Чернов Е.Е., Коваленко Д.В.
ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ КАМЧАТКИ И ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПАЛЕОМАГНИТНЫХ ДАННЫХ
Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН, Москва (ИЛРАН)
По данным многолетних исследований, проведенных сотрудниками Института литосферы, ГИНа, ИФЗ, Аэрогеологии и др., на Камчатке можно выделить три района, различающихся по времени формирования покровно-складчатых деформаций коллизионного типа: Западно-Камчатский район, район Центральной и Восточной Камчатки и Восточные полуострова.
На Западной Камчатке в покровно-складчатой структуре участвуют три главных комплекса. Нижнее структурное положение занимает терригенный флишоидный комплекс, сформировавшийся на окраине континента в альбе-маастрихте. Породы комплекса обнажаются на хр. Омгон и в бассейне р. Рассошина. Комплекс сложен алевролито-песчаниковой толщей с прослоями конгломератов. Структура комплекса складчато-надвиговая.
На толщи терригенного комплекса с востока надвинуты пластины, сложенные образованиями, сформированными в условиях окраинноморского бассейна. Эти пластины обнажаются на хр. Омгон, в бассейне р. Рассошина и в Паланском р-не. На хр. Омгон и в бассейне р. Рассошина окраинноморский комплекс сложен потоками базальтов с прослоями кремнистых пород. В Паланском районе разрез окраинноморского комплекса представлен кремнистой толщей. В районе устья р. Палана толща имеет чешуйчато-надвиговую структуру с элементами левых сдвигов. Породы смяты в изоклинальные складки с субвертикальными шарнирами. Вергентность плоскостей надвигов и осевых плоскостей складок западная. Возраст комплекса средняя юра-мел.
Самое верхнее структурное положение в покровно-складчатой структуре Западной Камчатки занимают надвинутые с востока пластины, сложенные толщами, сформировавшимися в условиях островной дуги. Они обнажаются в хребтах Паншетаям, Медвежий и Пенсантайн, в бассейне р. Тихая и в Паланском р-не. В бассейне р. Тихая и на хр. Паншетаям в основании разреза островодужного комплекса залегает вулканогенно-кремнистая толща, согласно надстраивающаяся терригенной толщей с прослоями конгломератов. В хр. Медвежий и Пенсантайн и в Паланском р-не в строении комплекса участвуют только кремнисто-туфогенные толщи. Возраст пород комплекса по радиоляриям кампан-маастрихт.
Возраст покровно-складчатых деформаций во многих районах Западной Камчатки (и на севере, и на юге) оценивается как позднемаастрихтский.
На Центральной Камчатке геологические комплексы, участвующие в покровно-складчатой структуре западной вергентности, обнажаются на юге (Малкинский выступ) и на севере, в районе Камчатского перешейка. На Малкинском выступе нижнее структурное положение занимают метаморфические толщи палеозойско-мезозойского возраста, сложенные плагиогнейсами, амфиболитами и кристаллическими сланцами колпаковской и малкинской серий. На них с востока надвинуты терригенные толщи хозгонской свиты кампанского возраста, сформированные в условиях континентальной окраины. Структурно выше залегают кремнисто-терригенно-туфогенные толщи кампан-палеоценового возраста, которые формировались в условиях окраинного моря и островной дуги [1].
На Камчатском перешейке относительным автохтоном являются терригенные толщи лесновской серии, накапливавшиеся у подножия континентального склона. По своему составу и строению отложения лесновской серии сходны с отложениями хозгонской свиты. Возраст пород лесновской серии верхний мел-средний эоцен. На толщи лесновской серии с востока надвинуты пластины кампан-палеоценовых пород, сформированные в океанических и островодужных условиях [2].
Структура Восточной Камчатки в большинстве районов характеризуется восточной вергентностью. Нижнее структурное положение на большей части территории занимает терригенный ветловский комплекс, обнажающийся на Валагинском хребте, хр. Кумроч и о-ве Карагинский. Структурно выше находятся сформированные в условиях островной дуги вулканогенно-кремнисто-терригенные образования сантон-палеоценового возраста, обнажающиеся на Восточных хребтах, п-ове Озерном и о-ве Карагинском [3].
По разным оценкам, на большей части Срединной и Восточной Камчатки возраст покровно-складчатых деформаций, связанных с коллизией островной дуги √ ранний эоцен, на Камчатском перешейке, по данным А. В. Соловьева с соавторами [4], предполагается среднеэоценовый возраст коллизии.
Одним из главных структурных элементов, участвующих в структуре Восточных полуостровов, являются верхнемеловые-палеогеновые вулканогенно-терригенные толщи, накапливавшиеся в островодужной обстановке. Структура комплексов имеет восточную и северо-восточную вергентность [3]. Возраст основных коллизионных деформаций на Восточных полуостровах √ ранний миоцен.
В настоящее время уже имеются палеомагнитные данные для позднемеловых островодужных комплексов Центральной и Восточной Камчатки и Восточных п-овов [5, 6]. Они показывают, что исследованные этим методом толщи формировались на 40-х градусах северной широты. По геологическим данным, в раннем эоцене островодужные комплексы Центральной и Восточной Камчатки были совмещены с окраиной материка. Островодужные комплексы Восточных полуостровов находились на сороковых широтах как минимум до эоцена [6].
При дальнейшем исследовании палеомагнетизма геологических комплексов Камчатки мы поставили следующие задачи: (1) √ рассчитать палеошироты формирования разновозрастных геологических комплексов Западной Камчатки, которые не были исследованы до настоящего времени; (2) √ оценить палеомагнитным методом время и тип тектонического совмещения террейнов Западной и Восточной Камчатки с окраиной материка.
Для решения поставленных задач были исследованы все выступы меловых пород Западной Камчатки, а также палеогеновые толщи п-овов Утхолок, Омгон, Амбон и Паланского р-на и опорный стратиграфический разрез кайнозоя о-ва Карагинский.
В результате проведенных нами палеомагнитных исследований было установлено:
(1) В структуре изученных районов участвуют толщи с доскладчатой намагниченностью и толщи, перемагниченные после их деформации.
(2) Сантон-кампанские островодужные толщи Западной Камчатки (Паланская островная дуга) формировались на следующих широтах: 38 +/- 7 гр. с.ш. (бассейн р. Тихой); 37 +/- 8 гр. с. ш. и 40 +/- 8 гр.' с. ш. (Паланский район) и в позднем мелу отделяли от окраины материка бассейн шириной 1500-2000 км.
(3) Близкий возраст деформаций на всем протяжении Западной Камчатки свидетельствует о том, что простирание Паланской дуги было приблизительно параллельно окраине континента.
(4) Исследованные позднемеловые блоки сильно развернуты в горизонтальной плоскости против часовой стрелки, что, по-видимому, связано с левосдвиговыми деформациями при коллизии Паланской дуги с материком.
(5) Постколлизионные палеоценовые силлы хр. Омгон (Западная Камчатка) внедрялись на широте 55.4 +/- 8.5 гр. с. ш. и могли являться составной частью окраины Евразии или Северной Америки. Время внедрения силлов маркирует верхний возрастной предел тектонического совмещения террейнов Западной Камчатки с материком.
(6) Верхнеэоценовые толщи о-ва Карагинского (Восточная Камчатка) формировались на 62 +/-. 8 гр. с. ш. и по всей видимости являлись частью окраины материка. Эти данные являются палеомагнитным доказательством того, что коллизия островодужных террейнов Восточной Камчатки закончилась к позднему эоцену.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ ╧╧ 00-05-64005, 00-05-64004, 00-15-98479 и гранта ╧ 321 6-го конкурса-экспертизы молодых ученых РАН.
Литература
1. Зинкевич В.П. и др. Тектоника восточного обрамления
Срединно-Камчатского массива метаморфических пород // Геотектоника. 1994.
╧1. С. 81-96.
2. Федорчук А.В., Извеков И.Н. Новые данные о строении
северной части Срединного хребта Камчатки // Изв.РАН. Сер.геол. 1992. ╧12.
С.147-151.
3. Аккреционная тектоника Восточной Камчатки // В.П.
Зинкевич, Е.А. Константиновская, Н.В. Цуканов и др. М.: Наука, 1993. 272
с.
4. Соловьев А.В. и др. Возраст детритовых цирконов в
песчаниках лесновской серии (Северная Камчатка) по данным трекового датирования
// Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2001. Т. 9. ╧3. С. 89-100.
5. Коваленко Д.В. Палеомагнетизм геологических комплексов
Камчатки и юга Корякии. Автореф. дисс. ┘ докт. геол.-мин. наук, 2000, 48с.
6. Левашова Н.М. Кинематика позднемеловых и мел-палеогеновых
энсиматических островных дуг Камчатки. Автореф. дисс. ┘ канд. геол.-мин.
наук, 1999, 22с.