деп. ВИНИТИ N1331-В89. М. 1989.
  5. Казанский А.Ю., Водовозов В.Ю., Гладенков А.Ю., Гладенков Ю.Б., Трубихин В.М. Магнитостратиграфия опорного разреза морского кайнозоя Западной Камчатки (бухта Квачина) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2021. № 29—1. С. 99—115.
  6. Коваленко Д.В. Палеомагнетизм палеогеновых комплексов п-ова Ильпинский // Геотектоника. 1992. № 5. С. 78—95.
  7. Коваленко Д.В. Палеомагнетизм геологических комплексов Камчатки и южной Корякии. Тектоническая и геофизическая интерпретация. М.: Научный мир. 2003. 256 с.
  8. Коваленко Д.В., Чернов Е.Е. Палеомагнетизм и тектоническая эволюция Камчатки и юга Корякии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 3. С. 48—73.
  9. Никишин А.М., Гревиев А.В., Малышев Н.А. История формирования осадочных бассейнов морей Дальнего Востока и Восточной Арктики. Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. 2009. Т. 2. С. 85—88.
  10. Стаднев Б.И. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб I: 1 000 000 (третье поколение). Серия Корякско-Камчатская. Лист N57 — Петропавловск-Камчатский. Объяснительная записка. ВСЕГЕИ. 2006. 376 с.
  11. Соловьев А.В., Шапиро М.Н., Гарвер Дэс.И., Лапдер А.В. Формирование Восточно-Камчатской аккреционной призмы по данным трекового датирования цирконов из терригенных пород // Геология и геофизика. 2004. Т. 45. № 11. С. 1292—1302.
  12. Соловьев А.В. Изучение тектонических процессов в областях конвергенции литосферных плит методами трекового датирования и структурного анализа. М.: Наука. 2008. Тр. ГИН. Вып. 577. 319 с.
  13. Ханчук А.Н., Гребенников А.В. Позднемиоцен-плиоценовая трансформная окраина Камчатки // Тихоокеанская геология. 2021. Т. 40. № 5. С. 3—15.
  14. Цуканов Н.В., Лучшукая М.В., Портнягин М.В., Савельев Д.П., Соловьев А.В., Нонгідан J.K. Габбро-гранодиоритовый магматический комплекс Кроноцкой палеодуги (восточная Камчатка): возраст, состав и тектоническое положение // Геотектоника. 2022. № 5. С. 50—75.
  15. Шапиро М.Н. Позднемеловая Ачайваям-Валагинская вулканическая дуга (Камчатка) и кинематика плит северной Пацифики // Геотектоника. 1995. №1. С. 58—70.
  16. Шапиро М.Н., Соловьев А.В. Кинематическая модель формирования Олюторско-Камчатской складчатой области // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 8. С. 863—880.
  17. Шеймович В.С., Патока М.Г. Геологическое строение зон активного кайнозойского вулканизма. М.: Недра. 1989. 207 с.
  18. Шеймович В.С. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб I: 200 000. Серия Южно-Камчатская. Листы N-57-XXI (Северные Коряки), N-57-XXVII (Петропавловск-Камчатский), N-57-XXXIII (Мутновская сопка). Объяснительная записка. М., 2000. 302 с.
  19. Bazhenov M.L., Zharov A.E., Levashova N.M., Kodama K., Bragin N.Y., Fedorov P.I., et al. Paleomagnetism of a Late Cretaceous island arc complex from South Sakhalin, East Asia: Convergent boundaries far away from the Asian continental margin // Journal of Geophysical Research. 2001. V.106 (B9). P. 19,193–19,205.
  20. Bergal-Kuvikas O., Bindeman I., Chugaev A., Larionova Y., Perepelov A., Khubaeva O. Pleistocene-Holocene monogenetic volcanism at the Malko-Petropavlovsk zone of transverse dislocations on Kamchatka: Geochemical features and genesis // Pure and Applied Geophysics. 2022. V. 179 (11). P. 3989–4011.
  21. Day R., Fuller M., Schmidt V.A. Hysteresis properties of titanomagnetics: Grain size and composition dependence // Phys. Earth Planet. Inter. 1977. V. 13. P. 260–267.
  22. Debiche M.G., Watson G.S. Confidence limits and bias correction for estimating angles between directions with applications to paleomagnetism. // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. № B12. P. 24,405–24,430 (92IB01318).
  23. Dunlop D.J. Theory and application of the Day plot (Mrs/Ms versus Her/Hc) 1. Theoretical curves and tests using titanomagnetic data // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. P. 1–22.
  24. Enkin R.J. A computer program package for analysis and presentation of paleomagnetic data. Pacific Geoscience Centre, Geological Survey of Canada. 1994. 16 p.
  25. Fisher R. Dispersion on a sphere // Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences. 1953. V. 217 (1130). P. 295–305.
  26. Haggerty S.E. Oxidation of opaque mineral oxides in basalts. Oxide Minerals: Reviews in Mineralogy / Rumble D. (ed.). 1976. № 3. P. 1–98.
  27. Kirschvink J.L. The least square line and plane and the analysis of paleomagnetic data // Geophys. J.R. Astron. Soc. 1980. V. 62. P. 699–718.
  28. Konstantinov K.M., Bazhenov M.L., Feitsova A.M., Khutorsky M.D. Paleomagnetism of trap intrusions, East Siberia: Implications to flood basalt emplacement and the Permo-Triassic crisis of biosphere // Earth Planet. Sci. Lett. 2014. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2014.03.029.
  29. Lander A.V., Shapiro M.N. The origin of the modern Kamchatka subduction zone / J. Eichelberger, E. Gordeev, M. Kasahara, P. Lósekov, J. Lees (eds.). Volcanism and tectonics of the Kamchatka Peninsula and adjacent arcs: Geophysical monograph series. 2007. V. 172. P. 57–64.
  30. Latyshev A.V., Veselovskiy R.V., Ivanov A.V. Paleomagnetism of the Permian-Triassic intrusions from the Tunguska syncline and the Angara-Taseeva depression, Siberian Traps Large Igneous Province: Evidence of contrasting styles of magmatism // Teotonophysics. 2018. https://doi.org/10.1016/j.teoto.2017.11.035
  31. Latyshev A., Krivolutskaya N., Ulyakhina P., Feitsova A., Veselovskiy R., Pasenko A., Khorylev A., Anosova M. Paleomagnetism of the Permian-Triassic intrusions of the Norilsk region (the Siberian platform, Russia): Implications for the timing and correlation of magmatic events, and magmatic evolution // Journal of Asian Earth Sciences. 2021. V. 217. P. 104858. doi: 10.1016/j.jseae.2021.104858
  32. Latyshev A., Radko V., Veselovskiy R., Feitsova A., Krivolutskaya N., Fursova S. Reconstruction of the Magma Transport Patterns in the Permian-Triassic Siberian Traps from the Northwestern Siberian Platform on the Basis of Anisotropy of Magnetic Susceptibility Data // Minerals. 2023. V.13. P.446. https://doi.org/10.3390/min13030446
  33. Levashova N.M., Shapiro M.N., Bazhenov M.L. Late Cretaceous paleomagnetic data from the Median Range of Kamchatka, Russia: tectonic implications // Earth and planetary science letters. 1998. V. 163 (1–4). P. 235–246.
  34. Levashova N.M., Shapiro M.N., Beniamovsky V.N., Bazhenov M.L. Paleomagnetism and geochronology of the Late Cretaceous-Paleogene island arc complex of the Kronotsky Peninsula, Kamchatka, Russia: Kinematic implications // Tectonics. 2000. V. 19 (5). P. 834–851.
  35. Liu Q., Deng C., Yu Y., Torrent J., Jackson M.J., Banerjee S.K., Zhu R. Temperature dependence of magnetic susceptibility in an argon environment: Implications for pedogenesis of Chinese loess/paleocosis // Geophysical Journal International. 2005. V. 161 (1). P. 102–112. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02564.x
  36. McErroe S.A. North America during the Lower Cretaceous: new paleomagnetic constraints from intrusions in New England // Geophys. J. Int. 1996. V. 126. P. 417–494.
  37. McFadden P.L., McElhinny M.W. Classification of the reversal test in paleomagnetism // Geophys. J. Int. 1990. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb05683.x
  38. Pechersky D.M., Levashova N.M., Shapiro M.N., Bazhenov M.L., Sharonova Z.V. Paleomagnetism of Palaeogene volcanic series of the Kamchatsky Mys Peninsula, East Kamchatka: the motion of an active island arc // Teotonophysics. 1997. V. 273. P. 219–237.
  39. Yaes B., van Hinsbergen D. J. J., Boschman L. M. Reconstruction of subduction and back-arc spreading in the NW Pacific and Aleutian Basin: Clues to causes of Cretaceous and Eocene plate reorganizations // Tectonics. 2019. V. 38. P. 1367–1413.
  40. Veselovskiy R.V., Dubinya N.V., Ponomarev A.V., Fokin I.V., Patonin A.V., Pasenko A.M., Feitsova A.M., Matveev M.A., Ajmogenova N.A., Radko D.V., Chistyakova A.V. Shared research facilities “Petrophysics, geomechanics and paleomagnetism” of the Schmidt Institute of Physics of the Earth RAS // Geodynamics & Teotonophysics. 2022. V.13 (2). P. 579. doi: 10.5800/GT-2022-13-2-0579
  41. Watson G., Enkin R. The fold test in paleomagnetism as a parameter estimation problem // Geophysical Research Letters. 1993. V. 20 (19). P. 2135–2137. 1993. doi: 10.1029/93gl01901
  42. Zijderveld J.D.A. AC demagnetization of rocks: Analysis of results. Methods in Paleomagnetism. 1967. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2010.03.066
  43. Zonenshain L.P., Kuzmin, M.I., and Natapov L.M. Geology of the USSR: A Plate-Tectonic Synthesis. Geodynamics Series. AGU, Washington, D.C. 1990. V. 21. 242 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».