Позднемеловые гранитоиды Майницкого террейна (Восточная Корякия): возраст, геохимические особенности и геодинамическая позиция
- Авторы: Моисеев А.В.1, Лучицкая М.В.1, Палечек Т.Н.1, Соколов С.Д.1, Разумный А.В.2, Аксенов С.В.2, Мальцева А.В.2
-
Учреждения:
- Геологический институт Российской Академии наук
- Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского
- Выпуск: Том 514, № 1 (2024)
- Страницы: 97-104
- Раздел: ПЕТРОЛОГИЯ
- Статья получена: 27.06.2024
- Статья одобрена: 27.06.2024
- Статья опубликована: 15.04.2024
- URL: https://ogarev-online.ru/2686-7397/article/view/257898
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724010119
- ID: 257898
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены новые U‒Pb-геохронологические и геохимические данные для гранитоидов Майницкого террейна Корякской складчатой области. Показано, что гранитоиды прорывают складчато-надвиговые структуры Майницкого террейна, в которых участвуют офиолиты позднего палеозоя–позднего мезозоя и вулканогенно-кремнисто-терригенные отложения средней юры-турона. Гранитоиды относятся к низкощелочным кварцевым диоритам и гранодиоритам I-типа, входят в состав позднемеловой вулкано-плутонической ассоциации и формировались в обстановке конвергентной окраины. U‒Pb-возрасты цирконов составляют 82–90 млн лет.
Ключевые слова
Полный текст
Корякская складчатая область представляет собой крупное аккреционное покровно-складчатое сооружение Тихоокеанского пояса. В ее пределах структурно-формационные комплексы среднего палеозоя – палеогена объединены в покровы, шарьированные в южном направлении. В южной части области нижнее структурное положение занимает Эконайская система покровов. Она включает комплексы Янранайского и Эконайского террейнов. Время становления Эконайских покровов определяется как домаастрихтское, исходя из возраста неовтохтона. Структурно выше расположена Корякская система покровов, которая включает комплексы Майницкого и Алькатваамского террейнов и была сформирована на рубеже мела–палеогена [6, 11].
В пределах складчатой области гранитоиды связаны с: 1) досреднемеловыми (поздний палеозой – баррем) офиолитовыми комплексами надсубдукционного и океанического генезиса [9]; 2) постаккреционными вулкано-плутоническими комплексами маастрихта – раннего миоцена [15].
Для гранитоидов позднемелового (баррем–маастрихтского) времени отсутствуют надежные геохронологические датировки и данные по составу рассеянных элементов. На картах [3–5] в восточной части Корякского нагорья позднемеловые интрузивные тела представлены габброидами, кварцевыми монцонитами, гранитоидами гранодиорит-гранитовой формации. В Корякско-Курильской серии листов гранитоиды выделяются в качестве варапелинского плутонического комплекса. Породы встречаются в виде поясов мелких (протяженность 0.5–2 км) даек и штокообразных тел (диаметр 5–30 км). Описаны единичные дайки субвулканических андезитов. Преобладает северо-западное и северо-восточное простирание тел. Интрузивные тела прорывают складчато-надвиговые комплексы Майницкого, Алькатваамского и Эконайского террейнов, вплоть до отложений маастрихта (рис. 1). В поле развития палеогеновых отложений интрузивные тела не закартированы. K‒Ar-радиологические возрасты пород гранодиорит-порфиров составляют 78– 88 млн лет [5], вблизи Тамватнейского массива Майницкого террейна возраст пород составляет 85±1 млн лет (K‒Ar-метод) [4]. По петрохимическим характеристикам данные породы принадлежат к известково-щелочной серии, типичной для геодинамических обстановок активных окраин и островных дуг [8].
На более поздних картах 1:500 000 масштаба [2] позднемеловые интрузивные тела отсутствуют. Отображавшиеся на более ранних картах позднемеловые гранитоиды, описанные ранее, включены в состав Вилюнейвеемского миоценового плутонического комплекса, который датирован U‒Pb-методом в центральной части Корякского нагорья с датами около 15 млн лет [10].
В работах А. А. Александрова [1] была выделена позднемеловая лозовская толща, сложенная покровами базальтов–андезитов–дацитов, их туфами и туфо-терригенными породами, мощностью 400–600 м. В основном это изолированные небольшие по площади образования. Возраст пород был основан на кайнотипном облике пород и несогласном субгоризонтальном залегании на породах палеозоя – раннего мела. Позже на основании находок геттанг-синемюрских радиолярий из алевролитов, найденных в районе горы Угрюмой, лозовская толща была отнесена к ранней юре [13].
В тематических исследованиях [7, 9] в пределах Эконайского и Янранайского террейнов были выделены среднемеловые аккреционные плагиограниты. Их возраст определен по рвущим контактам с комплексами Эконайской системы покровов, Янранайской аккреционной призмы и несогласному налеганию базальных горизонтов перекрывающего неоавтохтона (от сантон-кампана до позднего маастрихта). Формирование подобных гранитов отражает крупные фазы аккреции океанических комплексов и происходит непосредственно за покровообразованием.
В данной статье впервые приведены U‒Pb- геохронологические и геохимические данные для гранитоидов Майницкого террейна Корякской складчатой области с целью уточнения возраста, выявления геохимической типизации гранитоидов, геодинамической обстановки их формирования и детализации палеотектонических реконструкций для окраины Азиатского континента в позднемеловое время.
Майницкий террейн имеет покровное строение. Комплексы Майницкого террейна на северо-западе надвинуты в северном направлении на альб-датские терригенные отложения Великореченского террейна; на востоке и юго-востоке – в южном направлении на верхнеюрские–палеоценовые терригенные и вулканогенно-осадочные отложения Алькатваамского террейна (рис. 1) [12]. Граница Майницкого и Алганского террейнов имеет сдвиговый характер.
Рис. 1. Тектоническая схема Корякского нагорья (по [12]). 1 – палеоген-четвертичные отложения; 2 – вулканогенно-кремнисто-терригенные отложения средней юры – турона; 3 – терригенные отложения альба–дата; 4 – офиолиты позднего палеозоя–позднего мезозоя; вулканогенно-кремнисто- терригенные и терригенные отложения средней юры – турона; 5 – офиолиты позднего палеозоя – раннего мезозоя; терригенные отложения верхней юры – палеоцена; 6 – офиолиты позднего палеозоя – ранней юры; терригенные отложения верхней юры – палеоцена; 7 – терригенные отложения поздней юры – позднего мела; базальт-кремнистые породы оксфорда–кампана; 8 – терригенные отложения сантона–палеоцена; 9 – вулканиты и туфо-терригенные отложения верхней юры – валанжина. 10, 11 – позднемеловые магматические тела вне масштаба: 10 – вулканиты; 11 – гранитоиды: а – штоки; б – дайки; 12 – надвиги, зубцы по направлению падения; 13 – сдвиги; 14 – стратиграфическое несогласие; 15 – область исследования. Террейны: Западно-Камчатская складчатая область: Зл – Золотогорский; Корякская складчатая область: Ал – Алганский; Вл – Великореченский; Мн – Майницкий; Ав – Алькатваамский; Эк – Эконайский; Ян – Янранайский; Олюторско-Камчатская складчатая область: Ук – Укэлаятский.
Майницкий террейн сложен офиолитами позднего палеозоя–раннего мела, серпентинитовыми меланжами, среднеюрскими–раннемеловыми вулканогенно-кремнисто-терригенными отложениями [12]. Выше с несогласием залегают флишоидные толщи альба–верхнего мела, которые рассматриваются как постамальгамационный слабодеформированный чехол [12]. Последние перекрываются палеоцен-миоценовыми вулканогенно-осадочной и терригенной толщами континентального генезиса.
Гранитоидные тела были изучены в юго-восточной (рис. 2 а, р. Северная) и восточной (рис. 2 б, оз. Майниц) частях Майницкого террейна (табл. 1).
Рис. 2. Схемы геологического строения районов р. Северная (а), оз. Майниц (б) Майницкого террейна, по [1, 3‒5] с изменениями. 1 – четвертичные отложения; 2, 3 – терригенные и вулканогенно-терригенные отложения: 2 – келловей-готерив, тополевская толща; 3 – альб–турон, куйбивеемская серия; 4 – штоки плагиогранитов и гранодиоритов; 5 – диоритовые порфириты; 6 – дайки гранитоидов; 7 – геологические границы; 8 – разломы; 9 – места отбора геохронологических проб и их номера.
Таблица 1. Привязка точек опробования с координатами.
Номер образца | Район | Порода | Координаты | U-Pb возраст | |
С | В | ||||
590\9 | р. Северная | гранодиорит-порфир | 62059'38.7'' | 175037'03.1'' | 84.7 +/- 0.5 |
69\4 | гранодиорит-порфир | 62°57'30.1" | 175°38'47.7" | 82.8 +/- 0.5 | |
672 | оз. Майниц | порфировидные-гранодиориты | 63015'57.2'' | 176035'20.5'' | 83.3 +/- 0.4 |
548 | г. Угрюмая | андезиты | 63018'25.6'' | 175051'23.8'' | 85 +/- 0.5 |
В левобережье р. Северной (рис. 2 а) гранодиориты обнажены в виде штокообразного тела диаметром около 4 км. Гранодиориты прорывают альб-туронские терригенные отложения куйбивеемской серии. Вблизи штока развиты дайки кварцевых диорит-порфиритов, габбродолериты, плагиогранитов северо-восточного и северного простирания.
На западном берегу оз. Майниц (рис. 2 б) плагиограниты и гранодиорит-порфиры образуют дайки и штокообразные тела, вытянутые в север-северо-западном направлении. Размер тел редко превышает 1–2 км. Гранитоиды прорывают вулканогенно-терригенные отложения тополевской толщи келловей-готерива.
U‒Pb-датирование цирконов осуществлялось на вторично-ионном микрозонде SHRIMP-II в Центре изотопных исследований (ЦИИ) ФГУП “ВСЕГЕИ”. Измерения изотопных отношений U и Pb проводились по традиционной методике, принятой в ЦИИ и изложенной в [21]. Диаграммы с конкордией представлены на рис. 3, соответствующие аналитические данные сведены в приложении 1.
Рис. 3. Диаграммы с конкордией для циркона из позднемеловых гранитоидов Майницкого террейна Корякской складчатой области. Значения возраста приведены в млн лет, указанная погрешность и размер эллипсов соответствуют величине 2σ. Красным эллипсом показан результат, исключенный из расчета.
Для индивидуальных зерен акцессорного циркона из гранодиоритов (обр. 590/9; 69/4; 672) получены близкие значения206Pb/238U-возраста от 82.3±0.7 до 86.5±2.2 млн лет. Одно значение из обр. 69/4 более высокое (100.7±0.5 млн лет), но оно было исключено из расчета возраста породы, поскольку измеряемое зерно циркона носит следы метамиктного распада и характеризуется высокими содержаниями радиогенного 206Pb (до 20.4%) и U (1510 г/т). На диаграммах с конкордией изотопные отношения в цирконе формируют дискордии, которые пересекают конкордию в точках 84.7±0.5 млн лет (обр. 590/9), 82.8±0.5 млн лет (обр. 69/4) и 83.3±0.4 млн лет (обр. 672) (см. рис. 3). Оценки возраста соответствуют сантонскому и кампанскому векам.
Гранитоиды р. Северная и оз. Майниц характеризуются содержаниями SiO2 62.23–64.50 и суммы щелочей Na2O+K2O 4.36–5.88 мас.%. По соотношению SiO2 и суммы щелочей Na2O+K2O все гранитоиды относятся к породам низкой и нормальной щелочности – низкощелочным кварцевым диоритам и гранодиоритам; а по соотношению нормативных Ab, An, Or – к тоналитам. Ковариации K2O и SiO2 указывают, что они являются умереннокалиевыми породами, отношение Na2O/ K2O (1.66–3.29) характеризует натриевый тип щелочности. Согласно классификации Б. Р. Фроста с соавторами [17], гранитоиды относятся к магнезиальным (Fe*=0.50–0.68), известковым и метаглиноземистым образованиям (ASI=0.98–1.05). Подобные характеристики соответствуют гранитам I-типа.
Концентрации примесных элементов в гранитоидах характеризуются пониженными содержаниями Zr (82–112 г/т), низкими Nb (2.56– 5.00 г/т), Rb (26.35–61.72 г/т), повышенными Sr (323–461 г/т) и Ba (373–589 г/т), Cr (28– 79 г/т), V (93–101 г/т), Ni (11–39 г/т), низкими Y (9.8–11.3 г/т) и низкими суммарными содержаниями редкоземельных элементов (РЗЭ) (47– 73 г/т) (прил. 2).
Гранитоиды имеют сходные фракционированные графики распределения РЗЭ с обогащением ЛРЗЭ, деплетированием ТРЗЭ, (LaN/ YbN=5.91– 7.58) и небольшой отрицательной (Eu/Eu*=0.72–0.96) или положительной (Eu/ Eu*=1.03; 1.11) Eu-аномалией (рис. 4 а).
Рис. 4. Хондрит-нормализованные распределения РЗЭ (а) и спайдерграммы редких элементов, нормированных на состав примитивной мантии (б) гранитоидов р. Северной и оз. Майниц, Корякия. 1, 2 – гранитоиды: 1 – р. Северная, 2 – оз. Майниц; 3 – меловые вулканиты кислого состава ОЧВП [14]; 4 – альбские вулканиты ОЧВП [14]; 5 – средний состав гранита I-типа [16].
Спайдерграммы примесных элементов, нормированных на состав примитивной мантии для гранитоидов р. Северной и оз. Майниц, характеризуются обогащением крупноионными литофильными элементами относительно высокозарядных и минимумами Nb, Тa, P, Ti (рис. 4 б). Спайдерграммы сходны с таковыми для меловых вулканитов кислого состава Охотско-Чукотского вулканического пояса (ОЧВП), в том числе альбского возраста, и среднего состава гранитов I-типа (рис. 4 б).
На диаграммах, разделяющих граниты разных петро-геохимических типов, точки составов гранитоидов располагаются в полях в различной степени дифференцированных гранитов I- и S-типов и четко отличаются от гранитов А-типа.
Точки составов интрузивных тел на диаграммах, разделяющих гранитоиды в связи с геодинамической обстановкой формирования (рис. 5), указывают на их формирование в обстановке конвергентной окраины или островодужной.
Рис. 5. Диаграммы Rb–(Y+Nb) [20] (а), Fe2O3*–TiO2*10–MgO [18] (б), Th/Yb–Nb/Yb [19] (в) для гранитоидов р. Северной и оз. Майниц, Корякия. 1, 2 – гранитоиды: 1 – р. Северная, 2 – оз. Майниц.
Полученные U‒Pb-датировки подтверждают позднемеловой (82–90 млн лет) возраст гранитоидного магматизма, развитого в пределах Корякской складчатой области. По нашим наблюдениям, позднемеловые интрузивные тела секут складчато-надвиговые структуры Майницкого террейна и являются близкими по возрасту с гранитоидными интрузиями, рвущими до-сантон-кампанские и до-позднемаастрихтские покровные комплексы Алькатваамского, Эконайского и Янранайского террейнов [3‒5, 9].
Таким образом, геологическое положение и возраст пород не противоречат их аккреционной природе [9] и формированию вслед за покровообразованием. В данном случае структурное несогласие на уровне позднего альба для комплексов Алганского и Майницкого террейнов [12] может отражать процесс их амальгамации, тогда как позднемеловые события связаны к аккрецией террейнов к Азиатскому континенту.
Однако геохимические характеристики гранитоидов указывают на их формирование в обстановке конвергентной окраины. В случае если в будущем подтвердится позднемеловой возраст и надсубдукционная природа вулканитов лозовской толщи [1], то можно будет говорить о позднемеловой вулкано-плутонической ассоциации надсубдукционного генезиса. На данный момент из данной толщи в районе г. Угрюмой U‒ Pb-датировки андезитов показывают возраст 85±1 млн лет и являются предметом будущих исследований. Фундаментом для позднемеловой надсубдукционной вулканической структуры могли являться амальгамированные террейны Корякской складчатой области.
ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ
Исследования выполнены за счет средств Российского научного фонда, проект № 22-27-00665.
Об авторах
А. В. Моисеев
Геологический институт Российской Академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: moartem@yandex.ru
Россия, Москва
М. В. Лучицкая
Геологический институт Российской Академии наук
Email: moartem@yandex.ru
Россия, Москва
Т. Н. Палечек
Геологический институт Российской Академии наук
Email: moartem@yandex.ru
Россия, Москва
С. Д. Соколов
Геологический институт Российской Академии наук
Email: moartem@yandex.ru
член-корреспондент РАН
Россия, МоскваА. В. Разумный
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского
Email: moartem@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
С. В. Аксенов
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского
Email: moartem@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. В. Мальцева
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского
Email: moartem@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Список литературы
- Александров А. А. Покровные и чешуйчатые структуры в Корякском нагорье. М.: Наука, 1978. 121 с.
- Варламова В. А., Вяткин Б. В., Малышева Г. М. Информационный отчет о результатах незавершенных работ по объекту “Создание цифрового комплекта карт геологического содержания. 1:500 000 территории Чукотского автономного округа (мониторинг региональных геологических исследований в м-бе 1 : 500 000)”. Анадырь: ФГУГП “Георегион”, 2004. 331 с.
- Владимирцева Ю. А., Емельянова Е. Н., Мельников Б. Д., Свирина М. А., Степина Т. С., Сурмилова Е. П. Государственная геологическая карта СССР масштаба
- :1 000 000 (новая серия). Лист P-60 – мыс Наварин. Объяснительная записка. Спб, ВСЕГЕИ, 2001. 162.
- Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Лист P-60-I / Сост. А. А. Мануйлов. М., 1981. 75 с.
- Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Лист P-60-VII / Сост. Э. Б. Невретдинов. М., 1987. 97 с.
- Казимиров А. Д. Покровы востока Корякского нагорья и их структурно-формационные гомологи. Москва, Наука, 1985. 112 с.
- Крылов К. А., Лучицкая М. В. Кислый магматизм в аккреционных структурах Корякии, Камчатки, Аляски // Геотектоника. 1999. № 5. С. 35–51.
- Кузьмин М. И. Геохимия магматических пород фанерозойских подвижных поясов. Новосибирск, Наука, 1985. 199 с.
- Лучицкая М. В. Труды ГИН. Москва: Издательство ГЕОС, 2014. Выпуск 607. Гранитоидный магматизм и становление континентальной коры северного обрамления Тихого океана в мезозое-кайнозое. 359 с.
- Полин В. Ф., Аксенов С. В., Разумный А. В., Ханчук А. И., Волков Е. В. Первые данные U–Pb-датирования палеоостроводужного и окраинно-континентального магматизма в центральной части Корякского нагорья; U–Pb-возраст рудоконтролирующих гранитоидов таляйгинского рудного поля // ДАН. 2017. Т. 474. № 6. С. 717‒723.
- Руженцев С. В., Бялобжеский С. Г., Казимиров А. Д., Соколов С. Д. Тектонические покровы и палинспастика Корякского хребта // Тектоническое развитие земной коры и разломы. М.: Наука, 1979. С. 69–80.
- Соколов С. Д., Бялобжеский С. Г. Террейны Корякского нагорья // Геотектоника. 1996. № 6. С. 68–80.
- Ставский А. П., Березнер О. С., Сафонов В. Г., Злобин С. К. // Тихоокеанская геология. 1989. № 3. С. 72–80.
- Тихомиров П. Л. Меловой окраинно-континен-тальных магматизм Северо-Востока Азии и вопросы генезиса крупнейших фанерозойских провинций кремнекислого вулканизма. М.: ГЕОС, 2020. 376 с.
- Akinin V. A., Miller E. L., Toro J., Prokopiev A. V., Gottlieb E. S., Pearcey S., Polzunenkov G. O., Trunilina V. A. Episodicity and the dance of late Mesozoic magmatism and deformation along the northern circum-Pacific margin: north-eastern Russia to the Cordillera // Earth-Science Reviews. 2020. 208. 103272. DOI: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103272
- Chappell B. W., White A. J.R. I- and S-type granites in the Lachlan Fold Belt // Transactions of the Royal Society of Edinburgh // Earth Sciences. 1992. V. 83. P. 1–26.
- Frost B. R., Barnes C. G., Collins W. J., et al. A geochemical classification for granitic rocks // J. Petrology. 2001. V. 42. Nо 11. P. 2033–2048.
- Grebennikov A. V., Khanchuk A. I. Pacific-type transform and convergent margins: igneous rocks, geochemical contrasts and discriminant diagrams // International Geology Review. 2020. https://doi.org/10.1080/00206814.2020.1848646
- Pearce J. A. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust // Lithos. 2008. V. 100. P. 14‒48.
- Pearce J. A., Harris N. B.W., Tindle A. G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. V. 25. No 4. P. 956–983.
- Williams I. S. U-Th-Pb Geochronology by ion microprobe / M. A. McKibben, W. C. Shanks III, W. I. Ridley (eds.) Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes // Rev. Econ. Geol. 1998. V.7. P. 1–35.
Дополнительные файлы
