12
Геология раннего-среднего палеозоя Япономорской зоны перехода континент-океан (обзор)
Л.А. Изосов, Н.П. Кульков
Аннотация
На основании обширного материала впервые проведена корреляция нижнесреднепалеозойских стратиграфических подразделений местного ранга различных регионов Япономорской зоны перехода континент-океан. Выделены стратифицирующиеся и нестратифицирующиеся магматические комплексы этих возрастов, представляющие собой вулканические, субвулканические, вулканоплутонические и плутонические образования.
Авторами детально рассмотрены территориально разрозненные в основном палеонтологически охарактеризованные разрезы ордовика, силура и девона данного региона. В структурах, наложенных на докембрийские массивы, рассматриваемые отложения обычно хорошо прослеживаются по латерали, в то время как в полициклических подвижных поясах они залегают часто в виде олистолитов в мезозойских микститах или крупных ксенолитов в разновозрастных гранитоидах. Субмаринные ордовикские, силурийские и девонские отложения ЯЗ накапливались в сходной палеогеографической обстановке практически в одних и тех же седиментационных бассейнах, которые соединялись с центральноазиатскими, приохотскими и австралийскими морями. Континентальные осадки исследованной территории представлены девонскими толщами, включающими многочисленные растительные остатки, широко распространенными также в Центральном Казахстане, Западной Сибири, Приохотье и Южном Китае.
Ключевые слова: ордовик, силур, девон, Япономорская зона перехода континент-океан.
Abstract
On the basis of extensive material the correlation of Lower -- Middle Paleozoic local-rank stratigraphic divisions of the Sea of Japan Continent -- Ocean Transitional Zone is carried out for the first time. The stratified and non-stratified magmatic complexes of these ages, representing volcanic, subvolcanic, volcano-plutonic and plutonic generations are allocated. The authors have considered territorially separate, generally paleontologically characterized Ordovician, Silurian and Devonian sections of the given region in details. In the structures superimposed on Precambrian Massifs, considered sediments are usually well traced along the strike, while in Polycyclic Mobile Belts they lie down often in the form of olistoliths in Mesozoic mixtites or -- large xenoliths in uneven-aged granitoids. Submarine Ordovician, Silurian and Devonian sediments of JZ accumulated in similar paleogeographic conditions, practically in the same sediment basins, which incorporated to the Central-Asian, Okhotsk and Australian Seas. Continental deposits of the investigated territory are presented by the Devonian strata, including the numerous vegetative remnants, widespread as well in the Central Kazakhstan, Western Siberia, Okhotsk Region and in Southern China.
Key words: Ordovician, Silurian, Devonian, the Sea of Japan Continent -- Ocean Transitional Zone.
Введение
Целью второй части данной работы является анализ фундаментальных данных по стратиграфии ордовика, силура и девона Япономорской зоны перехода континент-океан (ЯЗ), в которой сочленяются Китайская платформа и Тихоокеанский складчатый пояс [2; 7, с. 46; 16; 28]. Формационный анализ (по Н.С.Шатскому и Н.П.Хераскову) [14, 16, 19] показал, что раннесреднепалеозойские образования, включающие стратифицирующиеся и нестратифицирующиеся образования, в ЯЗ слагают чехол и наложенные структуры дорифейских кристаллических сооружений, рифтогенные зоны [13]. Наложенные структуры представляют собой осадочные и вулканогенно-осадочные прогибы, а также многокольцевые вулканотектонические депрессии, входящие в состав вулканогенных окраинноконтинентальных поясов, которые маркируют палеозоны перехода континент-океан [6,20]. Предлагаемый материал может быть использован исследователями, занимающимися вопросами региональной стратиграфии и палеогеографии Япономорского региона.
При исследовании нижнесреднепалеозойских отложений в ЯЗ авторам пришлось иметь дело в основном со стратонами местного ранга, которые распространены во всех регионах ЯЗ (см. рисунок).
Характеристика разрезов нижнесреднепалеозойских отложений Япономорской зоны перехода континент-океан
Примечательно, что до 60-х годов прошлого столетия среднепалеозойские толщи в Приморье выделялись условно, и только благодаря находкам раннесилурийских граптолитов, трилобитов и брахиопод [11, 15], среднепозднедевонских фораминифер [9, 10, 35] и девонской флоры [18, 21, 29] отложения этого возраста появились на геологических картах региона. Кроме того, Л.А. Изосов является одним из первооткрывателей в Приморье раннесреднекембрийских трилобитов [24] и раннекаменноугольных фораминифер [8].
Выявление отложений этого возраста дало возможность уточнить характер взаимоотношений выделенных в данном регионе нерасчлененных ордовикско-силурийских и девонских стратонов с подстилающими и перекрывающими образованиями. Далее приводятся описания разрезов нижнесреднепалеозойских отложений ЯЗ (см. рисунок).
Разрез 1. Российское Приморье, Туманган-Лаоэлин-Гродековская зона (здесь и далее описание разрезов дается снизу вверх). Кордонкинская свита (2100 м). В черных сланцах и аргиллитах заключены довольно многочисленные остатки раннесилурийских трилобитов, брахиопод и граптолитов. Среди органических остатков наибольшее значение для детализации возраста кордонкинской свиты имеют граптолиты Monograptus ex gr. priodon Bronn и брахиоподы [11, 15]. Монограптиды группы M. priodon встречаются от верхнего лландовери до верхов венлока. Уточненный Н.П. Кульковым [22] список брахиопод следующий: Leptaena cf. depressa (Sow.), Leptostrophia cuspidata (Barr.), Leangella sp., Morinorhynchus dalmanelli- formis (Havl.), Resserella canalis (Sow.), Spondylostrophia sp., Hemitoechia cf. daphne (Barr.), Stegerhynchus borealis (Buch), Clintonella? rotundata Nikif. et Modz., Coelospiroides isosovi Kulk., Meristina sp. Анализ этих видов приводит к выводу о венлокском возрасте вмещающих их отложений (средняя подсвита кордонкинской свиты). При этом такие характерные венлокские виды, как Leptostrophia cuspidata (Barr.), Resserella canalis (Sow.), представлены многочисленными створками, местами образующими ракушняки. Приведенный комплекс брахиопод по своему биогеографическому типу тяготеет к части Урало-Кордильерского региона, именуемого провинцией с Subrianid-фауной [38].
Кордонкинская свита условно сопоставляется с соответствующими по возрасту отложениями, развитыми в Северной Японии в горах Китаками (свита Каваути). Однако там встречаются другие брахиоподы [39], принадлежащие, вероятно, Сино-Австралийской провинции [38]: Skenidioides kitakamiensis Tachib., Aegiria sugiyamai Tachib., Salopina onukii Tachib., Atrypina kitakamiensis Tachib., Endospirifer nipponicus Tachib.
Разрез 2. Северо-Восточный Китай, Туманган-Лаоэлин-Гродековская зона.
1. Свита Сибаоян (290-870 м) входит в толщу нерасчлененных кембрийско-ордовикских отложений; помимо терригенных пород, она включает амфиболиты (метаморфизо- ванные базальты) и магнетитовые руды. Изотопный возраст свиты - 542 ± 16 млн лет [37].
2. Свита Хуангъингтун (2495 м) сложена в основном кристаллическими сланцами - метаморфизованными кислыми вулканитами, согласно перекрывается верхнеордовикскими отложениями.
3. Свита Шифень (2100 м) содержит значительные объемы кристаллических сланцев и метаморфизованных базальтов. В прослоях карбонатных пород - остатки позднеордовикских Sinkiangolasma sp., Leolasma sp., Rouscria sp., Thamnopora sp., Cladopora sp. Изотопный возраст вулканитов - 455 млн лет [37].
4. Свита Таошань (275 м) богата лландовери-венлокскими граптолитами, заключенными в черных сланцах и алевролитах [37], характеризующими шесть фаунистических зон (снизу): 1. Rastrites cf. linnaei - Streptograptus runcinatus (R. linnaei); 2. Spirograptus turriculatus; 3. Streptograptus exiguus - S. cf. crispus (S. crispus); 4. Monoclimacis cf. griestoni- ensis - M. vomerinus (M. griestoniensis); 5. Oktavites spiralis; 6. Retiolites geinitzianus - Stromatograptus cf. grandis (S. grandis). В этом стратоне часто встречаются также граптолиты, близкие к присутствующим в кордонкинской свите российского Приморья [16].
Разрез 3. Северо-Восточный Китай, Цзилинская зона. Развитые здесь две свиты связаны согласными взаимоотношениями. Они включают большое количество окаменелостей [37].
1. Свита Жангцзятунь (1450 м) содержит в сланцах остатки лудловских кораллов Aulopora zhangiiatunensis (Liu), трилобитов Coronocephalus (Paracoronocephalus) jilinensis Kuo и брахиопод Aegiria grayi (Dav.), Leptostrophia guizhouensis Rong. et C., Salopina conservatrix (McLeam), Striispirifer cf. eudora (Hall.), Eospirifer sp.
2. Свита Эрдаогоу (440 м) включает прослои сланцев и известняков, в которых заключены остатки пржидольских окаменелостей. В низах - кораллы Heliolites sigillatus Bondar., Favosites cf. kunzakensis Cher., Squameofavosites jilinensis Tchi, Mucophyllum infundibulum (Yabe et Eguchi), Rhizophyllum applanatum Suth., Profasciphyllum zilinensis Huang, Spongophyllum yongiensis Huang, S. sugiyamai Yabe et Eguchi, Disphyllum sp., трилобиты Otarion sphaericus Kuo, Calymene sp., Proetus sp., Odontopleura sp., брахиоподы Atrypa erdaogouensis Lin, Lissatrypa minior Liu, Delthyris sp., Leptaena sp., Nucleospira cf. calypta Kong., Skenidioides sp., Isorthis clivosa Walm., I. orbicularis (Sow.), I. slitensis Walm., Dicoelosia sp., и др. В верхах - кораллы Aulopora sp., Striatopora sp., Spongophyllum yongiensis Huang, трилобиты Encrinurus sinicus Kuo, Otarion sphaericum Kuo, брахиоподы Idioglyp- tus alatus Liu, I. semicircularis Liu, I. subquadrata Liu, Isorthis clivosa Walrm., I. orbicularis (Sow.), Leptostrophia (?) sp.
Разрез 4. Российское Приморье, Южно-Синегорская впадина. Туфоэффузивная (малоключевская) толща (380 м) не содержит орган. остатков и сопоставляется по литолог. составу с кордонкинской свитой [16].
Разрез 5. Российское Приморье, Южно-Синегорская впадина.
1. «Немая» трансгрессивная серия, в состав которой входят свиты даубихезская (4310 м) и реттиховская (2940 м). Последняя сходна по литологическому составу с кордонкинской [16].
2. Толща риолитов и их туфов (500-2935 м) содержит в верхней части маломощные прослои алевролитов с раннедевонской флорой [29]: Sawdonia cf. ornata (Daw.) Hueb., Taeniocrada decheniana (Goepp.) Kr. et Weyl., Drepanophycus sp.
3. Вассиановская свита (530-2010 м) включает в средней части единичные маломощные прослои и линзы фораминиферовых известняков [10] со среднепозднедевонскими (Bisphaera elegans Viss., Cribrosphaeroides simplex Reitl., Toumayellidae) и девонскими (Semitextularia sp.) формами. Она охватывает часть средневерхнедевонского разреза и согласно перекрывается верхнедевонской «немой» лунзенской свитой, которая в свою очередь согласно перекрыта светлояровской толщей с раннекарбоновыми фораминиферами Planodiscus cf. eospirillinoides Brazhn., Eosigmoilina ex gr. explicata Gan., Rectocornuspira (?) sp. [8].
4. Лунзенская (левочерниговская) свита (790 м) и ее фациальный аналог снегуровская толща (11202300 м) не содержат орган. остатков и отнесены к верхнему девону, учитывая их стратиграфическое положение.
5. Люторгская свита (490-1120 м) охватывает средневерхнедевонскую часть разреза, замещая по простиранию вассиановскую и лунзенскую свиты, а также снегуровскую толщу [16]. Насыщена флорой - проптеридофитами, риниофитами, примитивными птеридофитами, а также растениями неопределенного систематического положения. Н.М. Петросян выделила эйфельский и живетский флористические комплексы условно [23, 26].
|
Разрезы нижнє- и среднепалеозойских стратонов и нестратифицирующихся магматических комплексов Япономорской зоны перехода континент-океан. Номера разрезов здесь и на рисунке в первой части статьи [7, с. 46-47] соответствуют А. Стратиграфические подразделения разрезов № 1-18. 1) S kr - кордонкинская свита; 2) свиты: C-Oxb - Сибаоан, C-Ohn - Хуангьингтун, О sf - Шифень, S ts -Таошань; 3) свиты: S2zh -- Жангцзятунь, S2er - Эрдаогоу; 4) Sxte - туфоэффузивная (малоключевская) толща; 5) свиты: (OS)?db - даубихезская, S ?rf -- реттиховская; 6) S ?-- D Ш - тамгинская свита (нижняя толща); 7) S dh - дахэчжэньская свита; 8) свиты: О sn -- Сингок, 02тп -Мандал, 03sn - Сангсори, S^-Коксан, S v/ -- Волянгри; 9) свиты: 02 hn - Хангмае, S hd--Хэдонгри; 10-11) S ?t -- толщатерригенных и вулканогенных пород; 12) свиты: Oys - Иошики, S ht - Хитоегане; 14) S ok - свита Окухиноцучи; 15) свиты: S Jew -- Каваути, S2? tk - Такаинари; 16) О he - стратифицирующийся магматический комплекс Хаячине, свиты: 03 ?--S ук - Якушигава, S пт -- Намейризава, S od - Одагои, S2or - Орикабетоги; 17) О he - стратифицирующийся магматический комплекс Хаячине, S2-D3 sn - серия Сеньйогатаки (S2b - толща базальтов); 18) S -D3g/ - серия Гион-яма (Sxp - толща песчаников, Sxi - толща известняков, S2i - толща известняков, S2 - D3t - толща туфопесчаников). Не стратифицирующиеся магматические комплексы: gOg - габбро-гранодиорит-гранитовый гродековский (батолитовый), gO?s - гранитовый шмаковский (батолитовый), d03s - габбро-диорит-гранодиоритовый Сободжи (батолитовый), g03h - гранитовый Хиками (батолитовый), nSjk и sSjk - базит-гипербазитовый кордонкинский (субвулканический); nS ?йі и sS ?т - базит-гипербазитовый малоіслючевской (субвулканический); sS ?кг - гипербазитовый (кимберлитоидный) ісурханский (вулканический), nS ?d и sS ?d - базит-гипербазитовый дахэчжэньский (вулканоплутонический); nSJ,sSJ и gSJ - базит-гипербазит-гранитовый цзилиньский (вулканоплутонический); gSk и nO-Dn - гранитовый силурийский Куросэгава (плутонический) и габброидный ордовикско-девонский Нагато (плутонический). В ряде случаев мощности стратонов в зарубежных источниках не приводятся. Общая мощность свит 03 ?-S yk, S пт, S2<od и S2or составляет около 300 м. В скобках указан изотопный возраст магматитов, млн лет. Условные обозначения: 1 - диабазы, базальты и их туфы, реже гипербазиты; 2 - андезиты и их туфы; 3 - риолиты и их туфы; 4 - гранитоиды; 5 - конгломераты, туфоконгло- LAмераты; б - гравелиты, туфогравелиты; 7 - песчаники, туфопесчаники; 8 - алевролиты, туфоалевролиты, туффиты; 9 - сланцы, аргиллиты; 10 -- известняки; 11 - кремнистые породы; 12 - окаменелости {а - фауна, микрофауна; б - наземная флора) |
|
Б. Стратиграфические подразделения разрезов № 5, 6, 12-15, 17-30. 5) D1r - толща риолитов и их туфов, свиты: D2-3vs - вассиановская, D3sn - снегуровская, D3ln - лунзенская (левочерниговская) свита, D2-3lt - люторгская свита; 6) S2-D1 tm - тамгинская свита (толщи cредняя - 2270 м, верхняя - 680 м); 12) свиты: D1-2fk - Фукудзи, D3km - Кийоми; 13) D3tb - свита Тобигамори; 14) D1-2r - толща риолитов и их туфов; 15) свиты: D1on - Оно, D2nk - Накадзато; 17) серия S2-D3 sn - Сеньйогатаки (S2-D1r -толща риолитов, D2-3p - толща песчаников); 18) серия S1-D3gj - Гион-яма (S2-D3t - толща туфопесчаников - 1100 м); 19) свиты: O1bq - Баоцуан, O1-2xq - Сяоцзинггоу, O1-2dq - Дацинг, D1hl - Хейлонггонг, D2hn - Хонгчуань; 20) свиты: O1el - Ели, O1ln - Лянгцзяшань, O1xm - Сямацзягоу, O1sn - Шангмацзягоу, D2wz - Ваньцзяцзи; 21) свиты: D1hl -Хейлонггонг, D2hn - Хонгчуань, D2ffx - Фусингтун; 22) свиты: D1xn - Синжонг, D2xh - Сяохэйтай, D2sh - Шангхэйтай, D2lt - Лаотудингзи, D3ql - Цилигашань; 23) D3t - толща туфоалевролитов и туфопесчаников; 24) D2-3lt - люторгская свита; 25) D3i - толща известняков и спилитов; 26) D2-3lt - люторгская свита; 27) свиты: D1-2an - анхепская, D2 pp - пуапская, D3sk - сакненская; 28) D2-3?k - толща конгломератов; 29) D3an - свита Аиносава (70 м); 30) D?sm - серия (метаморфический комплекс) Самбагава (3500-6480 м). Нестратифицирующиеся магматические комплексы: rD1s - риолитовый cинегорский (субвулканический), ?-? D1?k - габбро-сиенит-гранитовый кленовский (субвулканический), ?D3l - базитовый лунзенский (субвулканический), ?Dt - гранитовый Титибу (плутонический). Условные обозначения пород см. рис. А |
Первый из них комплекс отличается бедностью видов и определяется по присутствию Taeniocrada decheniana (Goepp.) Kr. et Weyl., Barrandeinopsis sp., Tomiphyton primaevum f. angusta Petr., Aphyllopteris sp., Hostimella hostimensis Pot. et Bern., Platy-phyllum sp. Возраст комплекса устанавливается по наличию Tomiphyton primaevum f. angusta - формы, известной из эйфеля Алтае-Саянской горной области. По мнению В.Г. Зиминой и Л.А. Изосова [4, 27], возможна и более древняя датировка - между ранним и средним девоном; эта точка зрения основана на данных В.А. Красилова [21], определившего в низах люторгской свиты раннедевонские Germanophyton sp., Platyphullum sp., Psilophytites sp. Второй комплекс богат растительными остатками: Psilophytites cf. arcticum Hoeg, Thursophyton cf. milleri (Salt.) Nath., Taeniocrada decheniana (Goepp.) Kr. et Weyl., T. cf. gracilis Tschirk., Barrandeinopsis cf. beliakovii Kr., Drepanophycus spinaeformis Goepp., Protolepidodendron sharyanum Kr., Blasaria sp., Hyenia sphenophylloides Nath, Uralia minussinskien- sis Petr., Protocephalopteris praecox (Hoeg) A. An., Svalbardia polymorpha Hoeg, Aphylopteris tenuis Petr., Pseudouralia sibirica Petr, и др. В нем вместе с растениями, широко распространенными в среднедевонское время в Норвегии, Алтае-Саянской горной области и на Шпицбергене, встречаются виды, характерные лишь для живетского века: Taeniocrada cf. gracilis, Barrandeinopsis of. beliakovii, Hyenia sphenophylloides, Pseudouralia sibirica, Svalbardia polymorpha, Aphyllopteris tenuis.