Ритмичность осадконакопления и следы аноксических событий в меловых (альб-сеноманских) отложениях Восточной Камчатки

Геологическое строение района исследований.

Терригенно-кремнисто-вулканогенные отложения верхнего мела - эоцена слагают аккреционно-складчатое основание плиоцен-четвертичного Восточно-Камчатского вулканического пояса. Многокилометровые толщи, состоящие из вулканитов островодужного типа (эффузивов, туфов и тефроидов андезитового и базальтового состава), кремнистых пород, песчаников и туфопесчаников представляют собой тектонически совмещенные комплексы островной дуги и окраинного бассейна (Зинкевич и др., 1993). Гораздо меньшую роль в составе меловых отложений Восточной Камчатки играют палеоокеанические комплексы, сформировавшиеся на значительном удалении от континентальной окраины. Один из палеоокеанических комплексов выделяется в южной части п-ова Камчатский Мыс, который занимает особое положение в структуре Восточной Камчатки. Сложность строения этого района связана с его расположением в зоне сочленения структур Курило-Камчатской островодужной системы и Алеутской островной дуги.

На территории п-ова Камчатский Мыс выделяется два блока: северный, Столбовской, и южный, Африканский. Они отделены друг от друга системой правых сдвигов. Африканский блок имеет сложное покровно-складчатое строение. Широким распространением в его пределах пользуются пологие надвиги северо-западного простирания с юго-западным или северо-восточным направлениями падения (Хотин, Шапиро, 2006). В строении блока участвуют преимущественно меловые осадочно-вулканогенные и терригенные образования, а также гипербазиты, габбро и долериты африканского габбро-перидотитового комплекса (рис. 1).

Рис. 1. Геологическая схема района исследований (по М.Е. Бояриновой, 2007) и места расположения детально изученных разрезов. 1 - рыхлые голоценовые отложения различного генезиса; 2 - эоплейстоцен-раннеплейстоценовые морские отложения; 3 - плиоцен-эоплей стоценовые отложения ольховской свиты; 4 - турон-кампанские терригенные отложения пикежской свиты; 5-6 - альб-сеноманские отложения смагинской свиты (5 - нижней подсвиты, 6 - верхней подсвиты, в составе которой наблюдаются пачки или олистолиты кремнисто-карбонатного переслаивания); 7 - тектоническая пластина базальтов, отнесенная к нижней части смагинской свиты; 8, 9 - долериты (8) и габбро (9) раннемелового африканского комплекса; 10 - гипербазиты и серпентинитовый меланж; 11 - разрывные нарушения (а - недифференцированные, б - надвиги); 12 - места расположения разрезов и точек, описанных в диссертации; 13 - точки и разрезы на левом притоке р. Каменной на врезке.

Вулканогенные и осадочные отложения Африканского блока расчленяются на смагинскую и пикежскую свиты в составе африканской серии. Разными исследователями, проводившими геологосъемочные работы, свиты выделяются в разном объеме (Хотин, 1976; Бахтеев и др., 1992; Бояринова, 2007). М.Ю. Хотин (1976) показал, что отложения африканской серии сложены генетически разнородными образованиями. В связи с этим в составе африканской серии многими исследователями выделяются не свиты, а толщи или породные ассоциации. Диссертация посвящена исключительно палеоокеаническим отложениям смагинской ассоциации альб-сеноманского возраста. Эта ассоциация сложена красно-бурыми железистыми аргиллитами (гиалокластитами), красными яшмами, розовыми пелитоморфными известняками в переслаивании с яшмами, потоками и силлами черных подушечных и пластовых базальтов мощностью до 1-2 м, редко больше. Эти породы слагают тектонические пластины и олистолиты мощностью от первых метров до 30-40 м среди туфогенно-кремнистых отложений сантон-маастрихтского возраста, происхождение которых связано с островной дугой (Федорчук и др., 1989; Хотин, Шапиро, 2006). Смагинская ассоциация не имеет аналогов на Камчатке. Ультрабазиты и габброиды Солдатского и Оленегорского массивов и смагинская вулканогенно-осадочная породная ассоциация хорошо сопоставляются с различными горизонтами океанической литосферы и рассматриваются как элементы гетерогенной офиолитовой ассоциации (Хотин, Шапиро, 2006).

Проведенные исследования подтвердили, что смагинская ассоциация сложена типичными пелагическими осадками. Яшмы и известняки содержат 0,6-3,4% Al₂O₃ и до 0,15% TiO₂, эти окислы заключены, видимо, в глинистой примеси в породах, их низкое содержание свидетельствует об отсутствии или очень слабом влиянии терригенного сноса. Содержания MgO, Na₂O, K₂O, P₂O₅ в подавляющем большинстве яшм и известняков также малы. Содержание в яшмах и известняках Fe₂O₃ 0,7-5,8%; MnO 0,04-0,28%. Эти величины сравнимы с аналогичными значениями пелагических осадков центральной части Тихого океана и свидетельствуют о небольших скоростях осадконакопления (Мурдмаа, 1987). Это подтверждается наличием в карбонатно-кремнистых пакетах конденсированных слойков с радиоляриями и оксигидроксидами железа и марганца. Яшмы и известняки имеют спектры распределения РЗЭ, характеризующиеся Се минимумом и обогащением тяжелыми и промежуточными редкоземельными элементами (рис. 2). Дефицит Се характерен для океанских вод, его обычно наследуют биогенные (кремнистые и карбонатные) и металлоносные осадки океанов.

Рис. 2. Спектры редкоземельных элементов пород смагинской ассоциации. Нормирование выполнено на PAAS (Тейлор, Мак-Леннан, 1988). 1 - известняки и кремнистые известняки; 2 - яшмы и кремни; 3 - зола углей; 4 - гиалокластит; 5 - фосфат (слуховая кость кита) из северной пелагической зоны Тихого океана (Батурин, 2004); 6 - пелагический карбонатный ил с Восточно-Тихоокеанского поднятия, 170 ю.ш. (Дубинин, 2006).