Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Геологическое строение и типизация кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном (Филиппинское, Восточно-китайское, Желтое моря, залив Бохай)
ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение и типизация кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном (Филиппинское, Восточно-китайское, Желтое моря, залив Бохай)"

а ^ %

российская академия нлук

президиум дальневосточного отделения

На правах рукописи

КИРИЛЛОВА Галина Леонтьевна

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ТИПИЗАЦИЯ КАЙНОЗОЙСКИХ ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ ВОСТОЧНОЙ АЗИИ С ТИХИМ ОКЕАНОМ (ФИЛИППИНСКОЕ, ВОСТОЧНО -КИТАЙСКОЕ .ЖЕЛТОЕ МОРЯ, ЗАЛИВ БОХАЙ)

Специальность0-t.00.0l общая и региональная геология

АВТОРЕФЕРАТ

лтчертации на соискание ученой степени доктора геолого- минералогических наук

Хабаровск П92 г

Работа млкчшенч в Институте П'гг -ники и ;. .-¿и- нкк Дальневосточного отд-л-'-ния Го-с.и-кой АН

Официальные оппонент»«

Доктор гсолого-мин"ралоп1Ч!:'сга[х наук И. И. Герсенея

Доктор геолого -минн^сиогических наук Г. М. Власов

Доктор геолого минср-длогических наук П. В. Марг.егчп

Ведущая организация: Бсусекгнкй паучно-исследоште-льский инсти

Замита состоится "6Г_мэя_199г_г.____в_1_0_час._ на заседании Специализированного совета Л- 002. 06.05 при Президиуме ЛВС) РАН в конференц-зале Института тектоники и геофизики.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 680063, Хабаровск, ул. Ким-Ю-Чена.65, ИТ ИГ. Ученому секретарю спецсовета.

тут геологии и минеральных ресурсов Миро во го океана В1ШМ0кезнгеология НПО "Овмор-геология"

Автореферат разослан '

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор геолого-минералогических наук

иацлгс1*^*

V -

¡а. з..

^иссартаций

Г,ВЕДЕНИЕ

Актуальность пиАгл-мн. Окраинные моря Восточной Азии, гирлянда которых отделяет Азиатский континент от Тихого океана, являклся ключевым объектом для решения ряда фундаментальных проблем как теоретического, так и практического плана.

С активизацией г^олого-геофизическнх исследований в морях и оке анах, появлением концепции новой глобальной тектоники создано множество моделей строения и эволюции окраинных бассейнов. Наряду с моделью базификации ( Пелоусов,Рудич,1961), сначала наиболее популярной била модель, согласно которой окраинные бассейны генетически связаны с процессом субдукции океанской литосферы при ее конвергенции с кои •гинентом и образуются оа счет вторичной конвекции в мантии,создающей условия растяжения и локального спрединга в тылу системы дуга желобе Капе, 1971). Однако, в различных районах зоны сочленения стали накапливаться геолого-геофизические данные, не укладывающиеся в рамки указанной модели. Возникли понятия рассеянного, пассивного спрединга (ПЬаге, 1978; Зоненшайн, Савосгин, 1979; 1'уес1г, Капгдаог 1,1979 и др. ;. а в качестве энергетического источника стали привлекаться не только субдукция, но и независимый от нее мантийный диапиризм (Каше, 1971; НаЬ-.ииа, 11уе<1а, 1979), миграция "горячего района" мантии (Тау1ог, Когпуг, 1983), поток в мантийном клине (Токког, Н:з1п, 1978), а тагаье простое механическое взаимодействие литосферных плит, приводящих к открытию или закрытию зон сочленения. Различное модели, обаор которых Сил недавно сделан ж.Обуэном (ЛиЬо1П, 1989), предложены и для глубоководных желобов. Популярны также и модели рифтинга различных модификаций (Милановский, 1976,1987; Кишга, 1985; Ье^игеу.Кшига, 1985,1980), допускающих расширение Земли.

Следует заметить, что е основу построения этих моделей закладывались, как правило, геофизические и геодинамические параметры, налео-реконетрукции былых процессов. Структурно-вещественной характеристике выполнения окраинных бассейнов, характеристике границ осадочных тел внимания уделялось меньше. Хотя по этим характеристикам в сочетании е морфоструктурным положением единый класс окраинных или задугоьых бас -сейнов мокет быть подразделен на ряд типов, что является ныне ннсущ ной проблемой в связи о перспективами обнаружения тел или иных видов минеральных ресурсов лишь в определенных типах бассейнов.

Таким образом, другим аспектом проблемы, определяющим болызой интерес исследователей к кайнозойским окраинным бассейнах), является то, что они являются вместилищами различных видов полезных ископаемых. Известно, что половина мировых запасов нефти сосредоточена в ме-зозойско-кайнозойских бассейнах и среди них более 75X, месторождений -гигантов (Chen Quanrrao, V. Dickinson,1986). В последние годы в кайнозойских осадочных бассейнах активных континентальных окраин обнаружены таич!? рудные залея:;, подобные колчеданным рудам Урала или полиметаллическим месторождениям Куроко. Особенно ьпечатляхда результаты работ 1990 г. в вадуговом бассейне Вудларк (юго-западная часть Тихого океана), где найдены богатейшие полиметаллические руды, в которь^ содержание икпка достигает Б71, меди - 30%, содержание золота 10-21 г, а серебра 500 г на тонну. Подобные сульфидные руды открыты и во внут-ридуговом троге Окинава.

И, наконец, третьим аспектом проблемы является то, что при изучении кайнозойских осадочных бассейнов в значительной мере может бить юполъзован принцип актузлизма, поскольку события и процессы, обусловившие форм;:ра&ание бассейнов, происходили в недалеком простом и могут быть цопостывлзнн с современным»!, изучение которых в последние годы значительно продвинулось вперед, благодаря применению новейаеР высокоточной техники. Всестороннее изучение кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленеконтинента и океана позьоляег получить необходимый ¡материал для сравнительчого анализа на структурно-вещественной основе как с подобны?® re кайнозойскими континентальными окраинами, так и со складчатым» чоясачк Сакерозоя. Успеснш попытку такого сравнительного анализа уда? имэктся (Левин,1979,1Я85; Геологи? окраинных бассейнов, 1987; Н. А. Богданов, 1988; Крылов, Бурлин, Лебедев, 1988 и др.).

Выбор объекта исследований - Силишикского, Восточно-Китайского, З&глтого морей и залива Бохай - обусловлен как возможностью охватит! все многообразие типов кайнозойских осадочных бассейнов от глубоководных желобов через кегдвуговьк, преддуговые бассейны до ьнутриконти-нентальных, так и высокой степень» геолого-геофизической изученное?! этих морей, особенно в последнее десятилетие. Здесь проведено зплот! до 1990 г. 3 рейсов буровых судов "Глошр Челлендлвер" и "Джойдес Ре-аолюиен" (6, 31,£8-60, 87, 125, 126, 131), которым предшествовали детальные геофизические исследования. Выполнена серия исследований m национальным и интернациональным проектам: программа морских геологи-

ческих исследований континентального шельфа и склона вокруг Японии, в результате которой составлена серия геологических карт м-ба 1:1.000.000 (1977-1982 гг.); интернациональная программа "Динамика и эволюция литосферы" ' DELP), Франко-япслский проект "Кайко", советски--адтайско-японский ароект "Геотраве**:", серия исследований с погружаемых обитаемых аппаратов в желобе Нанкай (Наутилус), Марианском (Ал-вин), трог.? Окинава (Синкай-2000). Кроме того, проведено множество геолого -геофизических рейсов научно-исследовательских судов разных стран, в том числе немало и советских, внесиих значительный вклад в дело изучения этог^ региона.

Такая изученность позволила подойти к проблеме создания моделей строения г*1ги:ичных типч осадочных бассейнов в зоне сочленения КОНТИНЕНТ'! И WW-}.

Г; !)[.-гнhyw,\<- годи был один на этапов обобщения геолого-

геофизических данных го кайнозойским осадочным бассейнам Российской части зоны сччлен^ния Азии с Тмх;;м океаном, в которых автор принимал непосредственна« участие. Были составлены "Тектоническая карта нефтегазоносных областей Дальнего Востока" м-ба 1:2.500.000 под редакцией к\ Л. Косыгина (1936), "Атлас структурно-литслогических карт кайнозойских осадо".ных бассейнов Востока СССР" м-Са 1:7.500.000 под редакцией В. Г. Варнавского и автора (1990), издана коллективная монография "Ли-тол'л'о-пегрофизические критерии нефтегазонос ноет и" (¡¿Наука, 1990). Одн;^;о, степень изученности Российской части зоны сочленения Азии с Тихим океаном,особенно с пемоиъв бурения, все еше низка. Поэтому предпринятый анализ геолого-геофизических данных по сопредельному с юга хорош изученное региону был необходим для последующего сравнительного анализа однотипных структур обоих регионов с целью прогноза тех видо1- полезных ископаемых, которые уже выявлены в детально изученном регионе.

Цели и задачи. Целью данной работы было выявление всего многообразия типов кайнозойских осадочных бассейнов в хорошо изученном регионе, начиная о глубо.соводных жзлобов через окраинные бассейны к вн/т риконтинентальным.их типизация по группам признаков, сравнительный анализ, лыязлеиие закономерностей эьолюши и размещения различных видов полезных ископаемых. Достижение поставленной цели осуществляла последовательным решением следующих основных задач:

выработка методических основ сравнительного анализа акваторий И территорий;

- создание моделей строения различных типов бассейнов путем комплексного анализа геолого-геофизических данных;

- анализ-роди региональных и глобальных ¿акторов в формировании осадочных бассейнов;

- корреляция геологических событий, запечатлевшихся в разрезах бассейнов.

Методика исследований заключалась в структурно-формационном районировании и сравнительно-тектоническом анализе. Методологической основой для выделения осадочных бассейнов как структурных элементов первого ранга, а также структурных элементов более высоких рангов внутри осадочных бассейнов было соблюдение основных методологических принципов (Косыгин.1983,1988): специализации,соразмерности, целесообразности и однородности описания.

Описание и типизация бассейнов проводились по нескольким группам признаков (параметров):

- морфологическим (площадь, форма, гипсометрическое положение и

др.);

- геофизическим (тип коры, ее мощность, гравитационные, магнитные аномалии, тепловой поток или геотермический градиент, сейсмичность, сейсмостратиграфический разрез);

- седиментологическим (состав, мощность, форма осадочного выполнения с выделением фаций, формаций, циклов, комплексов, характеристикой их границ, обстановки и скорости седиментации, характера синседи-ментационного магматизма);

- тектоническим, включающим бассейнообразуюшие и бассейновидоиз-меняюшие на разных этапах тектонические процессы;

- минерагеническим (наличие нефти, газа, угля, соли, железо-марганцевых конкреций, сульфидных руд).

Основные защищаемые положения:

1. В осадочных разрезах дна морей могут быть выделены, как и на континентах, геологические тела или слоевые ассоциации трех рангов, что обеспечивает единый подход при сравнительном тектоническом анализе и палеореконструкциях разного маситаба.

2. По комплексу морфологических, геофизических, седименгологи-чес-ких и тектонических признаков среди кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном выделяется две группы: бассейны с корой океанического и переходного типов и бассейны с корой континентального типа. Внутри первой группы обособляются бас-

сейны-желоба, ьадуговые, мевдУтсвые, лреддугоь№> и гнутридуговые бассейны. Внутри второй группы - окраинно-континентальные шельфовые и внутриконтинентальные. Мевдуговне и внутридуговые бассейны характеризуются су.-ьфидной минерализацией типа Куроко. окраинноконтинентальные шельфовые и внутриконтинентальные бассейны концентрируют залежи углеводе родов.

3. Впервые проведенное сопоставление перерывов и несогласий с глобальной шкалой эвстатических колебаний урювня Мирового океана, позволило выделить на Восточно-Азиатской окраине суперциклы второго порядка продолжительностью около 10 млн л. , в редких случаях - циклы ■третьего порядка. Несогласия в регионе сформировались в результате сочетания глобальных и региональных событий, важнейшими из которых являются эвстатические колебания уровня моря, тектонические, вулканические процессы, а также климатические изменения.

4. Современная структура осадочных бассейнов сформировать в результате сложного сочетания глобальных движений плит и-местных внут-рыплитных деформаций, в условиях частой смены полей напряжения. Для исследованного региона характерен обпий режим растяжения, быстрые погружения и даде обрушения, носящие стадийный характер. Для заключительных стадий развития бассейнов характерен режим сжатия.

5. Существенные тектонические перестройки в регионе строго не синхронны, но концентрируются оксло определенных временных рубежей.

Фактический материал. Методологические основы сравнительного тектонического анализа осадочных бассейнов континента и океана разрабатывались в процессе работы над серией терминологических справочников "Иерархия геологических тел",(Хабаровск,1979), "Структура континентов и океанов" (М. .Недра, 1979). "Общая »стратиграфия" (Хабаровск,1979), "Строение осадочных формаций" (Хабаровск,1981), "Геологические формации", т. 2 (М. .Недра), "Рудные и рудоносные формации (М. .Недра, 1983), "Геологические тела" (М. .Недра, 1986).

Фактическим материалом для сравнительного анализа осадочных бассейнов послужил обширный геолого-геофизический материал (разрезы сквахин глубоководного и нефтяного бурения, данные драгирования, наблюдений с погружаемых аппаратов, а также материалы различных видов геофизических исследований), полученный в последние 20 лет в рамках национальных и интернациональных программ, в работах п.о одной из которых (советеко-китайско -японский "Геотраверс" автор принимал непосредственное участие.

б -

!!ауч>кы новизна,__практическая значимость. Впервые для этого региона проведена типизация кайнозойских осадочных бассейнов по ряду геолого-геофизических признаков с единых методологических позиций. Впервые проведена корреляция перерывов и несогласий с глобальной шкалой астатических колебаний уровня Мирового океана с выделением су-п^рциклов второго порядка и отчасти циклов третьего порядка. Сопоставлено время проявления глобальных и региональных тектонических движения на изученном отрезка Восточно-Азиатской активной окраины.

Установленные закономерности строения различных типов осадочных бассейнов ь одном из наиболее изученных районов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океанам с высокой плотностью бурения открывают шроки*' возможности для сравнительного тектонического анализа с однотипными осадочными бассейнами еще слабо изученной активной окраины ¡«стока России о целью прогнозирования подобных типов полезных ископаемых.

Промежуточны^ результаты исследований использованы в ряде организаций ( им1*кл'ся .urru внедрения во ВСЕГЕИ, Дальневосточном институте минерального сырья, тресте Дальморнефгегазгеофизразведка). Геотраверс вдоль 18 с. ш. Филиппинского моря, включен в Геолого-геофизический атлас Тихого океана, подготавливаемого к изданию под редакцией Г. Б. УдинЦ|.'на. Результаты и выводы данной работы могут быть использованы при организации и проведении геолого геофизических исследований в зоне сочленения Восточной России с Тихим океаном различными производственными и научными организациями (Дальморнефтегеофизика, Саха-линНИПИморн'-фть, Тихоокеанский океанологический институт РАН, Институт морской геологии и геофизики РАН).

Апробация и публикации. Принципиальные положения диссертации апробированы при обеулдении докладов автора на IV и IX Всесоюзных школах морской геологии ( Геленджик,1979,1390), на 111 Всесоюзном семинара "Осадочные бассейны и их нефтегазоиосность" ( Москва, 1981), на 27 сессии Международного геологического конгресса (Москва 1984), на заседаниях секции геологических формаций Тектонического комитета (1983, 1986), на V Всесоюзном семинаре "Зормации осадочных бассейнов" (Москва, 1985), на V Ооветско-Японском симпозиуме "Геология и геофизика дна окраинных морей Восточной Азии'Ч Хабаровск. 1985), на III I Тихоокеанской школе по морской геологии и геофизике (Владивосток, 1983; Южно-Сахалинск,; 1985; Владивосток, 1987), -на 1 и III Ооветско-Китайских симпозиумах "Геология, геохимия и металлогения зоны перехода от

Азиатского континента к Тихому океану" (Находка, 1987; Благовещенск, 1989) на Всесоюзной школе-семинаре "Перерывы, несогласия, неантиклинальные ловушки по данным сейсмостратиграфии" (Минск, 1987), на X Всесоюзном литологическом совещании (Дилижан Арм. ССР, 1988), на XII Международном седиментологическом конгресс^ (Будапешт, 1989), на Международном симпозиуме "Тектоника, энергетические и минеральные ресурсы северо-западной Пацифики" (Хабаровск, 1У89). на Советско-Китайском симпозиуме "Геология, геофизика, геохимия и минеральные ресурсы окраинных морей Тихого океана" (Владивосток, 1989), на Международном совещании "Глубинное строение Тихого океана и его континентального об-рамления'Ч Благовещенск, 1990), на Меадународном симпозиуме "Происхождение, седиментация, тектоника позднемезозойских-раннекайнозойских осадочных бассейнов Восточной окраины Азии" (Фукуока, Япония, 1991).

Основные положения, развиваемые в диссертации, опубликованы в виде атласа, двух коллективных монографий и 80 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 2В8 стр. машинописного тескта, включает 47 рисунков, 9 таблиц и список использованной литературы из 225 наименований.

Работа выполнена в лаборатории геологии нефтегазоносных областей Института тектоники и геофизики ДВО АН СССР в русле общей проблемы "Тектоническая позиция, структурные формы и типизация мезозойских и кайнозойских осадочных бассейнов Дальнего Востока в связи с закономерностями размещения месторождений нефти и газа", разрабатываемой под руководством академика Ю. А. Косыгина, а такта в ходе работ по сс-вегско-китайско-японскому проекту "Геотраверс".

В процессе работы автору помогло общение и обмен мнениями с Е А. Богдановы?*, Ч. В. Борукаевым, В. Г. Варнавским, Ю. А. Косыгиным, 0. П. Дундо. Л. И. Красным, Л. Э. Левиным, Ю. Ф. Мальцевым, Б. А. Натальиным, Ю. М. Пуща-ровским, К А. Соловьевым, И П. Тимофеевым, И. К Туезовым, В. Т. Фроловым, В. Е. Хаиным, В. М. Цейслером, Р. Ф. Черкасовым, А. Е. Шлезингером. Большую помощь в оформлении работы автору оказали Л. Н. Алфирова, Н. В. Болдовс-кая, Л Е. Волошенко, Н. С. Бородачева, Л. Е Дегтярева, А. Н. Загорович, Е. И. Семенова, Е. Ф. Силкина, Е. Ф. Степина, Л. Д. Пескова, Л Г. Телегина и др. Всем названным товарищам автор искренне благодарен.

Глава I

НЕКОТОРЫЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Успехи геолого-геофиаических исследований в морях и океанах соз-

дали возможность корреляции елоеьпх ассоциаций разного ранга континентов и океанов, общественную помощь в этом вопросе оказывают Сурне развивающиеся и соверш* нетвуюци^ся в последнее десятилетие методы сейсмостратиграфии. Детальность сейсмических исследований, совершенство методики интерпретации, объем существующих геофизических наблюдений и бурения обусловливают возможность выделения тел определенных рангов.

Слоевые ассоциации континентов описаны довольно детально го многочисленным публикациям в терминологических справочниках "Геологически^ Формации" (1982) и "Строение осадочных формаций" (19811. Анализ зтих работ показал, что на континентах для тектонического районирование. построения палеогеографических, лалеотектонических, металлогени-ч»еких карт в зависимости от масштаба целесообразно выделять тела трех рангов. К низшему рангу относятся элементарны породные ассоциации. циклиты, циклотемы, фации, градации, парагенерацик, которые являются элементами, слагающими тела следующего ранга - формации, примерно соответствующие свитам. циклокомплексам или ярусам м* ждународной страграфической шкалы. Группирование формаций в надфор-мации. ряды, комплексы формаций выявляет тела третьего ранга. Структура тела определяется взаимоотноешнием входящих в него элементов более низкого ранга.

По данным сейсмостратиграфиче^ких исследований, на дне морей и I'кланов тоже намечаются слоевые ассоциации трех рангов. Основной единицей при сейсмостратиграфическом анализе является осадочный (сейс-мостратиграфический) комплекс (или осадочная система).

Осадочные системы (комплексы), сформировавшиеся в едно и то же ьремц образуют так называемые "тракты (латеральные ряды) систем". Например, флювиальные, дельтовые, кельфовые осадочные системы, осадочная 'система континентального склона могут ь латеральных направлениях переходить друга г друга и формироваться практически одновременно, образуя единую "сейсмоетратиграфическую единицу", ограниченную отражающими сейсмическими 1'оризонтами.

В зонах перехода от континентов к океанам корреляция разнораиго-вых геологических тел стала насушдой задачей. Изученность дна морей и сейчас неравномерна, но угш достаточна для построения мелкомасштабных, а для никоторых участков и более детальных карт. Естественно, что преобладает геофизическая информация о геологических телах дна м 1-й. которая оир»'Де.яи"т форму, транши -ЛИХ тел и весьма приблизи-

телъно (если есть скоростные характеристики) их состав. По характеру сейсмических записей можно определить и .строение тела i массивное, слоистое). Достоверные т материал:; о сестар-- тел дают ли:;:ь данные бурения и отчасти драгирования.

Сейсмические исследования на эталонных полигонах с рыбкой глот костью бурения позволили детально разработать вопросы идентификации и корреляции сейомостратиграфических единиц и дать им генетическую интерпретацию, основывающуюся на изучении материалов бурения. Таким образом, появилась возможность сравнительного анализа неизвестных объектов других бассейнов с эталонными. Большой шаг сделан в вопросе изучения и классификации взаимоотношений слоев я. в частности, несогласий. В результате анализа взаимоотноешний сейомостратиграфических комплексов можно получать довольно обширную информацию об основных этапах развития бассейна, колебания уровня морл.

Комплексирование геологических и геофизических методов иеслсдо-•вания при выделении геологических тел позволяет воссоздать цельную картину геологического строения осадочных бассейнов в зоне перехода от континентов к океану.

Глава I.

ОБОСНОВАНИЕ ВЬБОРА ШССШИАЦЖЯМЫХ ПРИЗНАКОВ

Анализ собранного материала пс осадочным бассейнам зоны сочлене ния Восточной Азии с Тихим океаном, а также имекетхзся структурно-морфологических классификаций осадочных бассейнов последних 20 лет как советских, так и зарубежных, привели к выбору главных классиФика ционных признаков.

Предце всего, бассейны разделяются на две большие группы: бассейн с корой океанического и переходного типов ( в том числе и бассейны-желоба, являющиеся пограничными структурами) и бассейны с корой континентального типа.

Поскольку рассматриваются кайнозойские осадочные бассейна активной окраины, для которой типично присутствие триады глубоководный желоб-островная дуга-окраинный бассейн, дальнейшее деление ш-Л"ооо»*раз но вести относительно этих морфоструктур, а в пределах континента -относительно положения бассейна внутри или на краю континента, что обусловливает, в конечном итоге, основные черты его строения.

Предварительно следует дать некоторые пояснения. ГЬд названием задуговых 'back arc) или окраинных (margina:) бассейнов г. современной литературе фигурирует довольно большая (более 30) группа структур.

расположенных преимущественно в.северо-западной части Тихого океана, точнее его окраинных морей, и пространственно связанных с системами островных дуг и желобов (Brooks et al. ,1У84). Первоначально к окраинным бассейнам, по определению Д. Каоига (Karig, 1971), относились полузамкнутые котловины или серии котловин, рас положи ные за вулканическими цепями островодужных систем. Л. Лоувер и Дж. Хокинс (Lawv&r, Hart. ms. 1978) расширили это понятие, включив в него любые малые площади океанической литосферы, расположенные между островными дугами или между двумя континентальными фрагментами. Группа этих структур довольно разнородна. Многие из окраинных бассейнов обнаруживает черты, указыЕ&юиие на их происхождение путем растяжения в ходе.субдукции океанической литосферы и располагаются, как правило, над погружающейся плитой. Растяжение происходит либо до появления островной дуги, либо возникает позднее в преддуговой, внутридугоЕой или задуговой структурах. Некоторые бассейны, однако, не связаны непосредственно с субдукцией и развиваются за счет неупорядоченных движений малых плит, вызванных перемещением главных плит. Иногда окраинные бассейны представляют собой отчлененные фрагменты литосферы крупных океанов, и, наконец, к этой же группе окраинных бассейнов относят бассейны, формирующиеся внутри континентальной коры на деструктпвн: окраинах плит. Под дном этих бассейнов отмечается заметное утонение коры, сопровождающееся им несояроьодд,ахзаееея рифтообразованием с последующим формированием океанской лнгосфэры.

Для объяснения происхозс&яая основных структурных элементов окраинных или задугоьых бассейнов предложены различные модели, обзор которых недаы-ю дан 0. Уедой (Uveda,1938). Следует заметить, что в основу построения этих моделей закладываются, как правило, геофизические и геодинамические параметры, палеореконструкции былых процессов. Нам представляется более рациональным при разработке классификации бассейнов использовать их современно« полоцкие по отношению к основным морфоструктурам континентальной окраины.

Таким образок, приз«та следующая классификация кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном, наи, более близкая к глобальной классификации бассейнов Д. Кингстона, С. Дишруна и П. Ульямса (1983).

1. Бассейны с корой океанического и переходного типов:

бассейны-жалоба (на стыке копы океанического и переходного типа): задугоБые; меддуговые: преддуговые; внутридугозые бас-

- И

сейны.

2. Бассейны с корой континентального и переходного типов:

окраинноконтинентальные шельфовые; внутриконтиьентальнне.

Глава 3 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ БАССЕЙНОВ 3.1. Бассейны с корой океанического и-переходного типов 3.1.1. Бассейны-л?лоба

Бассейны- желоба прерывистым кольцом опоясывают Филиппинское море, являясь пограничными структурами, отделяющими Филиппинскую плиту на ьостоке от Тихоокеанской плиты, а на западе - от зрелых островных дуг (рис. 1).

Глубоководные желоба (ГЮ - это структуры, проиоховдение и геодинамическая эволюция которых вшивает наибольшее количество споров среди сторонников тех или иных тектонических концепций. Морфокинема-тическая природа ПК трактуется по-разному. Первоначально Г. Ееньоф. А.Фишер и Г. Хеее считали. ■ что ГЖ формируются вдоль надвигов. Но мнению Дя. Ходжсона, ГК - зоны сдвигов. Высказывалось мнение, что желоба являются простыми грабенами (Tanner, 1973. Гнибиденко, 1№7). Сущест вует тагам модель эдукцни (Чудинов. 1935;. В рамках плейгтектоничее-кой гипотезы для ГЖ предложено несколько геодинамических моделей, в которых субдукция в ГК сопровождалась или аккрецией, или поглощением осадков, или тектонической эрозией, или перемеа1ивавни>-м осадков (School et al. . 1080; Hussong. Uveda, 1981 и др. ). Предполагалось, что этот процесс происходит в режиме сяатия, но сила сцепления плит различна.

Ж. Обучи (Anboum. 3989). рассматривая некоторые аспекты тектони ки субдукционннх зон и опираясь больше на факты, чем на идеи и модели. выделил два крайних типа активных конвергентных окраин,- конвергентные окраины сжатия с активным аккреционным механизмом и конвергентные окраина растяжения, где аккреционный механизм отсутствует или очень слабо активен. Между этими крайними типами могут Смть выделены промежуточные.

Б последнее десятилетие появился новый обширный геилого геофизический материи но Гй. окаймляющим '¡илинпинско- море. Всесторонний анализ этих данных позволил выявить конкретные черты строения конти-нентнлышх и океанических склонов ПК.

Бассейны-желоба имеют как черты сходства, так и отличия (табл.1), 'нто глубочайшие депрессии, в той или иной мере заполнении"

35°й

Рис.1. Тектоническая схека дна Филиппинского моря.

1-Гл; 2-остатсчные островные дуги; 3-карбонатные платформы; 4-6-меж-дуговые и защтовые псогибы, выполненные: 4-базальтами, 5-баэалътам; с чехлам пелагических'глин. 6-вулканокластическими туроицитами; 7 -рифтоЕые системы; 8-активная островная дуга с вулканами; 9-вулкани-ческие горы а;шан; Ю-скважины ЭбБР , ОЙР . Цибры в кружках - названия Гл: 1-Нанкай; 2-Рюкю; З-Фнлиппинский; 4-Айю; 5-Палау; 6-Яп; 7-Марионский; б-Ьолкено; 9-Кдзу-Вонинский. Цч^ры в квацрвтах-названин сстр:г.ных цуг: 1-.',!арианекая; 2-Хксю-Лалау; 3-йаодяима;4-Западно-Мзр! анская. Циг*1 рьт в треугольниках: 1-плато Амами; 2-хребты Дайто-Оки-Дя: тс; 3-плато Урцанет'та; 4-плато Ьенхам; 5-Марианское прецдуговое поднятие. Циггсы в роубах-междуговые и задуговые прогибы: 1-Филиппински'

2-Сикоку; З-Ларесе-Ьела; центральная; л-^ресе-йела

4-Ьснин; 5-1у;арианский. Рифтовые системы: :а (Яп); Ш-Марианская. 2-2'- линии разрезов

Таблица 1

Сравнительная характеристика глубоководных желобов ' Филиппинского моря

ПАРАМЕТРЫ ЖЕЛОБА

йдзу- Вэ-исако Марианский Яп Рюкю Нанкай Бонин.

Площадь, кв. км Глубина моря.м Мощность' осадков, м Гразитац. аномалии в свобод, возд., мГал Тепловой поток,ЕТП Сейсмичность

76 500 33 ООО 173 500

10 600 9 156 11 022

ЛО1000 0-50 0-50

-£60 -220 -220

0. 6 ? Q. 3 сильная сальная сильная

28 ООО 72 ООО 13 ООО

3 530 7 500 4 800

0-100 до1000 ДоЗООО

-200 -130 -40

1.8 0. 9 2. 7

слабая сильная слабая

осадками, характеризующеюся сильными отрицательными гравитационными аномалиями в свободном воздухе, средним тепловым потеком, значения которого иногда возрастает за счет местных факторов. Характерно их положение на границе блоков с разным типом земной коры, примем мощность кори на островодужном склоне в 1,5-3 раза бсльпе, чем на океаническом. Обычно желоба совмещаются с поясами мелко- и глубокофокусных землетрясений, ко интенсивность их различна. Сильные отрицательные изостатическиа аномалии заставляют предполагать непродолжительность их существования, это подтверждается и получении® биостратиграфическими и палеомагнитнкми данными по осадкам желобов. Они не древнее плиоцена, а нередко молода.

Рассмотрение ГЖ, обрамляющих Филип пине ¡сое море, приводят к выведу, что природа их различна. Классическая модель субдукции, где ГЖ рассматривается как зона поддвига океанической плиты под континентальную, применима в какой-то мере лкаь к желобу Нанкай, где установлена мощная дислоцированная аккреционная призма, и пологоладакетая поверхность срыва (поддвига) прослежена на сейсмических профилях на 6С км к западу. Дта других ГЖ картина сложнее. Характер движений нередко менялся на протяжении даже столь короткой жизни желобов, что нашло отражение в сформировавшихся структурах и характере осадков. В Ид-

зу-Вонинском ГЖ, например 0.5 млн. л. назад растяжение, зафиксированное формированием узких трогов, заполненных осадками на внутреннем склоне желоба, сменилось сжатием, отраженным серией надвигов северо-восточного простирания, которые в свою очередь смещены правосторонними сдвигами северо-западного направления (Seno et al., 1S89; Huchon asid Labaum. 1989; Ogawa et. al., 1969). Океанический склон желоба находится в режиме растяжения и ныне.

В Марианском ГЖ отсутствует аккреционная призма, погружение по серии сбросов, сопровождаемое тектонической эрозией, являлось доминирующим процессом (Husscng-. Uveda et al., 1981). А для современного этапа, характеризующегося слабым сцеплением плит, можно предположить и сдвиговые дислокации ьдоль жалоба, что подтверждается кулисообраз-ньш расположением дспресолй, разделенных поднятиями. Тектоническая ситуация в Идзу-Еоншском я Марианском желобах удовлетворительно объясняется и в. рамках модели эдукции К). В. Чудинова, поскольку на внутренних склонах ГЖ действительно вскрыты бурением мантийные породы.

Для ГЖ Рюкю ситуация сложная. По данным едноканального НСП. желоб представляет собой грабен, заполненный на отдельных участках толщей турбидитов мощностью около 1 км. По данным 1/ОВ ОГТ, в северной части желоба на внутреннем склоне наблюдается система сбросов и грабенов, некомпенсированных осадконакоплением ( Prelíminarv... , 1983). Китайские исследователи в основании континентального склона предполагают присутствуй аккреционной призмы и серии взбросов. Материалы более поздних исследований в юго-западной части жлоба свидетельствуют о неоднократном изменения характера и направления движения (Kuramoto. Kchibhi, 1989), ib' только во времени, но и по простиранию желоба. Ныне известно, что на о. Тайвань развиты структуры сжатия (коллизия вулканической дуги Лусон с прото-Тайванем), по простиранию желоба возможна косая субдукция, но в месте подхода хребтов Дайто, Оки Дайто, Кюсю-Палау опять возможна коллизия, что подтверждается серией надвигов.

Скорость седиментации в бассейнах-;лелобах изменяется от нулевой до ураганной (900 м/млн. л. в желобе Нанкай). Осадочный материал поступал в ГЖ в основном со стороны островной дуги и транспортировался в продольном направлении на" расстояние до 1000 км. Зго преимущественно турбидитная пелагическая или гемипелагическая формация. В хорошо изученных желобах, таких как Идеу-Еонинский, Нанкай возможно выделение фаций или фациальных комплексов, сменяощих друг друга по латерали. В устье каньонов .поставляющих материм в ГЖ. формируются фации конусов

t

выноса или фаны (например, фан Моги в Идзу-Бонинском желобе). Нередко выделяются фации песков осевого канала, переходящие по латерали в более тонкие осадки. Широко распространены фации пелагических и гемипе-лагических осадков, не связанных с осевым каналом. Нередко большая часть желоба представляет собой область, нексмпенсируемуп осадкона-коплением, сложенную так называемыми фациями "голодающего желоба" (Underwood, Eachman, 1962), где в небольшом количестве отмечаются ге-мипелагические терригенные илы, тонкозернистые турбидиты, а гагате, вероятно, оползни.

В последние годы лолучекы некоторые сведения, позволяющие судить о накоплении углеводородов на ранних стадиях развития бассейнов-желобов. В осадках желоба Нанкай обнаружены поровые воды, обогащенные углеводородами. Геохимическими исследованиями в скв.808 установлена высокая зрелость углеводородов. Повышенные содержания пентана, бутана, пропана установлены в интервалах глубин 1050-1280 м. В 125 рейсе б/с "Дмзйдес Резолюиен" на внутреннем борту Марианского желоба установлено, что состав поровых вод в осадках значительно отличается от состава морской воды. И особенно интересен тот факт, что с глубиной повышается содержание метана, зтана и пропана. В сочетании с повыиенными значениями теплового потока эти факторы могут рассматриваться как благоприятные для формирования скоплений углеводородов уже на ранних стадиях развития бассейнов-желобов.

3.1. 2. Задуговые бассейны

Филиппинский бассейн является самым крупным окраинным бассейном Юго-Восточной Азии, но из-за недостаточной изученности происхождение его вызывает наибольшее количество разногласий (Hilde, Lee, 1984; Hayes, 1983; Louden, 1976, №ozowski et al. ; Shih, 1980, Uyeda, Ben-Avraham, 1972; Uyeda, IfcCabe, 1983; Watts et al. , 1977 и др.). Основные параметры его приведены в табл. 2. Это некомпенсированный прогиб с маломощным прерывистым глинистым или карбонатно-глинистым горизонтально залегающим чехлом в центральной части. Некоторое увеличение мощности и изменение состава осадков наблюдается по периферии бассейна (рис. 1). Разрез чехла и возрастной диапазон в различных частях бассейна отличны, поэтому уже на данном этапе его изученности выделяются суббассейны (Хейс, 1984) или структурно-формационные зоны (СЮ): центральная, северная, восточная и западная. В центральной С®3 (скв. 291, 294, 295) на эоценовой базальтовой формации в виде прерывистого покрова залегает эоцен-четвертичная глинистая пелагическая

Таблица 2

Сравнительная характеристика междуговых и задугозых бассейнов Филлипинского моря

Бассейны

параметр Силипинокий Бонйн Пареое-Вела Сикоку Марианский Нисинооима

Площадь, кв км 2 310 ООО 66 ООО 660 ООО 297 ООО 297 ООО 33 ООО

Форма Субкзометр. Линейная Линейная Линейная Линейная Линейная

Глубина моря, м - 5 640 4 500 Б ООО 5 ООО 3 820 2 850

Форма осадочного Прерывистый Клиновид- Клиновидная клиновидная Клиновидная Призмовидная

тела покров ная асимметр. трехлопаст. асимметр.

Мощность чехла, км До 1 До 3.0 До 3 До 0. б До 0. б До 0.8

Возраст Фундамента:

островодуяного Доолигоцев. Доолигоцен. Домиоцен. Доллиоиен. Доплиоцен.

океанического Доэоценовый

Линейные магнитные

аномалии эсз Нет ев ССЗ сю Нет

Гравитационное анома-

лии в свободном

воздухе. мГал +10 +60 +25 +15 +50 +40

К(оадость коры, км 5 5.9 4. 7-6. 0 4. 2-5.3 4. 2-5.3 4. S

Тепловой поток. БТП 1.5 1. 3-4. 1 О'. 1-5.0 0. 1-5.0 0. 1-8. 3 0. 8-10. 7

Синседиментационный Основной Основной

магматизм Щелочной Основной Основной Основной и кислый и кислый

Продолжительность

спредиига. млн. л. 25-30 20 13 11-13 3-9 1-3

Сейсмичность Нет Нет Нет Слабая Слабая Слабая

формация мощностью 0-130 м с минимальной скоростью седиментации (около 2 м/млн. л. ) и длительными перерывами.

Характерной структурой центральной части СТО является Центральная рифтовая система (разлом Тайвань). В северной ССв р. нижней части разреза отмечается нижне-среднеэоценовая карбонатно-терригенная тур-бидитная формация мошдостью 260 м (скорость седиментации 40,5 м/млн. л.). которая сменяется среднезоцен-плиоценовой глинистой пелагической формацией мощностью 172 м (скорость седиментации 3,3 м/млн. л.).

Восточная СФЗ расположена у подножья островной дуги Кюсю-Палау (скв. 290, 447). где базальтовый вулканизм продолжался до позднего эоцена, затем отложилась вулканокластическач формация (дебриты) мощностью 66 м позднеэоцен-раннеолигоценового возраста, а затем глинистая гемипелагическая формация раннеолигоцен-четвертичного возраста мощностью около 220 м со скоростью седиментации 1.3 м/млн. л. , внутри которой отмечзются значительные перерывы.

Западная CIG выделяется присутствием довольно мощной (до 520 м) плиоцен-четвертичной турбидиткой формации (скв. 293), залегающей на габбро-базадьтовых брекчиях. Она представляет собой дистальную часть кластического шлейфа р. Кагаян о. Лусон. Скорость седиментации возрастала от 36 и/млн. л. в нигаих слоях до 93 м/млн. л. в верхних.

Комплексная интерпретация сейсмостратиграфии, данных драгирования и бурения позволяет восстановить историю развития Филиппинского бассейна,

3.1. 3. Междугсвые бассейны

В Филиппинском море выделяется пять меядуговых бассейнов: Бонин. Паресе-Вела, Сикоку, Марианский, Нисиносима (таблгаа 2). Прк большем сходстве они имеют и некоторые отличительные особенности, основными оО-ьединяюаими чертами являются их линейная форма и положение м~:кду островными дугами, причем бассейны Сикоку и Паресе-Вела расположены между остаточными островными дугами, а бассейн Бонин. Марианский. Ш-синосима ограничены с одной стороны остаточными островными дугами, а с другой - активными дугами с действующем вулканами. Все басс.-йны не компенсированы осадкопакоплением.

Отмечается тенденция к закономерному изменении некоторых характеристик в зависимости от возраста бассейна: с умеыигнием возраста бассейнов уменьшается их глубина от 5000 м до 2850 м. уменьшается средняя мощность земной коры о? 5.9 до 4.9 км. увеличиваются значе-

ния теплового патока, уменьшается продолжительность спрединга. Каких-либо определенных закономерностей в изменении поля силы тяжести не наблюдается.

Фзрма и строение осадочного чехла междуговых бассейнов так ска-гать в "чистом виде" довольно просты- и закономерны. Со стороны активной вулканической дуги, воздымание которой создает необходимый первичный уклон дна, формируется клиновидный вулканокластический шлейф турбидитоь (вулканопластическая турбидитная формация мощностью до 3 км) от проксимальных около дуги до дпстальных в удалении от нее. Скорость седиментации варьирует от 18-20 м/млн. л. для дистальных турби-дитов до 300 м /млн. л. (иногда до 2250 м/млн. л. в рифте Сумизу) для проксимальных. Выше обычно залегает глинистая или карбонатно-глинис-тая пелагическая формация мощностью в первые сотни м, характеризующаяся скоростью седиментации в 7-10 м/млн. л.. Она фиксирует стадию погружения бассейна. Такое простое асимметричное строение имеют бассейны Паресе-Бела и Марианский (.Кириллова, 1990).

Бассейны Бонин и Сикоку имеют более сложное строение, в котором отразилось влияние нескольких источников сноса, менявшихся в пространстве и во времени. Но стиль седиментации, ее скорость сохранились: общий фон пелагической седиментации иногда нарушался спазматическим поступлением нулканокластических турбидитов, гранулометрический состав которых зависел от дальности переноса от соответсвущей вулканической дуги.

В результате литофациального анализа отложений, вскрытых скважинами (Curtis. Echols, 1930), выделено шесть основных литофаций, объединенных в три абстрактные группы: терригенную. пелагическую и пи-рокластическую.

Вулканизм ь Филиппинском регионе проявлялся практически непрерывно, усиливаясь в отдельные периоды. Детальные исследования в троге Сумизу бассейна Нисиносима показали, что вулканизм почти синхронно проявлялся вдоль островной дуги, вдоль трансформной зоны северо-восточного направления и вдоль меридионального рифта, но- характер вулканизма различен. По-видимому, существовало несколько источников магмы. Есть отличия в характере вулканизма и на ранних стадиях развития различных мождуговых бассейнов. Ранее считалось, что на ранних стадиях развития зарождающегося рифта в базальтах присутствуют островодужные компоненты, как это и подтверждалось на примере Марианского трога (Stern et al. , 1990). Но в базальтах рифта Сумизу островодужных ком-

- IP -

гюнентов но фиксируется ( Hochstaedter et а!.. К'90).

Поскольку описанные бассейны представляют разные стндкя развития меддуговых бассейнов, можно в какой-то мере восстановить стиль тектоники и в какой-то мере геодинамики на разных этапах развития бассейнов. на который влияли, по-видимому, и глобальные перемещения крупных плит, и местные факторы, связанные с вулканизмом, образованием диапл-ров и прочие явления, причины которых еще недостаточно изучены.

Первым глобальным событием, которое отразилось в кайнозойской истории Филиппинского региона была реорганизация Тихоокеанской плиты с изменением направления движенмия с северного на саяадное -13 млн. л. назад. Предполагается, что в результате вдоль суОмс-ридиовзльного трансформного разлома образовалась зона субдукцяи и армировалась зоценовая прото-Марианская дуга. Следует заметить, что стчленная область была довольно разнородней. Известно, что в северной части хр. Кюсю-Палау, на плато Амами, хр. Дайто присутствуют фрагменты континентальной коры. Сходство эоценового карбонатного чехла на плг.то Бен-хам, хр. йосо-Яавау, о-вах Бонин и Шриаисксй преддуговой сЗласти (скв. 458) позволяют предполагать существование довольно обширных кар бонатных платформ, ныне расчлененных на отдельные фрагменты. Недавние детальные исследовния образцов пород, драгированных в Марианской преддуговой области, показали, что среди них трисутствуют базальты, подобные базальтам СОХ, базальтам океанической островов, а таю» остро-водудные толеиты и бониниты. Такая ситуация мо«>? объясняться или от-членением части океанической коры дугой или облукцией Тихоокеанской плиты в процесс^ эволюции Марианской преддуговой области. Однако, близкая ассоциация островодуззшх базальтов с бааатьтами СОХ в одном из разломных уступов позволяет предположить другие варианты: или магма островодужных толеитов внедрилась в отчлэненную дугой, или обдук-тированнную океаническую кору- или базальтовая магма СОХ внедрилась в преддуговую область во время рифтинга, или каких-то деформаций (Johnson, Fryer, 1930).

Е середине олигоцена произошел раскол прото Марианской дути, фрагменты ее представлены ныне хр. Кюсю-Пала у, а на востоке хр. Бенин и цепью Марианских о-вов Гуам, Сайпан, Тинан. Нет единства во мнениях о способе этого раскола: то ли путем рифтинга, сопровождавшегося мощными обвалами, что хорошо видно на примере бассейна Бонин, где четко видны сбросы субдолготного простирания, то ли путем симметричного спрединга с осью в рифте Паресе-Вела. то ли по правостороннему сдвигу

в этом жа рифте, то ли путем рассеянного спрединга. а может быть и в результате сочетания этих процессов. В современном структурном плане имеется два бассейна, в основании которых установлены бурением олиго-ценовые осадки. Но первоначально они представляли, скорее всего, части единого бассейна, где бассейн Бонин занимал краевое положение, о чем свидетельствует грубообломочный характер осадков, а бассейн Паре-се-Вела- более удаленное, поскольку выполнен гемипелагическимн олиго-ценовыми осадками. Глубины бассейна-е это время по бентосным с(орами-ниферам оцениваются в 4-Ь км. Заканчивается этот цикл развития бассейна отложением глинистой или карбонагно-глинистой формации. На этом этапе сформировались субмеридиональные сбросы и. возможно, сдвиги такого же направления, а также густая сеть разломов северо-восточного простирания в западной части бассейна Паресе-Вела. По палеомаг-нитным реконструкциям предполагается, что все это время Оилиппинская плита двигалась на север.

Второй этап развития междуговых бассейнов начинается в раннем миоцене. Активизация вулканизма имела место как в пределах прото Марианской дуги (вулканиты формации Умагак на о. Гуам), так и на вновь образованных дугах Западно-Марианской (вулканическая активность 20-13 млн. л.) и Кинан. Активизировалась вулканическая деятельность и на дне задуювых бассейнов, о чем свидетельствует присутствие интрузивных базальтов и андезитов (?) в основании с кв. 450, 53, 54. Вулканокласти-ческия шлейй формировался с западной стороны Западно-Марианской дуги, на восточной стороне, в бассейне Бонин в интервале 13-19 млн. л. фиксируется перерыв.

¡"читается, что ранний миоцен был ключевым периодом в эволюции Восточно- Лзиа^'.'кой окраины.

На гчтом' этане сформировались вулканические хребты Западно-Марианский и Кинан, линейные магнитные аномалии 6-6С сегер-северо-западного направления и субширэтные трансформные разломы, по которым проходили леноедвиговые перемещения.

На следующем чтапе, иколо 17 млн. л. назад ось спрединга в бассейне Сикоку проходила вдоль вулканических гор Кинан, где идентифицирована магнитная аномалия 5Б (ЭпЬ. 1980) северо-западного простирания и трансформные разломы с правосдвиговым смещением. Предполагается, что на этом этапе Филиппинская плита изменила направление на северо-западное и 15 млн. л. назад столкнулась с юго-западной окраиной Японии (НПЪагс!. Капу. 1990). В результате образовалась

Флексура-вмятина на мысе Мурото (о-в Сикоку). Подтверждением такой коллизии является присутствие на мысе Мурото ранне-среднемисценовых базитових интрузий, подобных по петрохимическим характеристикам базальтам бассейна Сикоку. В восточной части бассейна Сикоку образовалась серия кулисообразно расположенных хребтов северо-восточного простирания (Уиаза, Мигакат, 1У85), являющимися отрогами х,■>. Идзу (Нишишито). Такое же простирание имеет хр. Дзенису и впадина Дзенису. расположенные параллельно современному телобу Нанкай. Возможно к этому же времени относится формирование правосторонних сдькгов северо- восточного простирания в бассейне Еонин. Сдвиги рассекают хр. Бонин, огрзничивакшй бассейн с запада, но не смекают белее молодой вулканический хр. Шитато. сформировавшийся в западной части бяссейип ъ плиоцен- четвертичное время.

Следующий значительный этап ь ¡формировании мелщуговых трогев наступил 3-4 млн. л. назад, когда раскрылся Марианской трог и цепь риф-товых впадин Ннсиносима меридионального направления, ограниченных сбросами, где проявлялся бимодальный вулканизм. Одновременно действовали молодые вулканические дуги Шкшито-Иво длима и Марианская. продол-лающие одна другую в меридиональном направлении. Кроме того вулканизм отмечен л в трачсформной зоне северо-восточного простиран!::-!, пг-р-с,-кающей рифт Сумизу. В Марианском трог»1 крюме центральной рифгсгой до-лини субмеридиоиального направления, которая пересекается тр&всфгрм-ными разломами субширотного направления, установлена «ч-ть диагональных разломов. Следует заметить, что ширина зона д-форманий значительно шру подобной зоны средтио-ок^аипч'-ских хребтов. Подобна же система диагональных разломов (гв 10 + 1 Р> и из 330 ■» 5 5 •> наблюла лась в рифте Сумизу.

Интенсивными и контрастными были ль икения на границ«» цлкии1-на-плейстоцепа и в плейстоцене. Предполагается, что 1 млн. л. и .сад Филиппинская плита двигалась на запад, что визг-ало, видимо, растя/я-ние на востоке (прогибы на внутреннем склоне Идзу-Бснинского же л*: 5а). Несколько позже. 0.5 млн. л. назад дуга Идзу столкнулась е икраиной юго-западной Японии, что отразилось серией надвигов и сдвигов оубши оотного направления по северной с-краине бассейна Бонин. В то же время в районе цепи рифтов Нисиносима продолжались интенсивные ди<М*-р*нци-ровашше вертикальные движения, в результате которых плечи рифта под нялись на 200-1700 м, и скорость седиментации в рифтах возросла до 2500 м/млн.л. К этому же времени относится формирование глубоководных

- ¡¿с' -

лёлоооь.

Районы рифтов и спрединговых хребтов и ныне активны,о чем свидетельствует наблюдаемая сейсмичность, повышенный тепловой поток и гид-рэт^жчяьнаа циркуляция. Трубы курильщиков, содержащие сфалерит, халмтопирит, галенит, жилы, корки, сложенные кремнеземом, баритом, и оксидами железа, наблюдаемые в рифте Сумизу и Марианском троге, по мнению специалистов, похожи на минералогическую ассоциацию месторождения' массивных сульфидных руд Куроко, расположенное в среднемиоцено-ьом бассейне Хокуроку. Гидротермально измененные породы наблюдались и ь бассейне Паресе-Вела. Все это позволяет заключить, что молцуговыс Оасойны на ранних стадиях своего развития перспективны на обнаружение месторождений массивных сульфидных руд.

3. 1. 4. Преддуговые бассейны

Преддуговые бассейны шириной 50-100 км протягиваются прерывистой цепочкой вдоль Юго-Западной Японии (цепь прогибов Toca, Хьвга, Кума-нс) и дуги Рюкю (прогибы Миядзаки, Симадзири) на расстояние около 2000 км. На северо-западе они ограничены складчатым поясом Симанто и дугой Рнкй. на юго-востоке - поднятиями вненних хребтов (рис. 2,3).

Бассейны характеризуются отрицательными гравитационными аномалиями в 100 мГал, мозаичными магнитными аномалиями, тепловым потоком в 0.9 ЕТП, иногда отмечается повышенная сейсшчиость. Мощность земной коры составляет 18-20 км.

Е юго-западной Японии и северной части дуги Рюкю заложению пред-дуговьж бассейнов предшествовали значительные поднятия складчатых структур пояса Симанто и эрозия, выразившиеся в региональном перерыге £ интервале 9-6 млн. л. и несогласии, слабо наклоненном на юго-восток. £ кжной части дуги Рюкю бассейны развивались унаследование, движения поздней фазы Симанто (или Такатихо) здесь не проявились. Первая стадия развития бассейна характеризуется растяжением, дроблением разнородного фундамента и погружением по сбросам. В это время накопилась верхнемиоцен-нижнеплейстоценовая вулканокластическая формация мощностью 2,5-5 км, в верхней части которой преобладают турбидиты, что свидетельствует, по-видимому, об увеличении наклона континентального склона с плиоцена. В разрезах юго-западной Японии иногда отмечаются внутриформационные перерывы. Областью сноса служила преимущественно островная дуга, сложенная вулкано-плутонической ассоциацией раннего-среднего миоцена <грансдиориты, андезиты, риолиты) и простиравшаяся от о. Кюсю до о. Тайвань. Небольшое количество материала поступало с

.гч -

125°

Рис.2. Тектоническая схег.'о ¿осточыо-лаиатской окраины Г по 1,1 19о4 с дополнениями ,' .

I - депонентам седиментации основных лпагуш бассейн» »уст-яшо-Китайского моря (1-У11); 1 - »уцлен; II - Сиху; Ь - дячГЬй; 1У -Чдоудцы; У - Ьэньцун; У1 - Лгшцляюй; Ул - Тайсы-Тайчун (импгщ-но-Тайваньскпя); 2 - «сел о б Рюкю (Шнсей-икто); л - оп. ¡иг'т,'! Окинано; 4 - Неокятазиятскии гулканичоский пояс; ¡> - линии рпм-резои. ВКЬ - Ьосточно-1{цтаиский бассейн; СТСЛ - Сипызи-Та/ьгж!.-ский складчатый гюяс.

Рис.3. Геслого-геофпзический профиль 2-2* через Восточно-Азиатскую окраину [по у.и 7г.-< Пп^-, Ье 1ипу1п5,198а и цр,] Местоположение см.на рис.2.

ьго- bocTOKti E';.?M0»!0 гр. Яойто, Окн-Дэйто. плаго Амьмн). К» с?йо»ггро-Филях наблюдаются проградациснные структуры, которые тожз связаны с ¡ого-восточным погруя?аием склона, что подтверждаете,: такме более глубоководно й фауной. возможно, этот наю:он связан с началом формирования желоба Рюкю. Скорость седиментации в это время составляла 150430 м/млн.л. В отдельных местах бассейна вдоль разломов внедрялись плиоиен-раннеплейстоценовые риолиты.

Поздняя, четвертичная стадия развития преддуговых бассейнов характеризуется условиями сжатия, что выразилось в сокращении площади, по крайней мере, северных бассейнов, Еоздымакие внешних хребтов, формировании надвигов и поперечных им сдвигов северо-западного простирания, обусловивших, видимо, наблюдавшуюся в современном структурном плане сегментацию преддугового бассейна на отдельные прогибы (Toca, Хьюга, Кумано). Вдоль них же проходят современные проливы. Возможно, этс связано с изменением движения Филиппинской плиты с северо-западного на западное. Состав плейстоценовых формаций преимущественно терригекный грубообломочный. Скорость седиментации варьировала от 200 до 700 м/млн. л.

3.1. 5. Внугридуговой трог Окинава

Трог Окинава является внутридуговым бассейном ранней стадии эволюции, образовавшимся вдоль Азиатской континентальной окраины. Он имеет форму рога, раеширкюлегося от о. Тайвань к о. Кюсю, длиной 1300 км при средней сирине 200-250 км. Глубина моря увеличивается от 600 м на севере до 2300 м на юге.

На западе системой разломов Тунгхай он отделяется от Синцзи-Тайваньского складчатого пояса, на востоке система разломов Рюкю отделяет его от дуги Рюкю (рис.2).

В осевой части трога прослеживается эшелонированная система коротких рифтов, отражающих правоедвиговые перемещения (Kinura, 1S88). Эта система далее на северо-восток продолжается в виде грабена Белпу-Шимабара на о. Кюсю и далее соединяется с Медианной тектонической линией. "Зольной трог Окинава" включает собственно трог Окинава и активную вулканическую дугу, хр. Toicapa по восточному борту трога.

Трог хорошо • изучен благодаря международному сотрудничеству (Murauchi ot al-, -1968; Wajrman et al., 1970; Ludwig et al., 1973; Leyden et al. , 1973; Segava, 1S75; Murakami, 1976; Но.тла, 1977, 1973; Herman et al., 1978; Kinura et al., 1979; Aiba, Sekiya, 1979; Nash, 1979; L.ee et al. , 1980; Lu et al. , 1981; Xiarglong, 1S83; Letouzey, Kimura, 1985, 1986; Sibuet et al., 1987; Halbach et al., 1989). Двумя

левосторонними сдвигами трог скинага делится на три сегмента - северный, центральный и южный. Мощюсть коры северного сегмента варьирует от 20 до 24 км, в центральном и южном сегменте она составляет 15-18 км. Вдоль трога прослеживается зона гравитационных аномалий Буге интенсивностью до 160 мГая. ¡¿агнитные аномалии мозаичные, отрицательные, лишь в ¡одной части слабые линейные. Трог характеризуется сильной мелкофокусной сейсмичностью, высокими значениями теплового потека, которые возрастают от 2-3 ЕТП на севере до 8.95 на юге.

Трог Окинава сформировался на разнородном, в той или иной мере дислоцированном фундаменте ь результате двух фаз рифтинга Южно-Японской вулканической дуги, фрагменты которой обнаруживаются по бортам и в основании трога. Следовательно, по своему происхождению он является внутридуговым, но в современной литературе обычно называется задуго-вым бассейном, хотя такое название справедливо лишь по отношению к современной вулканической дуге Токара или остаточной дуге Рюкю.

11а первой стадии развития бассейна, связанной с первой фазой рифтинга, после длительного периода поднятий и эрозии (9 -6 млн.л.) отложилась позднемиоцен-раннеплейстоценовая турбидитная вулканоклас-тическая формация (формация Симадзири и соответствующий ей сейсмо-комллекс С). Максимальная мощность комплекса - до 6000 м, в отдельных грабенах до 8000 м наблюдается на севере, уменьшаясь к югу и к западу. Соответственно скорость седиментациии уменьшается от лавинной на севере, 2000 м/млн. л. , до 500 м/млн. л. на юге. На юге внутри сейсмо-комплекса выделяются массивные итокообразные тела, которые интерпретируются как рифовые известняки или эвапориты. На первой стадии развития бассейна широко проявлялся плиоценовый известково -щелочной вулканизм (лавы и туфы андезитов, дацитов).

Вторая фаза рифтинга началась 2 млн. л. назад на границе плиоцена и плейстоцена и продолжается до сих пор. В это время сформировался сейсмокомплэкс В, преимущественно несогласно залегающий на подкомплексе С и подразделенный на 3 подкомплекса. Состав его определенно не установлен, но по характеру сейсмической записи предполагается, что он сложен глинистыми илами и турбидитами. Мощность комплекса уменьшается от 2 км на юге (лавинная скорость седиментации - 1000 м/млн. л.) до 350-500 м на севере (200 м/млн. л.). Современная скорость седиментации оценивается в 15-35 м/млн. л. Вулканическая деятельность локализуется в северной части трога вдоль восточного борта. В южной части отмечен спрединг и подводные извержения базальтов и дацитов. В сред-

леи части трога ка глубине 1535 м обнаружены рудпнэ воля и гидротермальные источники. еодерладие до 2000 нл/кг метана, что в 20 раз больше, чем в кормальиоа морской воде. В образцах сульфидных руд, которые рассматривается как современные аналоги руд типа Куроко, содержится 0. 6 ~ сереора, 5Х меди, 25% свинца и 402 цинка (Haibsch et al. , 1989).

3. Z. Бассейны с корой континентального типа.

3.2.1. Окраиннскоцтинентальннй вельфовый бассейн 13соточно-Китгйского моря

Иель4овьш бассейн Восточно-Китайского моря от трога Окинава отделен узким Синцзи-Т&йзаньским складчатым поясом, и с запада ограничен Кеокатазллгским вудкако-плутоническим поясом и его подводнмм продолжением. Бассейн представлен двумя система!«! узких впадин, разделенных поднятиями.

Мощность континентальной земной поры составляет 30 км. Характерны положительные гравитационные аномалии до 10 мГал. Магнитное поле знакопеременное, величина теплового потока достигает 2.6 единиц теплового потока. Сейсмичность сильная. Фундамент бассейна весьма разнороден.

Ценной компиляцией геолого-геофизических данных являются два трансекта в северной и южной части бассейна, выполненные китайскими исследователями (Ж| Veiling, Le junymg, 1988; Геотравсрс... , 1991; Кириллова. 1991 ). В кайнозойском разрезе выделяется 3 сексмоксмллек-са. Палесцен-зоценозый рифговый сейсмокомплекс заполняет систему гра-íenos. полугрзбеноз и достигает моэдости 4 км. О составе его сведений очень мело. В южной части бассейна на о. Тайвань известны аргиллиты мелководноморского происхождения. Олигоцен-миоценовый сейсмокомнлекс имеет более широте распространение и характеризует стадию пострифто-вого погружения. Комплекс сложен песчано-глинистыми осадками озерного происхождения с прослоями конгломератов. Мощность его достигает 5 км. Скорость седиментации варьировала от 77 до 150 м/мдн. л.

Плиоцен-четвертичный комплекс мощностью до 2 км залегает горизонтально и имеет наибольшее распространение. Он сложен песчано-глинистыми образованиями преимущественно морского происхождения.

Китайские исследователи выделяют на сейсмических профилях до 10 несогласий, что отражает высокую тектоническую активность в районе в кайнозое.

Важную роль в истории бассейна играли разломы, формировавшиеся в

зависимости от направления движения главных плит Индийской, Евроазиатской и Филиппинской. В итоге длительной эволюции сформировались две главных системы разломов: северо-северо-восточные сбросы и сбро-со-сдвиги и субширотные левосторонние сдвиги.

По классификации Д. Ли (li,1984), этот бассейн относится к эпи-континентальным рифтовым бассейнам. Здесь наблюдаются весьма благоприятные условия для генерации и накопления углеводородов (нефти и газа), т.е. большая мощность осадков, высокий геотермальный градиент, обусловленный рифпогенными процессами и сопровождающим их вулканизмом, ' оптимальное сочетание ловушек и локрыаек, большая мощность неф-тематеринских пород, высокие скорости седиментации.

3. 2. 2. Внутриконтинентальные бассейны

Субей-Келтоморский бассейн расположен на северо-восточном краю платформы Янцзы. Серией поднятий бассейн разделен на четыре крупных впадины. Здесь выполнен большой объем геолого-геофкзических исследо вания и бурения в связи с поисками нефти и газа (Zhao J longkuri et al. . 1985; Juan, 1986 и др.).

E пределах бассейна наблюдается слабые аномалии Буге -5 -25 мГал, слабо выраженные положительные аномалии восток-северо -восточного простирания. Геотермальный градиент составляет 31 С/км. Район характеризуется сильной сейсмичностью. Мощность земной коры составляет около 35 гол.

Бассейн заложился на разнородном фундаменте и частично унаследовал мезозойский структурный план. Преобладающая ориентировка на сузе северо-восточная, в море она меняется на широтную и запад-северо-западную, что связано с главными направлениями разломов как унаследованных, так и вновь образованных.

На границе мела и палеоцена проявились- позднеяньанньские или раннегималайские движения, что привело к короблению коры, обновлению рифтов северо-восточного направления, хотя выражены они не очень четко и переход от рифговой стадии к стадии погружения не очень явный.

В кайнозое выделяется три главных тектонических цикла, каждый из которых начинается рифтингом и образованием грабенов, и заканчивается погружением (Zhao Jjongkun et ai. ,1985). Состав трех основных сейсмо-комплексов палеоценового, эоцен-олигоценового и неоген-четвертичного довольно однообразен. Это озерно-аллювиалыше, нередко «разноцветные осадки, представленные преимущественно аргиллитами и песчаниками, реже конгломератами и гравелитами. Мощность толщи кайнозойских осадков

варьирует от 4 до 11 км. В кайнозое преобладал режим растяжения, сформировались сбросы, амплитуда перемещения по которым достигала 3 км.

Проявления нефти, газа установлены почти во всех формация* бассейна, поэтому бассейн считается весьма перспективным, но поиски следует сосредоточить на более глубоких горизонтах, где геотермальный градиент выше.

Бассейн Хуабей-Бохайвань расположен в восточной части Скно-Ко-рейской платформы и имеет грубо ромбическую форму. Он представляет собой множество небольших впадин, около 50, группирующихся в более ■ крупные прогибы, разделенные поднятиями. Впадины имеют разный фундамент, различный состав и строение чехла, различную тектоническую эволюцию. Основные системы разломов имеют северо-восточное и субширотное простирание.

По гравиметрическим данным состояние региона близко к изостати-ческому равновесию. Наблюдаются лишь небольшие положительные аномалии в 20-30 мГал над морем Бохай (Ma et al. , 1982). Глубина поверхности М по краям бассейна 38-44 км, в центре она на 10-15 км меньше.' Средние значения теплового потока составляют 1.8 ЕТП, что значительно выше, чем в соседних структурах. Для бассейна характерны четкие положительные и отрицательные магнитные аномалии северо-восточного проятирания. В период с 1966 до 1976 г. отмечено пять сильных землетрясений.

В обобщенном кайнозойском разрезе выделяется три основных" сейс-мокомплекса: эоцен-нижяеолигоценовый, средне-верхнеолигоценовый и неоген-четвертичный. Состав их довольно однообразен и представлен озер-но-аллювиальными, нередко красноцветными осадками, в основном, аргиллитами и песчаниками, реже конгломератами, мергелями, гипсами и базальтами. Очень редко, в олигоценовых формациях находят глауконит и морские ископаемые органические остатки (Ye et al. ,1985). Общая мощность кайнозойских осадков достигает 10-12 км. Для кайнозоя характерен режим растяжения. Наряду с крутыми разломами отмечаются ковшеоб-разные листрические разломы, дайки, реже отмечаются сдвиги (Lao Qiuyuan, Gao Wenxue, 1984; Liu Xun, 1981). Происхождение бассейна, по мнению китайского исследователя Д. Ли (Li, 1984), связано с подъемом мантийного диапира и утонением коры под действием регионального растяжения, что подтверждается геофизическими данными.

Бассейн Хуабей-Еохайвань, как известно, богат нефтью и газом. Здесь открыто несколько десятков крупных и средних месторождений.

• Глава 1Y

- 30 -

ПЕРЕРЫВЫ И НЕСОГЛАСИЯ В РАЗРЕЗАХ БАССЕЙНОВ.

ИХ КОРРЕЛЯЦИЯ

При изучении разрезов особое внимание уделялось перерывам и несогласиям, поскольку это важно как в практическом отношении при поисках месторождения углеводородов, так и в более широком, общегеологическом, для корреляций региональных и глобальных событий.

Многолетний опыт изучения несогласий, суммированный автором г разделе "Согласное и несогласное залегание" терминологического справочника "Общая стратиграфия" (1979), показывает, что несогласия целесообразно анализировать с трех точек зрения: угол несогласия (угловое, параллельное несогласие), время стратиграфического перерыва и площадное распространение (межрегиональное, региональное, локальное несогласия).

Кроме того,было проведено сопоставление этапов формирования несогласий с глобальной кривой экстатических колебаний уровня Мирового океана (В. П. Haq, J. Harderibol, P. R. Vail et al. , 1987). Это было полезным и необходимым, поскольку данные по Восточно-Азиатской окраине для построения глобальной кривей использовались ограниченно.

При анализе несогласий привлекались данные не только по бассейнам, но и по островным дугам, где несогласия проявляются ярче и определенней. В результате построены схемы корреляции перерывов и несогласий для Филиппинского, Восточно-Китайского. Келтого морея и залива Еохай. Практически все кайнозойские глобальные суперциклы второго порядка глобальной uiiiaju продолжительностью около 10 млн. л. наши отражение в разрезах осадочных толщ Филиппинского моря: ереднеэоценовый (49,5-40 мля. л.) поздкеэоцен-раннеолигоце новый (40-29 млн. л.), позд-неодигоцен-раннемиоценовый (29-22 млн.л.), ранне-средкемиоценовый (22 -9,8 млн.л.) и позднемиоцен-четвертичный (9,В млн.л. - доныне).

Фазы тектонических движений в регионе иногда совпадают с глобальными, но нередко проявляются независимо от них, что детально проанализировано в работе (табл.3).

Проведено сопоставление импульсов вулканической активности и времени климатических флуктуаций с периодами формирования несогласий. Анализ показал, что несогласия в Филиппиноморском регионе сформировались в результате сложного сочетания глобальных и региональных событий, важнейшими из которых являлись звстатические колебания уровня моря, тектонические, вулканические процессы, а также климатические изменения.

Для Восточно-Китайского моря также проведено сравнение относительного изменения уровня моря в кайнозое с глобальной шкалой (Хи ЗЬапгхи а1. , 1987), выделено пять суперциклов второго порядка: раннепалеоценовый, поэднепалеоцен-раннеэоценовый, среднезоцен-раннео-лигоденовый, позднеолигоцен-миоценовый и плиоцен-четвертичный. В позднеолигоцеи-миоценовом суперцикле второго порядка выделено 5 циклов третьего -порядка, а в плиоцен-плейстоценовой части суперцикла второго порядка - 6 циклов третьего порядка. 11а сейсмических профилях выделяются в общей сложности 10 перерывов и несогласий.

С глобальными процессами, в том числе и движениями'крупных плит, вызвавшими несогласия, связаны и региональные тектонические и вулканические процессы. Наиболее древними движениями являются движения Ки-лун, связанные с пятой стадией Яньшаньской (Ларамийской) орогении и обусловившие формирование серии грабенов. Но несогласие между мелом и палеогеном наблюдается редко. Чаде устанавливается согласное залегание верхнемеловых и нижнепалеоценовых отложений, что нашло отражение на региональных сейсмических профилях. Раннейалеоценовые движения проявились преимущественно в юго-западной части бассейна (впадина Взндун), явившись одной из причин предпозднепалеоценового несогласия.

Примерно к середине эоцена относится активизация глыбовых движе- ■ ний Юйцюань. совпадающих по времени с движениями Симанто, однако характер дислокаций в разных частях бассейна различен. Движения Симанто охватили лишь северо-восточную часть бассейна до о.Окинава, сформировав пакеты пластин, прорванных гранодиоритами и кварцевыми диоритами с К-Аг возрастом 49-56 млн. л. (ГаЬЬг1, СИагуеи 1987), в южной части они менее выразительны.

Серией-несогласий в западной части и длительными перерывами в восточной части моря выражены миоценовые движения, известные под названием Лунцзинь в западной части и движения Такатихо в северо-восточной части. В западной части движения в основном блоковые, в север-восточной- складчатые. В конце миоцена имела место первая фаза рифтинга в троге Окинава.

Своеобразной пограничной структурой, разделяющей районы с разным типом деформаций, является Синцзи-Тайваньский складчатый пояс. Здесь ниж£ позднемиоценового несогласия предполагается присутствие сильно дислоцированных и разбитых разломами палеоген-неогеновых образований. Локальные напряжения сжатия имели место в северной и центральной части Синцзи-Тайваньского пояса.что вызвало его подъем и надвигание на

запад в допозднемиоценоьое время. Такой ж? характер движений характерен и для южной части пояса, но проявились они здесь гораздо позля -в позднем плиоцене.

Плиоцен-четвертичные (тайваньские) складчатые движения были наиболее интенсивными в южной части бассейна, на остальной плошади плиоцен-четвертичный комплекс залегает горизонтально, отмечены лишь блоковые движения. В троге Окинава началась вторая фаза ркфтогенеза в северной части и спрединг - в южной.

Вулканические процессы играли меньшую, чем в Филиппиноморском регионе, но все же заметную роль в формировании несогласий. Наиболее, активной вулкано-плутоническая деятельность была с раннего миоцена (21 млн.л.) до начала позднего миоцена. Это так называемая эпоха зеленых туфов. Несколько слабее был вулканизм в плиоцене. Плейстоцен -современные вулканиты наблюдаются ныне вдоль дуги Рккю. По-видимому вулканической активностью в сочетании с гляциоэвстатическими кодеба-ними уровня моря можно объяснить многочисленные локальные четвертичные несогласия.

Кайнозойский разрез внутриконтинентальных осадочных бассейнов Субей-йелтоморского и Хуабей-Бохайваньского сложены преимущественно ■континентальными фациями: фдювиальными, озерными, болотными. Однако, в результате детальных исследований последних лет установлены и морские осадки. В частности, выяснено, что в формировании свиты Шахэцзе -основного продуктивного комплекса бассейна Хуабей-Еохайвакь, трансгрессии моря, отличавшиеся больной частотой и значительными масштабами, играли важную роль (Реп* Эа;^ еЬ а1. , 1389).

Изолированность всех впадин внутриконтинентальных бассейнов явилась причиной того, что в некоторых из них после трансгрессии и регрессии моря формировались звапориты. Установлено, что в депоцеитрах седиментации накапливались преимущественно морские отложения, а на периферии - континентальные. Исследования показали, что нефтегазоиос-ность находится в прямой зависимости от размера области, захваченной трансгрессией и те озерные бассейны, в истории которых часто повторялись трансгрессии моря, являются весьма благоприятными для генерации и аккумуляции нефти и газа

В свете изложенного, сопоставление перерывов и несогласий, выявленных в разрезах внутриконтинентальных бассейнов, с глобальными циклами изменения уровня моря вряд ли целесообразно. К тому же, детальность стратиграфического расчленения разрезов, а следовательно.

временная привя?ка несогласий значительно уступает таковой для морских бассейнов. Тем не менее, довольно часто фиксируются локальные перерывы и несогласия, отражающие колебания уровня воды в озерах:

Главной причиной возникновения несогласий являлись тектонические движения преимущественно блокового характера и ркфтогенез. Эти региональные движения, в свою очередь, обусловлены глобальными дби.тйниями плит, о чем говорилось выше при списании бассейнов.

Для Субей-Желтоыорского бассейна суммированы все данные по региональным несогласиям, наблюдаемым в сквахшах к прослеженным на сейсмических профилях. Локальные краевые несогласия, как правило, присутствуют в отдельных впадинах и фиксируется б подошве почти всех Формаций. В глубоких частях впадин несогласное залегание сменяется согласным.

Региональные несогласия прослеживаются на четырех уровнях. Отражением пятой стадии Яньианьской орогении является несогласие между мелом и палеоценом в основании формации Тайчжоу, оно вскрыто всеми скважинаьи. В это время в результате взаимодействия Индийской и Азиатской плит произошло коробление коры и обновление рифтов северо-восточного простирания, параллельных сдвигу Танлу. Второе региональное несогласие на границе палеоцена и эоцена явилось результатом блоковых движений Вубао в конце палеоцена, которые привели к образованию эшелонированных разломов северо-восточного направления. Сформировались односторонние грабены, разделенные поднятиями. Эоценовые породы Формации Дайнан сначала заполнили грабены, а затем распространились на весь бассейн. Формация Сальдо накапливалась в условиях обширной депрессии. Движения Саньдо в конце олигоцена снова огавили разломы и сформировали третье региональное несогласие на границе олигоцена и миоцена.

Таким образом, в дочетвертичном разрезе кайнозоя выделяется три тектонических цикла: палеоценовый, зоцен-олигоценовый и неогеновый. Неогеновый комплекс залегает на разновозрастных структурах и имеет наибольшее площадное распространение.

Предчетвертичноо несогласие связано с новейиими тектоническими движениями, вызвавшими значительные погружения и проникновение морских вод на эту территорию.

В бассейне Хуабей-Вохайвань кайнозойская история несколько короче и начинается с эоцена Корреляция сейсмических профилей с разрезами скважин позволяет выделить четыре региональных несогласия и около

десяти местных несогласий и перерывов. Последние объясняются флуктуацией уровня озер, вызванной спазматическими проявлениями мфтогенеза и связанного с ним погружения.

Первое и самое древнее в кайнозойском разрезе несогласие наблюдается в основании эоцена. В предэоценовое время оживились движения по ранее заложивиимся ркфхам. Разломы проникали, видимо, на большие глубины, о чем свидетельствуют пласты базальтов е нижней части форма-Щ!И Кундянь.

Возраст Бторого регионального несогласия определяется по-разному, что обусловлено недостаточной степенью расчленения палеогенового разреза, связанного со слабой палеонтологической охарактеризован-ностью. Иногда это несогласие предполагают между второй и третьей пачками формации Шахецзе по смене аргиллитов озерной фации, горизонтом конгломератов и песчаников, залегающих на разных горизонтах нижележащей пачки, и датируют ранним олигоценом (гьала .ПагЬеп, 1985). В последние годы в нижней пачке формации Шахзцзе и в отложениях формации Дунин найден глауконит и морские ископаемые органические остатки, что свидетельствует о кратковрмэнных морских трансгрессиях. Но нередко его проводят в основании формации Еахэцзе, т. е. на границе эоцена и олигоцена. Ба сейсмических профилях это несогласие не выделяется и показан общий сейсмокомплекс, объединяющий все три формации эоцена- олигоцена. Характерно, что и эта стадия рифгогенеза сопровождалась излияниями базальтов. Предполагается, что оживление разломов связано с первым эпизодом Хуабэйских движений.

В конце палеогена поднятия, разделяюще впадины бассейна Хуабей-Бохайвань, поднялись еще выше, а впадины, ограниченные разломами, опустились еще ниже. В некоторых из них скважинами вскрыты неогеновые базальты. Отражением этих движений, известных как второй эпизод Хуа-бейских движений, Северокитайские движения или один из эпизодов Гималайских движений, явилось угловое несогласие и горизонт конгломератов в основании неогена. Это широко распространенное несогласие четко отделяет рифговую и иострифтовую стадии развития бассейна (Уе еЬ а1. , 1985).

В основании четвертичных отложений повсеместно наблюдается размыв. В это время образовались моря Бохай и Хуанхай и, соответственно, морские осадки. В пределах континентальной части бассейна в четвертичное время начала формироваться новая рифтовая зона северо-западного простирания. Четвертичные осадки мощностью до 1000 м с несогласием

- 35 -

залегают на разновозрастных толщах.

Таким образом, в формировании региональных несогласий ведущую роль играли тектонические движения. Вулканизм проявлялся на стадиях активизации рифтов, но, по-видимому, не ¡шел значительного влияния на Формирование несогласий. Климатические изменения в кшсой-то мере влияли на флуктуацию уровня волы г, осерах и формирование локальных несогласий.

Глава V

РОЛЬ ТЕКТ0Н/ЧЕСЮ1Х ДВИЖЕНИЯ В «ЮРЮТиВАНЩ И ЯГОЛШЖ БАССЕЙНОВ Из описания отдельных бассейнот отчетливо видно, насколько важна роль тектонических движений на всех этапах развития осадочных бассейнов. Геологе-геофизические материалы позволяют в ряде случаев реконструировать морфокинемагические характеристики разломов, но не so всех случаях они интерпретируются однозначно На данном этапе исследований вырисовывается гораздо более сложная картина чередования разных режимов тектонических движений, чем считаюсь ранее.

Наиболее очевидна роль разломов в образовании бассейнов-желобов, представляющих начальную стадию развития бассейнов. Глубочайшие разломы, маркируемые еейемофокальными зонам?, разделяют блоки с различным типом коры и прослеживаются до глубины 1000 км. Рассмотрение бассейнов-желобов, обрамляющих 2и.г.ипп:"1ское поре, приводит к заключению, что морфок;-|Нематическая характеристика разломов, связанных с ними, различна и нередко менялась как в пространстве, так и во Epef-ern.

Желоб Нанкай сформировался над пологим надвигом, прсслежиным на расстояние 60 км. В Идзу- Бонинском желсбе установлено, что 0,5 млн. л. назад здесь растяжение сменилось сжатием, выразившемся формированием серии сдвигов и надвигов (Seno et al. , 1969; Ograwa et al. , 1989; Huchon, Labaura, 1989). В Марианском желобе доминировало погружение г,о серии сбросов, сопровождаемое тектонической эрозией (Husson?, Oyeda et al., 1989). В то же время по простиранию желоба в тех местах, где к желобу со стороны Тихоокеанской плиты подходят подводные хребты Даттон и Ыихельсон в современном рельефе наблюдается обдукция океанической плиты на островодужный склон (Smoot, 1983). Анализ механизмов очагов землетрясений показывает, что для этого желоба не характерно развитие ориентированных поперек желоба сжимающих тектонических напряжений. Вероятно сцепление между блоком островной дуги и Тихоокеанской плитой в настоящее время сравнительно слабое, чем, видимо, и объ-

ясняется относительно низкий уровень коровой сейсмичности осгроводужного блока.

Слозкная картина наблюдается в жлобе Рюгао. По данным HCÏÏ, желоб представляет собой грабен, заполненный на отдельных участках толцей турбидитов мощностью около 1 км. Ео данным ШЗ ОГТ, в северной части желоба на внутреннем склоне наблюдается система сбросов и грабенов, некомпенсированных осадконакоплеаием, в то же время по данным о фокальных механизмах очагов землетрясений установлено, что значительная часть осей сжатия ориентирована поперек ¿злоба, что указывает на раз-ьитие сяимаюших тектонических напряжений на совремэннэм зтапе.

Междуговыэ бассейны формировались в условиях раскола островной дуги, ступенчатого погружзния по серии нормальных сбросов, что хорошо видно на северном замыкании наиболее молодого Марианского.трога, и последующего растяжения. Раскол обусловлен подъемом к поверхности ас-теносферной линзы иди мантийного дкаиира По-видимому, на иротя.генми всей истории развития таких бассейнов имел место рассеянный (или диффузный; спрединг, отражением которого являются разновозрастные толщи вулканитов. Наблюдаемые в современном структурной плане глубокие рифты-ущелья, Марианский и Паресэ-Бзла, являются, по-видимому, наиболее молодыми центрами, но некоторые исследователи отождествляют их со сдвигами, что подтверждается цепочками ромбоидальных глубоких впадин вдоль сдвига, а также ортогональной сетью оперяющих разломов.

Преддуговые бассейны на первом зтапе формировались под влиянием дробления и окраинного погружения края континента по серии сбросов. Поздняя стадия их развития характеризуется условиями сжатия с одновременным воздыманием внешних хребтов, отчленивших преддуговые бассейны от глубоководных желобэз. Характерны также поперечные сдвиги, раз-делизшие лреддуговые бассейкы на ряд сегментов.

Внутридуговой трог Окинава сформировался в результате двух фаз рифтинга Шга-Японской вулканической дуги, фрагменты которой обнаруживается по бортам трога. Первая фаза, связанная со сдвиговыми дислокациями, обусловленными взаимодействием Евроазиатской и Филиппинской плит, проявилась в миоцен-раннепдиоценовое время, вторая - в плейстоцене. В северной части трога шел место только рифтинг, в южной, наряду с рифтингом, и спрединг. Поперечные левосторонние сдвиги, по-видимому, унаследованные, делят трог Окинава на три сегмента

Окраинноконтинентальный шельфовый бассейн Восточно-Китайского моря сформировался в несколько этапов. lia первом этапе в палеоцен-зо-

цепе в двух протяженных грабенах накопился рифтогенный комплекс. Оли-гоцек-).г/оцоковый комплекс имеет широкое распространение и характеризует стадию вострифтового погружения. Пдиоцсн-четвертичный комплекс имеет наибольшее площадное распространение. Важную роль в формировании бассейна на разных этапах развития играли разломы разного характера. По существуют™ представлениям, поля напряжений и соответствующие им типы разломов формировались в зависимости от направления движения и характера взаимодействия трех главных длит; Индийской, Евроазиатской и Филиппинской. В итоге сформировались две главные системы разломов: северо-северо-восточная (преимущественно сбросы, сбро-со-сдвиги) и субииротная (сдвиги).

В Субэй-Жэлтоморском бассейне, в отличие от мезозойского этапа, в кайнозое преобладало растяжение. Предполагается, что в конце мела активизировалось движение Индийской плиты по направлению к Азиатской. Это привело к короблению коры и обновлению рифтов северо-восточного направления. В конце палеоцена образовались северо-восточные эшелонированные разломы как реакция на движения Вубао. Следующей фазой агаи-визации были движения Сальдо з конце олигоцена Таким образом, в кайнозое выделяется три тестонических цикла, каждый иг которых начинается рифгтингом, а заканчивается погружением. Генеральное направление разломов северо-восточное, разломы северо-западного направления являются, вероятно, более поздними. Амплитуда перемещений по разломам достигала 3000 м. Начиная с неогена, бассейн постоянно погружался, причем юго-восточная часть опускалась, видимо, значительно быстрее, мощность неогеновых осадков здесь вдвое больше, чем на северо-западе.

Структура бассейна Хуабей-Бохайвань чрезвычайно сложна. Основные разломы группируются в две системы: ссверо-восточную к субширотную и контролируют размещение поднятий и впадин внутри бассейна. На ранних этапах развития бассейна преобладали сбросы, в том числе листричес-кие, обусловившие существенное растяжение бассейна. На поздних этапах величина растяжения уменьшилась в 3-5 раз, среди разрывных нарушений преобладали правосторонние сдвиги и сбросо-сдвиги. В четвертичное время формировались зоны растяжения северо-западного напрадения. Современная форма бассейна в виде вытянутого ромба, имеющего S -образную форму, типичную Форму там называемых бассейнов "pull apart", отражает подобные же более мелкие структуры внутри бассейна, известные под названием "структуры диких гусей". В этой форме бассейна отражено

преобладающее северо-восточное направление разломов, в том числе и - сдвигов, а также направление северо-запад-юго-восточного растяжения.

Глава YI

КОРРЕЛЯЦИЯ ОСНОВНЫХ КАЙНОЗОЙСКИХ СОБЫТИЙ

Корреляция основных кайнозойских событий в изученной зоне сочленения Азии а Тихим океаном с привлечением данных о движении главных плит позволяет проследить сложную историю развития Азиатской континентальной окраины, взаимодействие тектонических, вулканических процессов, эвстатических колебаний уровня Мирового океана глобального и регионального масштаба и связь с ними процессов седиментации (рис.2).

При описании конкретных бассейнов отмечалось Бремя проявления основных тектонических движений, несогласий. Следует заметить, что не обнаружено четких рубежей орогенических движений к связанных с ними несогласий, выраженных в достаточно узком стратиграфическом интервале. Как правило, этот интервал довольно широк и орогенические движения носят, по-видимому, волновой характер. Тем не менее, намечаются определенные рубежи, около которых (где-то раньше, где-то позже) происходят существенные перестройки.

Китайские геологи в своих последних тектонических обобщениях под руководством Т. X. Хуана (Huang, 1987) в кайнозойской истории Восточного Китая выделяют Гималайский субцикл, который подразделяют на 2 стадии. Раннегималайский субцикл охватывает стратиграфический интервал от верхов позднего мела до раннего или среднего миоцена Позднегима-дайский субцикл продолжается от раннего или среднего миоцена доныне.

Наиболее интенсивные тектонические движения отмечаются на границах субциклов, менее интенсивные - внутри субциклов, но время их проявления варьирует в различных бассейнах.

Так, ларамийская складчатость и соответствующий ей пятый эпизод Яньшаньской орогении проявились во многих регионах на рубеже мела и палеогена, в том числе в Субей-Желтоморской бассейне, где оживились рифты и началась седиментация. Однако, в Восточно-Китайском бассейне эти движения, названные движениями Килун, начались несколько раньше, в Маастрихте (Liu Xun, 1988), отголосками их, возможно, являются движения в середине палеоцена. Предполагается, что в позднем мелу активизировались движение Индийской плиты к Азиатской. Китайская континентальная плита двигалась вдоль правостороннего сдвига Танлу на северо-восток. Ото привело к короблению коры и обновлению рифтов се-

>

- С-

веро-восточного направления. В районе Филиппинского бассейна в это время широко проявился как подводный, так и субаэральный вулканизм, завершившийся формированием интрузивных пород с возрастом 69-85 млн. л. Затем часть этого райе на была поднята и размывалась. Длительный перерыв различного стратиграфического диапазона фиксируется, начиная с позднего мела, в пределах Тихоокеанской плиты. В частности.! той части плиты, которая примыкает к желобам, зтот перерыв длился до миоцена, а на некоторых участках и до плейстоцена. В геосинклинали Симанто поздний мел - ранний эоцен - время накопление флишеподобных песчаников, сланцев, базальтов, метаморфизованных в осн. ¿ном в ьеле-носланцевой фации и прорванных позднепалеоцен-раннезоценовыми гранитами в ходе проявления ранних движений Симанто. Некоторые японские исследователи на основании изучения древних течений и состава грубо-обломочных пород предполагают, что между геосинклиналью Симанто и Ти хоокеанской плитой существовала древняя суиа, северным фрагментом которой является массив Оясио, который погрузился липь в позднем миоцене. Эта древняя суша была сложена докембрийскими кварцитами, гранитами, вник которых залегали известняки, кремнистые, глинистые сланцы и кислые эффузигы. В настояцое время невозможно определить размеры этой суши.

Следующими глобальным! событиями были столкновение Индии и Евразии около 50 млн. л. назад и погошжне уровня Мяровсго океана ! граница суперциклов второго порядка). Эти события наели от ранние в несогласий, связанных с движениями Кйцвз'ь, в районе Шстэчно- К;*.:айско-го моря, а также в западной части Ъил'.гшшского моря, где предполагается образование новой зоны субдукшш вдоль мзривиснального трансформного разлома, который отчленил часть океанической коры вместе со спрединговым хребтом в виде 1илиппи;гакого бассейна. На континентальной окраине Китая (Желтое море, залив Бохай) - несогласия и ржугогенез, связанный с движениями Вубао, проявились несколько раньше, в середине палеоцена и на границе палеоцена и эоцена, что было вызвано, видимо, местными причинами - подтемам мантийных дмапигов. как считают китайские геологи.

Несколько позже, около 43 млн. л. назад, асоизогио валетов кьмев':-ние в абсолютном движении Тихоокеанской плоты с северного направления на западное. Вслед за этим произошло понижение уровня Мирового океана. Примерно на это ж время приходится раскол дуги Бонин с снегованием бассейна Бонин, активизация вулканизма в пределах вумашго-ских

дуг Кюсю-Палау, прото-Марианской и формирование вулканокластического шлейфа в Филиппинском бассейне.

Пиренейская складчатость или первый эпизод гималайских движений, на рубеж эоцена и олигоцена проявились неповсеместно. К этому времени относится перестройка плиты Юго-Восточной Азии (Хейс,1984). В окраии-ноиельфовом бассейне и в бассейне Хуабэй-Еохайвань активизировались рифты и излияния базальтов. В бассейне Паресе-Вела начался спрединг. Дно Филиппинского бассейна опустилось примерно на 2 км и начала пов-семетко накапливаться глинистая пелагическая формация. На рубеже 30 млн. л. имело место глобальное понижение уровня Мирового океана (граница еупорциклов второго порядка), нашедшее отражение в разрезах бассейнов Бонин, Филиппинский, а также всех бассейнов Восточно-Китасйко-го моря. В бассейне >Уабэй-Бохайвань в середине олигоцена внутри формации Шахэцзе отмечены деформации, связанные с Хуабэйской орогени-ей.

На рубеже палеогена и неогена в ряду глобальных событий произои-ло ускорение движения Тихоокеанской влиты и, по-еидимому, некоторое погружение, о чем свидетельствует начавшие накапливаться пелагические глины. В Филиппююморском регионе к этому времени относится начало спрединга и интрузивный магматизм в бассейнах Сикоку, Паресе-Вела, дальнейшее погружение Филиппинского бассейна. В бассейнах Восточно-Китайского моря движения Лунцзинь обусловили несогласия и длительные перерывы в седиментации. Чрезвычайно вален этот рубеж для внутри-континентальных бассейнов Восточного Китая. Северокитайские блоковые движения (или движения Сальдо) обусловили угловое несогласие между палеогеном и неогеном. С этого времени началась стадия пострифтового погружения внутриконтинентальных бассейнов Субей-Желтоморского и Хуа-бзй-Бохайваиьского.

В конце раннего мкоцека, около 17 млн. л. назад, по мнению некоторых исследователей (НИзЬагй, Капа, 1990), Филиппинская плита изменила свое движение с северного на северо-западное и 15 млн. л. назад столкнулась с юго-западной окраиной Японии. Несколько раньше, 20 млн. л. назад, имело место глобальное понижение уровня Мирового океана. Эти события в какой-то мере отразились в Восточно-Китайском море, где продолжалась седиментационная пауза в ряде разрезов трога Окинава и преддуговых прогибов Рккю. Перерыв имел место также в ряде разрезов Филиппинского бассейна, а также в бассейне Бонин. В это же время закончился спрединг в бассейне Сикоку и начал формироваться вулканок-

ластиче.жий шлейф. В конце раннего и среднего миоцена,, по данным Д. Хг'йса (1'.ЗЯ4). произошла перестройка плиты Юго-Восточной Азии. В Юго -Западной Японии, дуге Рюкю имели место движения Такати.хо, на Тайване - движения Пули. В ряде районов эти движения проявились в виде двух фаз в раннем и среднем миоцене и сопровождались интенсивной складчатостью с надвигообразованием, метаморфизмом, широко проявившимся, в частности вдоль всей Японии и далее на юг. магматической активностью (так называемая эпоха зеленых туфов). В это время сформировался Синц-зи-Тайваньский складчатый пояс в виде своеобразной дамбы, ЮжноЯпонская вулканическая дуга, оформились хребты и бассейны на о. Лусон. Эта складчатость привела к региональным поднятиям, формированию перерывов и несогласий в основании позднегималайского субцикла .

На уровне около 10 млн. л. в основании позднего миоцена проходит граница последнего глобального суперцикла второго порядка. Глобальному понижению уровня моря предшествовало среднемиоценовое похолодание. Эти события привели, видимо, к обнажению шельфа континента и островов. после чего резко усилилась эрозионная деятельность, формировались мощные грубообломсчные моласси на о.Лусон. В конце позднего миоцена произошел раскол Шжно-Японской дуги (первая фаза рифтинга), образовались и начали бистро заполняться осадками внутридутовой трог Окинава и преддуговые бассейны. К этому де времени или несколько 'позже относится раскол Западно-Марианской дуги, базальтоидный вулканизм и залог ние Марианского трога.

Интенсивными и широко проявившимися во всем регионе, но в разной форме, были Тайваньские (Хисасские) движения в плиоцене или на границе плиоцена и плейстоцена. На о.Тайвань отмечены интенсивные складчатые дислокации, связанные с коллизией дуги Лусон Филиппинской плиты с континентальной окраиной 3,5-4 млн. л. назад, вследствие изменения движения плиты с северо-западного на западное. Надвиги, связанные с Хисасской фазой тектонической активности, описаны на о. Кюсю, установлены они и на островодужном склоне желоба Ианкай. К этому времени относится заложение большинства современных глубоководных желобов, вторая фаза рифтинга со сдвиговой ком;;'лентой и интенсивный вулканизм в троге Окинава, раскол дуги Иводжима г формированием трога Нисиносима. Характер движений менялся даже в пределах коротких промежутков времени. Так, на островодужном склоне Идзу Бонинского желоба режим растяжения. существовавший там 1 млн. л. назад и зафиксированный формированием небольших бассейнов северо-западного простирания. 0.5

млн. л. назад сменился сжатием, отраженным серией субмеридиональных надвигов с падением на запад.

Во всех бассейнах' Восточно-Китайского, Желтого морей и залива Еохай после непродолжзггельных поднятий началась морская трансгрессия, распространялась сна с юго-востока на северо-запад. Во внутриконти-нентальных бассейнах в четвертичное время изливались базальты, кроме того, в бассейне Хуабей-Бохайвань заложились рифты северо-западного направления, быстро заполняющиеся осад1сами. В это время закончилось формирование сдвиго-раздвиговой структуры этого бассейна.

Лвижения в описанном регионе продолжатся и ныне, о чем свидетельствует высокая сейсмичность, вулканизм и повышенный тепловой поток в отдельных структурах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ геологического строения 19-ти кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном, проведенный по комплексу геофизических, седиментологических, тектонических, морфологических, минералогических признаков, позволил наметить основные черты их строения, этапы зволхадии, связь с тектоническими и вулканическими процессами разного порядка, содержание тех или иных видов полезных ископаемых.

1. В осадочных разрезах дна морей, как правило, удается выделить, как и на континентах, геологические тела трех рангов, что обеспечивает единый методологический подход при сравнительном тектоническом, металлогеническом анализах и палеореконструкциях разного масштаба. В частности, может ¡шроко применяться метод структурио-формационного анализа, хороао зарекомендовавший себя на континентах как основной метод металлогенического прогноза

Широкий класс структур Восточно-Азиатской активной окраины, относимых к окраинным или задуговым бассейнам, по типу земной коры удалось разделить на две большие группы: бассейны с корой океанического и переходного типов и бассейны с корой континентального типа. Внутри первой группы выделены бассейкы-желоба, задуговые, междуговые, пред-дуговые, внутридутовые бассейны, внутри второй группы - окраиннокон-тинентальные шельфовые и внутрикочтинентальнье бассейны (табл.3).

Бассейны находятся на разных стадиях своего развития и наблюдаемые геофизические характеристики (гравитационные, магнитные, сейсмические) , которые ныне наблюдаются и измеряются, являются суммарным итогом той или иной стадии развития отдельного бассейна. Наиболее яр-