Статья: Фациальные обстановки образования кремниевых пород таухинского террейна Сихотэ-Алиня (по геохимическим данным)

Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток Дальневосточный геологический институт ДВОРАН, г. Владивосток

Фациальные обстановки образования кремниевых пород таухинского террейна Сихотэ-Алиня (по геохимическим данным)

И.В. Кемкин

Аннотация

приводятся результаты сравнительного геохимического изучения кремней и кремнисто-глинистых пород, слагающих тектоно-седиментационные комплексы разных структурных уровней Таухинского террейна. Показано, что одновозрастные части кремнисто-терригенных разрезов нижнего и среднего структурных уровней характеризуются значительными отличиями как в содержании, так и распределении основных петрогенных окислов, микрои редкоземельных элементов, что обусловлено накоплением их в разных океанских фациальных зонах. По совокупности геохимических данных установлено, что формирование разрезов тектоно-седиментационных комплексов осуществлялось в постепенно сменяющих друг друга океанских фациальных зонах, начиная с области спредингового хребта, затем в пелагиале и завершалось в приконтинентальной области седиментации.

Ключевые слова: геохимия, кремни, седиментационные обстановки, Сихотэ-Алинь.

Abstract

DEPOSITIONAL ENVIRONMENT OF FORMATION OF THE CHERTY ROCKS OF THE SIKHOTE-ALIN TAUKHA TERRAIN (ON GEOCHEMICAL DATA)

the results of a comparative geochemical study of the cherts and siliceous-clayey rocks composing the tectono-sedimentary complexes of the Taukhinsky terrain different structural levels are presented. It is shown that same-aged portions of the cherty-terrigenous sections of the lower and middle structural levels of the terrane are characterized by significant differences in both the content and distribution of the main petrogenic oxides, microand rare-earth elements, which is due to their accumulation in a different oceanic facies zones. From set of the geochemical data, it is established that the formation of sections of the tectono-sedimentary complexes was carried out within the successively replacing each other oceanic facial zones, starting from the spreading ridge area, then in the pelagial and completed in the continental-margin sedimentation area.

Keywords: geochemistry, cherts, deposition environment, Sikhote-Alin.

Введение

Сихотэ-Алинская складчатая область характеризуется широким развитием террейнов древних аккреционных призм [1-3]. Последние представляют собой сильно дислоцированные тектоно-седиментационные комплексы, образованные многократно чередующимися тектоническими пластинами разнофациальных и разновозрастных отложений, сформированных изначально в удаленных друг от друга седиментационных обстановках пелагической и приконтинентальной областях. Образование аккреционных призм, на основании структурных и литолого-биостратиграфических данных слагающих их образований, связывается с субдукцией океанической литосферы и последовательной аккрецией фрагментов ее осадочного чехла к основанию континентального или островодужного склона [2]. Не менее показательным, но мало еще используемым аргументом последовательного причленения к окраине континента фрагментов чехла разновозрастных (т.е. разно удаленных от зоны спрединга) участков океанической плиты является геохимическая характеристика аккретированных образований.

Благодаря данным более чем 40-летних геохимических исследований по характеру распределения химических элементов в водах и донных осадках Мирового океана накоплен огромный материал, на основании которого четко идентифицируются различные фациальные обстановки океанической седиментации. Анализ данных по распределению химических элементов в осадках различных океанских зон позволил разработать ряд петрохимических модулей и использующих их дискриминационных диаграмм, на которых четко обособлены индивидуальные поля приконтинентальной, пелагической и околоспрединговой областей седиментации [4-9].

Рис. 1 Тектоническая схема юго-восточной части Сихотэ-Алиня и генерализованный разрез Таухинского террейна (по [11] с дополнениями)

В статье приводятся результаты сравнительного геохимического изучения кремневых пород, слагающих разные структурные уровни Таухинского террейна, которые убедительно демонстрируют, что формирование первичных разрезов этих тектоноседиментационных комплексов осуществлялось в последовательно сменяющихся в направлении от спредингового хребта к окраине континента океанских фациальных зонах.

1. Краткая характеристика объектов исследования

Таухинский террейн представляет собой фрагмент позднеюрско-раннемеловой аккреционной призмы, сформировавшейся в результате последовательной аккреции к окраине Палеоазиатского континента разнофациальных образований Палеопацифики (фрагменты палеогайотов и осадочного чехла абиссальной равнины) в ходе субдукции океанической литосферы [1-3]. В современной структуре Сихотэ-Алиня он слагает юго-восточную часть орогена, а выходы его картируются в изолированных эрозионных «окнах» среди позднемеловых вулканитов Восточно-Сихотэ-Алинского Вулканического пояса (рис. 1). По совокупности структурных и литологобиостратиграфических данных в составе террейна выделено три разновозрастных тектоно-седиментационных комплекса [2, 10, 11], слагающих разные его структурные уровни и отражающих последовательность процесса субдукции и частичной аккреции Палеотихоокеанской плиты.

Эрдагоуский комплекс (нижняя структурная единица) сложен толеитовыми базальтами и залегающими на них кремнями и глинистыми кремнями позднеюрско-раннеберриассового возраста, постепенно переходящими выше по разрезу в ранне-средне-берриасские кремнистые аргиллиты, затем поздне-берриас-валанжинские терригенные породы и валанжин-баремские хаотические образования (субдукционный меланж). Мощность базальтов и кремней немногим более 150 м, а мощность терригенных пород в пределах пластин 350-700 м. Мощность хаотических горизонтов в различных районах изменяется от 100200 м до 400 м. Типовой разрез Эрдагоуского комплекса изучен на правобережье р. Беневка и представлен на рис. 2.

Горбушинский комплекс (средняя структурная единица) состоит из средне-позднетриасовых известняков (400-500 м мощностью), залегающих на высокотитанистых щелочных базальтах и четырехкратно повторяющейся кремнисто-терригенной последовательности, сложенной раннетриас-позднеюрскими кремнями и глинистыми кремнями (~ 100 м), которые постепенно сменяются среднекимме-ридж-среднетитонскими кремнистыми аргиллитами, и, далее, алевро-аргиллитами, алевролитами и песчаниками позднего титона-берриаса и берриасваланжинскими хаотическими образованиями. Мощность терригенных пород в различных пластинах составляет 300-500, реже 750 м. Мощность хаотических горизонтов составляет 100-400 м. Типовой разрез Горбушинского комплекса обнажен на левобережье р. Рудная в г. Дальнегорске и представлен на рис. 2.

Скалистореченский комплекс (верхняя структурная единица) образован позднедевонско-раннепермскими известняками (~ 400 м), ассоциирующими с высокотитанистыми щелочными базальтами, кремнями и глинистыми кремнями, возраст которых в разрозненных обнажениях изменяется от каменноугольного до среднеюрского, и перекрывающими их позднеюрскими терригенными породами. Истинная мощность кремней и терригенных пород ввиду фрагментарности их выходов не установлена.

2. Методы исследований

Геохимические исследования кремней и кремнисто-глинистых пород выполнены в лаборатории аналитической химии ДВГИ ДВО РАН. Для анализов были использованы дубликаты образцов, которые первоначально были отобраны для микрофаунистического изучения. Породы дробились в щековой дробилке до размера 0,5-1 см. Затем просматривались под бинокуляром с целью исключения обломков, содержащих прожилки, заполненные более поздними минералами. Отобранные кремневые обломки истирались и просеивались через стандартные для геохимического анализа сита. Содержания РЗЭ и элементов-примесей определялись методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП МС) на спектрометре Agilent 7500С (аналитик Блохин М. Г.). Определения основных петрогенных элементов (за исключением SiO2 и Н2О-) выполнены методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре iCAP 6500Duo (аналитики Горбач Г. А., Ткалина Е. А., Хуркало Н. В.). Содержания SiO2 и Н2Обыли определены стандартным гравиметрическим методом (аналитики Каминская В. Н., Залевская В. Н.). Детальные описания аналитических методик приведены в [12]. Относительная погрешность определения содержаний для главных окислов составляет 2-5%, для РЗЭ и элементов-примесей 5-10%.

3. Результаты исследований

Наиболее полные разрезы, с сохранившимися первичными постепенными литологическими переходами от кремней к терригенным породам, в Таухинском террейне изучены в составе Горбушинского и Эрдагоуского комплексов (рис. 2). Геохимические характеристики кремневых пород этих комплексов представлены в таблицах 1-4.

Рис. 2 Строение Эрдагоуского (на правобережье р. Беневка) и Горбушинского (на левобережье р. Рудная в г. Дальнегорск) комплексов (береговые обнажения)

Таблица 1 Содержания основных (петрогенных) и микроэлементов в кремневых породах Горбушинского комплекса

Примечание: н.о. не определялось, не обн. не обнаружено.

Таблица 2 Содержания основных (петрогенных) и микроэлементов в кремневых породах Эрдагоуского комплекса