Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Кайнозойские геодинамические обстановки дна Тихого океана по ассоциациям тяжелых обломочных минералов

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Кайнозойские геодинамические обстановки дна Тихого океана по ассоциациям тяжелых обломочных минералов"

и о V-' .

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

Нечаев Виктор Павлович

УДК 551.24 (265)

КАЙНОЗОЙСКИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ДНА ТИХОГО ОКЕАНА ПО АССОЦИАЦИЯМ ТЯЖЕЛЫХ ОБЛОМОЧНЫХ МИНЕРАЛОВ

Специальность 04.00.01 - общая и региональная геология

Диссертации на соискание ученой степени, кандидата геолого-минералогических наук в форме научного доклада

Владивосток - 1991

Работа выполнена в Дальневосточном геологическом институте Дальневосточного отделения АН СССР

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук П.Б. Маркевич (ДВГИ ДВО АН СССР) • Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических нс.ук

И.И. Берсенев (ТОЙ ДВО АН СССР, Владивосток)

кандидат геолого-минералэгических наук • С.А. Щека (ДВГИ ДВО АН СССР, Владивосток) '

Ведущая организация: Тихоокеанский институт географии

ДВО АН'СССР Зо

Защита состоится "26" //#IC9I г. в/£'час. на заседании Специализированного совета К.003.54.01 при Дальневосточном геологическом институте ДВО АН СССР по адресу 690022, г. Владивосток '22, Проспект ЮО-детия Владивостока, 159.

Ваши отзывы и замечания в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направить по тому же адресу.

Доклад разослан "¿0" 91 г.

*

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат reoлого-минералогических наук

.-/'¡С <= ■ А.1.1. Попов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛБО'Ш

Актуальность темы. В'настоящее время, как и на протяжении леей истории геологии, большое значение придается актуалисти-чсскому подходу к изучению геологической эволюции. Сейчас этот принцип реализуется, п частности, при исследовании современных гзоднисмическнх обстановок, когда выявляются признаки горных пород, характерные для той или иной обстановки. В дальнейшем эти признаки используются при паяеороконструкциях. Большие успехи на этом пути достигнуты при изучении магматических и метаморфических (ондогенных) образований; Однако, информации, извлекаемой только из ондогенных пород, бывает недостаточно для прояснения геологической истории регионов с гещнкм осадочным покровом. /3 тс врег,:л изучение осадков- как индикаторов геодина-шчесянх обстановок пока не столь успешно. В большинстве случаев"они служат показателями экзогенных условий.

3 работах автора сделана попытка восполнить этот пробел. Результаты исследования современных обстановок использованы для изучения эволюции некоторых окраинных морей северо-западного сектора Тихого океана. Понимание этой ополиции дает ключ к выяснению геологической истории складчатых поясов на окраинах континентов, а ото одна из саыых актуальных задач как теоретической, так и прикладной геологии.

Цель и задачи /работы.. Цель работы - на основе сравнительно» лптологИческого изучения дополнить представления о структурной и вещественной эволюции активных геодкнамических систем на конвергентных окраинах плит. Длл ее достижения необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать методику сравнительно-литологического изучения, с помоцья которой ¡-окно коррелировать са^шейшие геологические процессы, а особенности нэгпатическио н тектонические, происходящие п океане и на его активных окраинах. Для создания основы этого изучения выяснить, как проявляются а четвертичных осадках соврсмешшо геодннакическис обстановки.

2. Детализировать модели геодинамического развития конвергентных окраин плит и уточнить генеральную направленность пецо-ствешюго преобразования их земной корм.

Методика.ксследогзипй в связи с ее новизной подробно изложена пике как первое из основный эозргщаетялс положений.

z

Фактический материал. Полоса между экватором и 45° северной широты, пересекающая Тихий океан от восточной окраины Азии до Северной Америки, выбрана для исследования на следующих основаниях. Здесь представлены все основные типы современных геодинамических обстановок. Так примерами различных границ плит являются: дивергентной - Восточно-Тихоокеанское поднятие, трансформной - зоны разломов Клиплертон и Кларион, конвергентной - регионы Филиппинского, Японского, Восточно- и Юкно-Китайского морей,, коллизионной - стык поднятий Яп и Каролинского. Примером "горячей точки" внутриплитового вулканизма служит район Гавайских островов. Иа остальной изученной территории располагаются геологически пассивные участки Тихоокеанской и сопредельных с ней плит. Зти объекты находятся по соседству друг с другом и в относительно близких физико-географических условиях, поэтому их можно корректно сравнивать.

Образцы осадков, сведения о которых положены в основу работы, (I) добыты при участии автора с помощью прямоточных трубок ГСП-2, дночерпателей и драг в 3, 8 и 13 рейсах НИС "Академик А. Виноградов" и в 21 и 32 рейсах НИС "Профессор Богоров"(1984-1990 гг.) и (2) получены от куратора программы океанического бурения ODP из керна глубоководных скважин, пробуренных в 31 и 57-60 рейсах судна "Гломар Челленджер" (1975, 1980-1902 гг.). Возраст осадков, который но .древнее эоценового, определен по остаткам микрофауны и палеомагнитним данным специалистами-в указанных морских экспедициях,' а также участниками международного проекта глубоководного бурения ьэьр. Всем им автор выражает свою благодарность.

Данные о минеральном составе осадков разделяются на 3 группы: I) результаты 278 анализов, выполненных автором или по рекомендованной им методике инженером В.И. Тихоновой в 1987-1990 гг. Они являются ключевыми для выводов доклада (Марков,.Ващен-кова, Нечаев и др., 1989; iiechaev,•1991); 2) результаты 160 анализов, выполненных автором или при его участии в 1984-1986 гг.., когда методика самого.анализа не была ице модернизирована автором и послуживших предварительны.1/ материалом - они опубликованы (Нечаев, 1987; Нечаев и Деркачев, 1989; Нечаев и др., 1989); 3) опубликованные ДСШИЫ6 ДруГИХ Q второв (980 анализов), которые по своей информативности сопоставим с предыдущей группой, а иногда представляют большую ценность из-за недоступности'

для автора их исходного материала.

Микрозондошз анализы ислользовпиы для диэгнос?лки минералов, а также для сравнения некоторых ¡.мнералоз из осадков и из материнских пород. Они такие разделяются на 3 группы: I) клгачэвье, автора -121 ОГесЬаеу, 19 31), 2) предварительные, автора -75 (Нечаеэ, 1987), 3) литературные, минералов из эндогенных пород - вероятных источников обломочного материала - 395. Определения обломочных минералов выполнены на рентгеновском гикроанализаторе о электронным зондом в Дальневосточном геологическое институте НЛ1. Кирюхиной и В.И. Сапииым.

Химические составы осадков определены стандартными методами мокрой химии и атомно-абсорйциошюго анализа. Использовано 370 аналиэоз автора и 605 из литературы (Марков, Вз^енкова, Нечаев, 1990; Олмненко, Нечаоп, 1933; Кечоез, Деркачев, 1939; Нечаев и др., 1909; ЛесЬяеу, 1991).' Лналипи автора выполнены в Дальне— восточной геологическом институте В.К. Каминской, Т.А. Медоновой, Л.А. Авдзвниной, Т.Г. Ватутиной и Г.А. ЕпхзровоП и в Центральной ■ химической лаборатории ПГО "Прп:.:орггологил" Л.Л. Дъякогой.

Научная новизна, Усоверсеистаорзнз гзтодикп интерпретации данных минералогического анализа *:.ч".олой фракции (0,05-0,1 км) осадков, а именно, выделены мннерзльпке ассоциации - индикаторы вулканизма зон спрединга, трансферт« разломов, горячих точек, энсиаличееких и знснмзтичесннх островных дуг, а такяе эрозии интрузивных й метаморфических'пород си",этической и сизлической земной коры. В результате применения этой методик!! к регионам Филиппинского и Японского (.тарой впервые определены (косвенно): I) времена проявлений главных тектонических стрессов, 2) изменение во времени относительной интенсивности вулканизма на энсиали-ческих и энсиматических островных дугах.

Практическая ценность. Предлагаемая методика изучения осадков важна для выработки практических критериев поиска месторождений полезных ископаемых, так как она позволяет коррелировать гидротермальную деятельность с глазными магматическими, осадочными и тектоническими событиями в истории конкретных регионов. С ез пометь» п диссертации выделены опохи гидротермальной активности в некоторых Епадипах Силиппинского моря и на Марианской островией дуге.

Апробация работы. Основные защищаемые положения работы опубликованы в двух коллективных монографиях и 8 статьях. Кроме того.

л

по теме диссертации написана статья, которая будет опубликована в 96 томе международного журнала "Marine Ueoio^y" в начале 1991 года. Защищаемые положения доложены на геологической секции Ученого совета ДВГИ, ХУ конференции молодых ученых и специалистов в Южно-Сахалиноке, Ш Тихоокеанской школе по морской геологии, геофизике и геохимии, а также на заседаниях лаборатории литологии ДВГИ и семинаре молодых ученых ДВГИ.

ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОДОШИЕ

Среди тяяелых обломочных минералов крупноалевритовой (0,050,1 мм), фракции осадков выделяются ассоциации - индикаторы вулканизма различных геодинамических обстановок (зон спрединга, трансформных разломов, горячих точек и островных дуг), а также орозии интрузивных и метаморфических пород сиалического и сима-тического типа.

Тяжелые обломочные минералы крупноалеврнтовой фракции осадков вцбраны основньщ объектом изучения исходя из того, что они: (I) являются надежными индикаторами овоих источников - ондогенных пород питающих провинций; (2) распространены во всех типах осадков; (3) в сравнении с другими широко распространенными компонентами осадков (биогенными, глинистыми, легкими ыелкообломоч-ными) проходят в осадочном процеосе самый простой и короткий путь, т.е. менее других зависят от физико-географических условий седимонтогецеза; (4) наиболее разнообразны в крупноалевритовой фракции осадков (Петелин, 1961).

Все эти особенности используются в исследованиях, нап]?авлен-ных на изучение вещественного состава земной кори в регионах (например "Геосинклинальный литогенез на границе континент-океан", 1987). Однако, при этом мало внимания уделяется выяснению регионального взаимодействия эндогенных процессов, формирующих' земную кору, т.е. ее геодинамическим обстановкой. D этом наследовании сделана попытка создать методику распозиования гео-,динамических обстановок по ассоциациям тяжелых обломочных минералов. Дчя этого были изучены четвертичные осадки региона Тихого оке-пнд, где современные эндогенные процессы проявляются наиболее активно. Б результате выявлено следующее (рис. I, табл. I).

гмь-

Рис. I. Марта ¿акткческого мат'гтжача (мерху) и сравнительно-дитологический профиль по линии АБЬГД (внипуГ.

I-i - границы плит: I - дивергентные, 2 - трансфорш ;ые, 3 -конвергентные, 4 - коллизионный5 - горячая точка 1авайских остропов и ее след; 6 - зона разлома Кпарнон; 7 - направление движения Ткхсгксанской плиты; 8-10 - ci-saim, где отобраны освд~ кп: 8 - четвертичные, 9-10 - палсоген-чзтнергпчнне (9 - трубками ГСП-2, 10 - с'ьвят.даеки глубоководного бурения); 11-12 - полигоны. Ьачсрнони знаки станций и полигонов, данные о которых относятся к ключевом. Цпгрн ,на кпрто - нопепа станций.

На диаграммах гнпзу (линия АБЗГД) приведены усредненные процентные соотношения Gil - ит - 01 - Срз^ - ОСИ и ль - йрх£

для гзеех четвертичных осадков указанных станций и гелезо-марган-Повс-титаноьь'в но дули - только для четвертичных глин. Кроме данных аитора использованы материалы Вороновой и др. (1980). ш'дихатсры иктрузкЕНО-мстаморфйческях пород сиалнчоского типа (ш'рксн, турунлчн, ставролит, монапит), «8 - индикаторы интру-олрно-:,'етак'ор?ичсских пород еккатического тш (опидот", Следио-о!фргтннн<г ньтсиболв, гранат, периклаз, корунд), 01 - оливин, Орд^ - бурый клщэппрскссп, осп - индикаторы вулканитов сстрс-

годудного типа '!6урый ортоппгочеен - зеленый клннопирокссн

-(Зр--> и буро-зеленая porotísn обмет« - нъ).

Ьсего дано пак -:v=?_c-)-

Соотношения (%, кол-во верен) минералов н их

как индикаторы.

Соотношени

е - индикатор Кол-во

01(+1й<1) Срж1

ООН

ыт

ом

проб

89(76-98) Ю( 2-22) К О- 3)

Зона оцредннга -14

Транеформный разлом -48 52 0,5 ' 0,5 - I

Реликт траноформаого 6( 4- 7) 78(66-90) 14( 2-29) 2'( I- 2) - 2

Горячая точка -К О- 5) .0,1( 0-0,7) - 7

П( 0-67) 87(31-99)

! ' . -

9( 0-34) 71( 7-98) 18( 0-85)

Реликты горячих точек - Изгиб. 2( 0-15) - 10

Пассивные океанические - Северо-Вооточ 12( 0-68) 6( 0-28) 77(32-97) 3( 0- 5) 2( 0-' 4) 16

НЬ/ГОрз^+ИЬ) О

Энсиматическая конвергентная окраина -К 0- 5) 97(94-1(^0) 2( О- 6) - 16

НЬ/(0рг2+НЬ) «6%

; • Эноиалаческие конвергентные окршпщ -

0,5(0-9) 0,5(0-4) 60(0-100) 26(0-73) 13(0-97) 45

НЪ/(Орхг+НЬ) вы

Зона коллизии - дуга Яп -

3(0-15) 63(32-06) 35(15-69) - 6

!, _ НВ/(Орг?+НЪ) »82^

Примечание. В скобках - дрецелп значений, перод ними - среднее.

апатит, рутил, сфон, руднпо шшораш, Остальные

. Таблица I

осоциадий в тяжелой фракции (0,05-0,1) осадков еодинамаческих оботановок

П р е д' с т а я II т 9 Л ъ н ы е а н ала 3 ы

ОСН ыс ом Л стан-

01 14а ер*., ОрЯр нь Ли Вр- От 2г 51п> ОШ ции

Ш, 13° о.ш.

78,7 I 18,8 - - 0,3 - - - - - - 1,2 26

93,7 0,8 3,9 - 1,6 50

94,4 - 2,6 - 0,4 0,9 - 1,7 63

Слиппертон

45,5 1,2 49,6 0,4 - - 0,4 - - - - - 2,8 66

хзлома Клараон -

6,1 0,3 83,5 0,9 0,3 0,9 0,9 0,3 - - - - 7 92

^авайи ..

4 0,3 91,9 - - - 0,3 - - - - 3,4 104

66,6 - 30,6 2,4 0,1 ОД - - - - - - - 0,3

шайского - Императорского хр,; поднятие Магеллана

4,3 1,1 34,4 16,1 21,-5. 6,5 - - 1Д - - - 15,1 17

10,1 0,3 84,3 - 0,3 - 5,1 НО

¡я и Гватемальская котловины ■

0,9 20,3 11,3 9,6' 1,2 1,2 - 0,6 - - 54,9 72

4,4 4,4 8,7.15,2 5,4 6,5 - - 1,1 - - - 54,4 97

.рианский жлоб, .цуга и трог -

_ _ _ 47,2 14,6 0,4 0,9 3 - Г - - 33,9 460

0,5 57,1 20,3 0,5 - 0,5 0,5 - - - 20,8 459

8 63,3 13,3 0,4 - . 0,4 - - - - 14,6 453

онское, Восточно- и Юмо-Кигайское моря

- 23,9 13,7 23,6 - 4,2 0,4 0,7 - - 33,4 299

1,3 - 0,9 II,6 1,3 27,4 13,5 28,3 2,2 1,8 1,3 - 10,3 2527

_ 2,3 0,5 2,7' I 14,1 0,9 44,1 2,3 1,930,6 2571

одинокое поднятие*

9,5 - 45,8 .1,2 21,7 - - - - 21,7 1428

.3' - 2,6 7.8 2.6 44,2 - - - - 1437

* - По данпга Иурдмаа п др. (1980). ** - остров Гавайи, ловше обозначен"!.' на рис. I,

(ЛЬ-биотит,

Во всех активных геодинамических'обстановках на Тихоокеанской плите доминируют два минерала: оливин и бурый клинопирок-сен. Соотношение между ними от обстановки к обстановке меняется. Так, в зоне спрединга на Восточно-Тихоокеанском поднятии абсолютно преобладает оливин. На участке трансфоршого разлома Клиппертон, пересокаюцего зону спрединга, содержания пироксена и оливина примерно равное, В разяомной зоне Кларион, которая считается реликтом трансформного разлома, бурый 'клинопироксен преобладает. В районе горячей точки Гавайских островов соотношение оливина и клинопироксена меняется. На самом большом острове архипелага (о. Гавайи), где сейчас находится главный вулканический центр точки, преобладает оливин ( Cpx,/oi с,5). В передовой зоне (юго-восточнее о. Гавайи, ст. 103, 104, 107 и 108, рис. I) и в тылу горячей.точки (на стыке Гавайского и Императорского хребтов) господствует пироксен (0р>^/01=98 и 47).

liée отмеченные особенности ассоциаций обломочных минералов хорошо согласуются с особенностями минерального состава вкрапленников в вулкан»'..ах соответствующих обегановок. Однако, еле--дует отметить, что составы осадков и вулканитов не 'тождественны. Из литоратуры, а так;ке по данным драгирования на тех ко участках, где автор добывал пробы осадков (6 и 13 pe.'io 1ЫС "Лкпдамш: Л. Виноградов")', известно, что в зонах спрединга на сродинно-океанических хребтах изливаются, в основном, примитивные толе-иты с вкрапленниками олншша и, редо, бурого высокотитанистого клинопироксена, хромистой шинели, иагнетчп'а, илъмоппта, зеленого клинопироксена и, очень редко, ортош;роксена и других минералов. В районах трансфоршых разломов, секучи;: зоны спрединга, проявляется та;; называемый "эффект урпнеф.орг.шого разлома" (I.uiit-,mnir imd Bouder, 1904). В результата здесь нзв-эргаютсл более разнообразные оффуянви, среди которых часто встречаются ппроксеновые базальты, обогащенные М.О.Д 1 . На горячих

точках происходят извержения толелтош-гх и цзлочних вулканитов, содержащих вкрапленники оливина, бурого гыеокотпгрнпеп-ого пироксена, ортопироксена, бурой титашютой рогосой обманки и т.д. Толеитосые базальты отличаются от цолочпых офф/зиьов преобладанием среди вкрапленников оливина. Выявлена следующая последовательность извер.хоиий Гавайских вулкщюв (v/right шк1 Ciague,i939) Сначала в подводных условиях изливаются цслочныа вЗДузиш, затем - в основную стадию -'толоитн, которая создают грондпознэо • вулканическое сооружение, и в конце опять, извергаются щелочные »Лузины.

Таким образом, в осадках: как-бы упрощены минеральные составы материнских пород и завышены содержания бурого клинопироксе-на. Объяснить это можно (I) разрушением большинства редких минералов в ходе литогенеза,(2) повышенной эксплозивностью подщелоченных магм, несущих титанистый клинопироксен, а также (3) большей прочностью пироксена по отношению к оливину.

Сравнивая по ассоциациям обломочных минералов активные трансформкые разломы и горячие точки с одной стороны и их реликты с другой, можно отметить, что в последних выше содержания бурого ортопироксена, зеленого клинопироксена и роговой обманки, которые обозначены здесь ОСН (рис. I, табл. I). Эта ассоциация становится преобладающей в осадках океанических дотловин и в районах конвергентных окраин плит, где ее происхождение сомнений не вызывает. Источником этой так называемой двупироксено-вой ассоциации является, очевидно, высокоэксплозивный острово-душшй вулканизм. Б соответствующих вулканитах обычно отмечаются вкрапленники буроватого железистого ортопироксена, зеленого клинопироксена, обыкновенной роговей обманки, реже - оливина, биотита, магнетита, ильменита и других еще более редких минералов. Таким образом, и для этой ассоциации наблюдается ее "упрощение" при переходе от источника к осадку. В пелагические осадки океана и окраинных морей островодужная вулканокластика попадает благодаря, по-видимому, мощным вулканическим взрывам и транспортировке пемз морскими течениями.

Отличие обломочных асооциаций конвергентных окраин и океанических котловин в том, что в котловинах оси ассоциирует,главным образом, с оливином и бурым клинопироксеном, а в зонах островных дуг и сопряженных с ними желобов и окраинных морей - с минералами, характерными для интрузивных и метаморфических порЬд. Последние можно разделить на 2 сообщества: I) ¡и - бледноокра-шенине амфиболы, эпидот (группа), гранат, бесцветный ортопирок-сен, периклез и корунд и 2) ш - циркон, турмалин, ставролит, монацит, дистен, силлиманит и андалузит, ыт встречается без ей в энсиматических окраинных комплексах, а вместе с ним -.в энск-алических (табл. I, рис. I). становится очень значительным, а иногда даже преобладающим, в песках континентальных шельфов (Б.- и Ю.-Китайские моря), з связи с чем его можно считать индикатором сиалической земной коры.

Максимальные содержания ¿11 отмечены" в зоне столкновения энсиматической островной дуги Яп и Каролинского поднятия (рис.?

табл. I). Ситуация здесь такова, что в результате коллизии субдукция и вслед за ней вулканизм на островной дуге и в заду-говоы региона сейчас не происходят, а в -;ону эрозии выдавлены интрузивные и метаморфические порода фундамента (нм.-кгг.;; and Batiza, 1977).

.30 70 0р!2чСрг

Рис; 2. Соотиошзния U'f+M) -ЧОр;^ + Орх^ ) - нь

и четвертичных осадках дуг Цдзу-?,Ьриинской (точки) и Яп (кресты), отражающие геологические обстановки в районах, соответственно, незатрудненной и блокированной субдукции. Индексы минералов и их ассоциаций на рис. I. Использованы данные из Мурдмаа v: др. (I960) и Susulu. (1575).,

Прослеживая изменения соотношения минералов, составляющих оотроводукнув ассоциацию оси, »'.окно заметить, что содержание роговой обманки в ней сильно варьирует. Оно устойчиво низко в осадках пнсиматических островных дуг и сопряженных с ними желобов и котловин и устойчиво высоко в отложениях эисиалических комплексов. Эти же закономерность обнаруживается при анализе литературных данных о минеральном составе островеду&ных вулканитов. Высокое значение НЬ в ООН из осадков океанических котловин приводит к заключению, что вулканиза эисиалических ¿стройных дуг происходит гораздо эксплозивное, чем в онснматичесгих, в результате чего его продукты разнооятся гораздо дальше. Развивая ото, можно предположить, что в результате вулканических взрывов сами онсиалические дуги интенсивно разрушаются, чего нельзя сказать об онсииэтнческих дугах.

Особый случай представляет зона коллизии, где в осадках онсиштической дуги Яп содержания роговой обманки аномально вы- ' соки. Следует отметить, что автор но гц,,;:.^ собстпгнных данных по этому району и, поэто^, гшнуздеи нспояьэовзжь хп-герагурныо (Мурдыяа и др., 1900). Это обстоятельство услонняот интерпретацию, т.к. автор относит к компоненту осн только тз пз роговых

обманок, которые имеют густую бурую или зеленую окраску, часто находятся в сростках с вулканическим стеклом, магнетитом и пи-роксенами из ассоциации оси, имеют хорошую кристаллическую форму, а такие обладают другими известны!.™ признаками вулканического происхождения.

В данном случае, когда эти сведения отсутствуют, заключение о невулканическом происхождении роговой обманки можно сделать исходя из ее ассоциации с типично метаморфическими минералами - опидотом у, актинолитом - как в изученных осадках, так и в коренных метаморфических породах островов Яп (Hawkina und Batiza, 19.77; Савельева и др., i960).

Указанное выше происхождение обломочных минералов подтверждено их сравнением с минералами из вероятных источников (магматических и метаморфических пород) по результатам микроэондо-вых анализов (рис. 3). Необходимо отметить, что в методику минералогического анализа тяжелой фракции осадков внесены небольшие коррективы в соответствии с задачами исследования. Л именно,. выделены разновидности пироксенов и амфиболов, на которые ранее в осадочной минералогии внимания не обращали. Так, по цвету среди ортопироксенов различены бурый (0рх2) и бесцветный (Орх1), ореди клинспироксенов - также бурый (Срх^ и зеленый (Срх2),а среди амфиболов - буро-зеленая роговая обманка (НЬ) и бледноок-рашенше амфиболы ряда тремолит-актинолит-роговая обманка (Am). Ка диаграммах рис. 3 можно видеть, что эти различия не поверхностны, они хорошо выражены в химическом составе минералов и связаны с кх происхождением.

Таким образом, выявлены типоморфные ассоциации тяжелых обломочных минералов - индикаторы важных эндогенных процессов, характеризующих геодинамические обстановки рассматриваемого регион? (табл. I и 2). Однако, не найдено надежного индикатора такого практически значимого процесса как гидротермальная деятельность. Чтобы устранить отот недостаток, предпринято изучение валового химического состава осадков. В результате подтверждено, что зоны спрединга на срединно-океаническнх хребтах и на конвергентных ркраинэх плйт, где установлена гидротермальная деятельность, выражаются положительными аномалиями так называемого железо-карганцево-титанового модуля (Ре2о3* + iinO)/TiQ2„ где все железо дано как Fe2<^(Страхов, 1974; рис. I). Этот

Рис. 3. Сравнение ыенду минералами из осадков (жирные

точки) и некоторых кристаллических пород (поля) на основе их характерных химических соотношений. Индексы минералов дани в соответствии с р;с. I. Номера около точек соответствует номерам минералов ь табл. 3 (КосИису. 1991 ). Римскими цифрами обозначены поля минералов из: I (крап ) - островодукних вулканитов, П - то ке и габброндов, !1| - метаморфических и интрузивных пород онсиматических остроштх дуг, - вулканитов океана и зацугошх впадин, У - интрузивных пород задугопих впашш, У1 - ультрпоснопнач пород. Контуры полей определены по 11!5 сртопирскссном (Орх), 226 клниопироксензм (ар>;) и 54 амфиболам (Аю и нъ) (литературные данные). 13 анализов кли-нопирокпенов из базальтов Японского шря представлены В.Т. Съсдиным. Анализы кристаллои ;;з основной мзесы вулканических пород и. из краевых частей кристаллов не учитывались.

модуль оффективен только в применении к небиогенным осадкам. ВТОРОЕ ЗАЩ1АЕИ0Е ПОЛОЖЕНИЕ

Изменение соотношений тякелых обломочных минералов, а также «елепо-мпрганцев.о-титанового модуля по колонкам кайнозойских. осадков в регионах Филиппинского и Японского морей свидетельствуют о том, что эти геодинамическио енотами неоднократно под-пергались тектоническим кризисам, выракяшпшол п уменьшении интенсивности или кратковременном прекрг^ежиГих вулканической и гидротермальной деятельности И вццавлпеания на поверхность земной коры блоков метаморфических и интрузивных пород. Эти кризисы приводили: (I) к образованию р система новых островных дуг ■ и оопртаешшх с ннмн зон субдукциц и спрсдинга, (2) скачкообраз-

Та(5 лица 2

'Гипомсрфные ассоциации тяжелых обломочных минералов-индикаторов геологических процессов

Ассоциация Процесс

01 С f lad) + Gpx1 Вулканизм:

оливин, нлдингсит (по оливину), лон океанического спрединга

бурый титанистый нлниопироксен - 01 (-* Idd) Срх1( трансформных разломов и горячих точек-Срх^ oi(+ldd)

OCi¡»Opx,*Oj.K2'(Ho Остро зо дул: í щ и ц ул ка ни з м

бурый железистый ортопироксен, ( кь не характерна для

зеленый клииопироксен, буро- энснмйтических дуг)

зеленая роговая обманка

wí з jVki+J р + 3 г л +? е гч С о г Эрозия интрузивных и мета-

бледноокраиешшз аифпболи, морфических пород симатк-

опидот (группа), гранат, бес- ческэго типа (без gu)

цветный сртспирокеон, нериклаз,

■коррид

Qb^Zr+'l'iT.i+St-iUor.t-Sli.i.Do t r/md Эрозия интрузивных и мета-

циркон, турмалин, ставролит, морфических пород сналичес- .

монапит, силлиманит, дистен, кого типа (о iuT)

андалузит

но?.7 перемещению или переориентации ука суцзствущнх таких структур, (3) изменению относительной интенсивности вулканизма мсэду островными дугами, стоящими друг за другом в нзправлешт сближения плпт^

Согласно рсодинанлцескнм моделям, предлагаемом тектоникой плит, конвергентные окраины состоят из субдукциошпсс зон, остро подул нкх пли окрашшс-контткнтальнтг вулканических поясов н, 'з некоторой случаях, зон "зторнчного" спрещ:нга п задуговнх бассейнах.

?св гвокогочеокив процессы окраин схтределяэгея субдукцаей

(КаПс, 1974,1975).Особенно это сказывается на яадуговом спре-динге, который имеет место только когда субдукния проходит без особых затруднений и полностью снимает давление контактирующих плит (иусйа ила к'типогу, 1079). Изменения режима субдукции связываются с переменами е глобальной системе движения плит или с коллизиями, происходящими в результате заклинивания субдукцпонной зсни блоками литосфрры более жесткими и легкими, чем обычная оксяничсскпл (¡'.зг1,г, 1975).

Возможности применяемой методики для изучения эволюции конвергентных окраин заключается в следующем:

1. Кок оп/ечолось вмча, п енфаинних комплексах обстановки незатрудненной субдукции мояно различать по господству среди тяжелых сбло!<очи!!г. компонентов оегдков минералов островсдукной вулканической ассоциации ООН, а обстановки коллизии - по высокому значению минералов, происходящих из фундамента изучаемого региона, в особенности по повышенному содержанию компонента Ш' в энсиматических комплексах и, очевидно, вссоцчации Ы£ и ОМ

в энсиалнческих. Таким образом, проанализировав изменение соотношения аммЕ+сььоз^Срх, ) по разрезу осадков конвергентной окраиш можно осветить истерию главного ее геодикамичсско-го процесс» - субдунцки.

2. В окраинных системах со сложной структурой, в которой сочетается несколько комплексов, кэ'лдаыЯ кз которых состоит нэ суб;^'1(1г/.0!1П!)Г: зоны, вулканической островной дуги и зоны за,дугового епродннга, ваашс выяснить, как меняется во времени их геодикамичсскал активность относительно друг друга. Ориентируясь на эксплозивный островодугшый вулканизм, как на показатель этой активности, ш получаем такую возможность. Изменение относительной активности оетроводужнлго ьулканкзыа в западном (энсиалическом) и восточном (энсиштмческсм) комплексах окраинной системы Филиппинского моря может быть выявлено по поведению отношения иь/(Орх^+ць) в колонках осадков из центральной части меря, где вулканокластика с западных и восточных дуг смешивается. Увеличение этого коэффициента укажет на повышение активности островодужного.вулканизма и, по-видимому, связанных с ним•субдукции и зздугового спрединга в энсиалическом комплексе, а уменьшение - в энсиматическсы.

3. Повышение келезо-марганцесо-титанового модуля отмечает эпох1? и места гидротермальной деятельности.

Следует огоЕор'Лть, что осадочная летопись геологической эволюции может быть кскажено из-за переотлекения. Поэтому осадки с признаками переотлсксния в этой рпботе не использовались.

Зилиппкнокоо море. По современным- представлениям оно зародилось в сродном эоцене кок результат захвата блока океанической плиты (3ап0дно-?клиппинской котловины и примыкающих :• ней поднятий Бенхям, Дайто, Оки-Дайто и Амами) меаду ранее существовавшим Ивдонезийско-^илиппинско-Японским и вновь ЕОЗНЛУЕПЫ Палау-'/дау-ш&рнанским окраинным кошлексами. Причиной этого было названо изменение направления двикения плит (uyeda t¿nñ. Barv-Avyv.ohartii 97 2).По второй гипотезе юре образовалось как результат сттредииго в тклу Пэлау-Ид-у-Уарианской островной дуги, "отпочк^вакней'' от 11ндонезиПскс-5нл1:гшинскс-Г1лонскйх дуг (Karib, 1974)• И дальнейшем,по шению большинства исследователей, эвологил этого региона заключалась во всех ноечх"псчковзни-ях" Палау-Ядзу-Мариэнсхогл окраинного комплекса, в тылу которо-■ го оставались реликты островных дуг (линейные поднятия IGgcb-Палау и Западно-"ариансксе) и зон радугевогэ спрединга (котловины Сикоку и Паресе-Зела, а такие Марианский трог), Предполагалось, что причинами усложнения структуры всей конвергентной окраины были глобальные изменения направления миграции плит и КОЛЛИЗИИ (Karig , 1974).

С помощью предлагаемой здесь методики вопрос о зарождении моря монет быть обез^ден при рассмотрении тяжелых минералов нпкнезопенэвых (Р^ осадков района поднятий Дайто и Оки-Дайто, которые накопились до этого события. Они были изучены на станции глубоководного бурения 446 (Sato,is<80; рис. 4). Б результате обнаружено их резкое отличие от тяжелей пластики одновозраст-ных ссадхсв блдаайаих островов Окинава к Киек. Б осадках ст. 446 практически нет 'ом, тогда гак из островах он господствует. Kpove тегг, хотя японскими минералогами не различены Срх1 и

а оливин не обнаружен, можно утверждать, что приведенные ими минеральные ссстапы ниянеэоценовых осадков ст. 446 подобны обнаруженным автором в четвертичных отложениях внутриокоаничес-ких областей, особенно вблизи поднятий типа Гавайского (см. рис. I и табл. I), где главенствующим минералом тяжелой фракции является кчинопироксен. Кроме того, в осадках этой станции мик-рояондошм анализом обнарукен(шсокотитанистый авгит (Срх^ (Sato, 1980). Отсюда могшо сделать вывод, что поднятия Дайто и

445

& 'o¡ su

41? А

ш кг и ю . У

453

453

• •>• Иск » . 231. , jNvr'' i

, М tt i,! ю ¡1 I!» ,J¡ SCJ M . M UjmA

riíUA-

кади

IITOÍM I SrtHi'dm | ту.. -------

4(6 : ^^»»-¡омГ-З!»»« „,

и ш » » л'С'Гг'Р—WW**» »■ ¡< -

ц ir. %-j ' и' i'*"^! í-.O-«^

> У V-P Л UkSL—

í

! noimuat Oíptww-,:/ CUCttfW -------fó'.'í.íj l íC^iMtcw

I . Á «sctS,®«) ¡ : ,! rf-m

,¡n. Ц I 1 L 1 -i

слш i SÍ№hm ««Яша С'

I

им:««-« i mar

.»««¿«Wi f,'¡ им,-, ,>,¡g., J—---> w

lJnc. 4. Возрастные изменения ассоциаций тяжелых обломочнш минералов н келезо-сарганцево-титанового модуля по колонкам кайнозойских осадков в Филиппинском море и их геодннамичесная интерпретация (вставка в правом ниже;: углу), Крупные цифры ~ номера станций глубоководного бурения. *1ндекси минералов на рис. I. Вертикальный масштаб от колонки к колонке не соблюдается. На схематических геодшамических профилях (вставка): снматическая земная кора зачернена, остроподунная - незакрашенЯ' сиалическая - указана крестом. Участки земной ксрц, находящиеся в условиях тектонического сдаиливания, не снятого субдукцией -ломаные линии. Данные по от, 415 и 44o из Sato (19¿¡0).

Оки-Дайго и, вероятно, часть дна котловин, примыкающая к'ним, представляют собой реликт оксанмчоокой литосферы ( иуейи, Воп-ЛугаоЬип, 1972).

В среднезоценовнх (ро) осадках этого ко района (станции 445 и 446)( зало, 1930) ассоциация тяжелых минералов существенно меняется: преобладавшими становятся компоненты м и кь, что очень напоминает коллизионную обстановку, отраженную четвертичными снижениями на стыке Каролинского поднятия и дуги Яп (рис. 2 и 4, табл. 1), Средни!! гоцеи - ото времл зарождения Филиппинского моря и напрашивается гывод, что причиной этого било столкновение вдутриокеаническюс поднятий, остатками которых яаллвтея поднятия Дпйго и Оки-Дайтэ, и Япснско-Индопезий-'

ско-Филиппинских оотров1гых дуг. В связи с этим более чем вероятно, что островине дуги, отделившие море'от океана, образовани, по"крайней мере частично, на месте внутриокеанических поднятий. Это подтверждается и тем, что бязальные средне-верхнеэоценовые осадки Марианской дуги (Pg-^ ), изученные на станциях глубоководного бурения -159 и 460 (рис. 4), не содержат сы, характерного для одновозрастных осадков на островных дугах, окружающих Филиппинское море с запада.

Начиная со среднего эоцена, осадки Филиппинского моря накапливали преимущественно остро водужную вулканическую ассоциацию i0px2+Cpx2-fHb=ouH ), в которой, как и следовало ожидать, доля роговой обманки была постоянно больше на западе, в зоне влияния энсиалических дуг, и меньше - на востоке, где источниками питания были энсиматические дуги. Среднеэоценовая- (р| ) перестройка сделала, по-видимому, возможной передачу тектонического усилия с одного эшелона окраинной ciíctsmi на другой, после чего она в целом стала более зсциг'енной от геодинамических кризисов.

Однако, напряженность не исчезла окончательно. Размывы фундамента, скорое всего также обусловленные режимом сжатия в регионе, не более слабого, чем в среднем эоцене, отражены в осадках конца среднего эоцена ( P'j), второй половины олигоце-ка (Ро ), грпншш олнгсцена и миоцена (JPg - , середины раннего глоцена (л1).позднего миоцена (и^) и, совсем слабый - в современных (у).

Первое (Ро) из этих событий было, возможно, связано с тектоническим! дислокациями при изменении направления движения Тихоокеанской плиты 13 млн. лет назад. Это изменение датирсрано по возрасту вулканитов из мест, где меняются ориентировки цепей палеопулканэв - следов "проплавления" Тихоокеанской плиты при ее движении над "горячими точками" (Clíigue, Dnlrymple, 1989).Оно произошло позднее образования Филиппинского моря -45-46 млн. лет назад, судя по определениям абсолютного возраста вулканитов Пдзу-МарианскоП островной дуги (Seno, Ыагиуадт, 1904), и поэтому, было, скорее всего, таким ко следстзис-м мощной среднезоценовоН коллизии, как и создание второго (восточного) комплекса окраинной системы Филиппинского ¡'.оря.

Усиления эрозии фундамента, зарегистрированные п осадках позднего олигоцена и раннего миоцена -л]) были гораздо значительнее в западной части моря (ст., 445, 447 и 419), чем в

восточной (ст. 459 и 460), что может бить свидетельством коллизии и затруднений субдукции в западном комплексе системы.

Позднемиоценсвое (к^) тектоническое сжатие .отмечено пиками МТ только на ст. 449 и 450 в центральной части моря. На западе v. на востоке осадки этого возраста не обнаружены глубоководным бурением. Возможно, в то время в обоих комплексах субдук-ция была затруднена, что привело к поднятию фундамента и размыву осадков вблизи зон субдукции.

Слабый импульс цг в четвертичное время момст быть связан с тектонической напряженностью при столкновении океанических поднятий Огасавара и Каролинского с восточным комплексом системы и внутриморских поднятий Бенхам, ДаЙто, Оки-^айто и Амами - с ее западным комплексом.

Два из-перечисленных вше событий - в начале верхнего оли-гоцена и в верхнем миоцене оф - по времени примерно совпадают с установленными ранее скачкообразными перемещениями восточного комплекса окраины в сторону океана (Karig, '1975; Hussong and Uyeasi, 1931; Scott,1983) • Таким образом, приведенные данные подтверждают предположение, что причинами усложнения геологической структуры Филиппинского моря служили коллизии (Kerie, 1974). Следствием коллизий являются, по-видимому, и изменения направлений движения плит.

Переходя к сравнению восточного знсиматаческого и западного энсиалического комплексов окраинной сйстемы Филиппинского моря по интенсивности их эксплозивного вулканизма, отметим следующее.

Если бы вулканическая активность всех дуг была постоянной, то в каждой точке дна моря содержание вулканоклассики, поступавшей с восточных дуг, уменьшалось бы вверх по колонкам ойад-ков; т.к. в результате задугового спрединга в восточном комплексе системы эти точки удалялись от восточных дуг. В то же время содержание вулканокластики с западных дуг при этом бы увеличивалось, т.к. каждая такая точка по мере субдукции в западном комплексе приближалась к западным дугам.

Действительность оказывается сложнее. Вулканический обломочный материал с западных дуг,, выявленный по высокому значению коэффициента нь/(0рх2-гнъ), преобладает ь осадках Центральной части моря (ст. 291, 447, 449 и 450) почти постоянно, исключая короткие периода затрудненной или блокированной субдукции в западном комплексе, проявившиеся в позднем олигоцене и раннем

9 1 т

миоцзно (i^ -N-jia та:гае в среднем миоцене (при в конце четвертичного времени ti¿) (рис. 4). Из отого можно заключить, что остроподулный вулканизм в западном ксшлексе системы был более эксплозивным и, следовательно, более разрушительным для сиалического фундамента, на котором он проявлялся. Кроме того, ; активность островояухного вулканизма и, по-ЕИдмгему, всех связанных с ним процессов часто "передавалась" от онного кошлек-са' систем к другому, причиной i'cro были, очевидно, все те же затруднения субдукини.

Аподально гысо!гие (более 15) значения железе-марганцевэ-титановогс модуля, отхфюпцне вепшки гидротпрмэлыюй деятельности, обнаружены з осадка::, накапливавшихся, главным образом, в зон-эх задугезого спрединга, когда оубдукция в обоих эшелонах происходила без затруднений и вся окракиная система работала в ненапряженном состоянии. Иногда в эти периоды гидротермы действовали да?,'.а на островных дугах,- как например в позднем олп-гоцене и районе ст. 450 (рис. 4).

Японсапе 'оре.. Окраинная система в район.е Японского моря (рис.5) стличас-тся от Зшшттцшкой тем,' что она одинарная. Еозмсяно одесь никогда не било такой сильной коллизии, как та, что привела к образованию Филиппинского моря. Возмотно также, что сдвоенная структура возникала и уничтотолась в течение долгой аияни этой окраины, а остатки комплексов либо присоединялись к Японской островной дуге или континенту (остатки дуг), либо поглощались субцукцией (задутовиз регионы). В общем "э история Ятнсксго горя подобна истории Онлпппинского. П частно-с?л здесь слагались, по-видимому, переориентации субдукции, так что в некоторые времена происходило поглощение океанической литосфзрм, а п другие •• шфлинно-морсксй. Раннемиоценовое сиэтеииэ Еулканпчсстгой островной дуги на зрпад било вероятнее салзаио с такзй переорисаюацпей, чем с резявм церомгпс-ннсм ЯпоискоЛ су&чугашотюй лот.: из запяд, как предполагали Мур и Зудзпока (1390).

Прсдксг.сннпэ т«одели геодинпиичлзко;1 ззолпщш- Яйопокого и «лттппш'скою морей нужцаатсл а оольаен количество ,гд:шис ~ кл-рио. 1 и Б они показаны схематично. Тем im менвэ, полненная нг'ор-лцчл дзб7 оор?-'о~нос?-> представить з сапом сб-дсм ендо динамику п »полицию конвергентной окраины плит. Подытоживал eco дам;п» aeppn, a такав результаты предыдущих псследопанн.'! .

ЕвЖ'МпО

301 ™Г !33 «8-439 436

Рис. Ь. Вэзртгпч/е !',•',ке.чеьнл гч ссакоиИ: от.'"

<&{.• >!-'-'.ЧНПГ I !'!Н0Г)М'10В .'. ЗДЛвЗО-^арГаи ((ОРО-ТиТЯН!) БОГО

иядуля по колонке;,; кпЬпаябРсквх ося£-кол с роГ.оке Япо}>-г■ 1:ог-, юрр и и* геол'-атамуческа*» интерпретация. 1'оловине обозначения «<'< р»<е. 4. /»нише по ст. 436 >' 430 на

ilurdir.ua, Кааакоуа (1980).

(Цуейа ша Ьеп-АугасЬыш, 1972« Каг1я, 1974, 19£Шй Капааогу, 1973) можно заключить, что структура конвергентных окраин плит довольно часто меняется и переориентируется в ходе их эволюции. Причина этих изменений в коллизиях. В окраинной системе происходят также более слабые и частые изменения динамики ее процессов, вплоть до полного прекращения некоторых из них, которые не сопровождаются сменой структуры. Это может быть переход от субдукции со слабым "сцеплением" между плитами к субдукции с сильным "сцеплением", что ведет к остановке задугового спрединга в данном комплексе и частичной или полной передаче его функций соседнему комплексу, если он имеется.

Таким образом, приведенные данные подтверждают' . многие из высказанных ранее идей - следствий из плитовой тектоники -

с геодинамических процессах, происходящих на конвергентных окраинах плит (Kari^, 1974, 1375i Uyuda und £en-Avrachbja,1972;

Uycdu and Kennwory, 1979)и даже дополняют их, давая более полное представление с взаимодействии этих процессов в ходе эволюции окраинных,систем.

ТРЕТЬЕ ЗАЩИЦЛЬШЕ ПОЛОШ 1ИЕ

дещеотвенная эволюция конвергентных окрчнн плит выряжается в чаотичной базифииации континентальной земной коры и увеличении сиаличности океанической, что ведет к образованию новой коры, состоящей, в основном, из продуктов островодукного магматизма.

По прздставпенипм сторонников тектоники плит эволюция крупных блоков земной литос^еш в ^ансрозое имеет цикличный характер (v,iloou,lSfeßiHa первом этапе цикла рифт раскалывает континент и в ходе спрединга между его частями вклинивает океаническую литосферу. Контакты мекпу океаническими и континентальными участками иовообразовпннкх плит в этот период пассивны. Второй этап развития начинается с возникновения на этих контактах активных конвергентных окряии, главным геодкнамическин процессом "OTopsrc является сублучпгя океанической литосферы. На третье;« этапе преобладание субдукции над спрздкнгом в данной системе приводит к столкновения континентальных блоков, разобщенных рг.чее.

Ниже разс?.'зтрипае?ся только п:-'.рй ?van цикла Вильсона на примере ¡'оизпррентннч окраин плит, гдл сконцентрированы геоло-ги«еокио процессы, преобразуемо земнул кору на этом отапе. Большинство ксследзгателей полагает, что в ходе разлития таких окраин происходит прсобрязотшю окс.нпчсскоЯ з сигай коры в кйшшкпгошнуп, т.е. силлипацил iCcats, 1962} ' Васильковскин, 1959, IC09; IkMro и др., JPb-l), другие по считанг наоборот.-коияптлнталмшн коро здесь преобразуется ь окегигаческуз, т.е. nponcj.o, пт баон'Тикпцн:! (Белоусов, КЗ?.; Смирнов, IS77). Проти-вэполог.ная направленность эсолвщш зегаой коры в зэяисишста от со исходного (сиалкчсского или симлтичсского) состаса бмла обнаруяс-на на примере Камчатки (Геохг-'лтеская модель ..., . 158-1. стр. 178).

Пиле, при рассмотрении геодинампче^кой эволюции конззргент-

ных окраин плит было отмечено, что задуговая литосфера может субдуцироваться и, следовательно, наиболее долгоживущими их частями являются островные дуги и окраины континентов. Значит, именно в островных дугах и на континентальных окраинах накапливается и эахороняется то новое вещество, которое создается системой в целом, и именно их сволюпия отражает главные направления вещественных преобразований земной коры на данном этапе ее развития.

Как уже отмечалось, островные дуги могут быть онсиаличес-кими и энсиматическими. Геологические процессы в этих двух ■ случаях существенно различны. Например, в регионе Филиппинского моря, где оба типа дуг сосуществуют в одной окраинной системе, 'эксплозивный вулканизм интенсивнее в западном энсиылическом комплексе, что видно по господству роговообманковой ассоциации ОСИ в большинстве осадков центральной части моря (рис. 4), Кроме того, на энсиалических дугах сильнее эрозия их фундамента,

0 чем свидетельствуют больше скорости седиментации в западной части моря - более 10 мм/1000 лет, чем в восточной - менее

1 мм/1000 лет (Мурдкаа и др., 1977) и обилие в них компонентов £Ц и ш!.Все это указывает на разрушительный характер происходящих там процессов, чем можно объяснить меньшую мощность их земной коры в сравнении с типично континентальной. Для энсимати-ческих дуг, очевидно, характерна созидательная направленность эволюции, что дает увеличение мощности их земной коры по сравнению с океанической.

Изменения ассоциаций тяжелых обломочных минералов в энсиалических и энсиматических окраинных комплексах показаны на рис. 4, 5 и б. Как видно, доля островодужной магматической ассоциации ОСИ во всех случаях со временем увеличивается. Ь энсиалических комплексах и зонах их влияния (рис. 5 и 6) она замещает ассоциацию им и ¿11, а в онсиматических (рис. 4) - кТ+ог+Црх^. Таким образом, островодужный магматизм проявляется как главный процесс, генерирующий новое вещество земной коры конвергентной окраины.

Соотношение нь/(0р*2+нъ) в островодучшой вулканокласт.чке у энсиалических дуг уменьшается во времени (рис. 6), тогда как у энсиматических дуг (ст. 459 и 460 на рис. 4) оно постоянно низкое. Это изменение может объясняться тем, что роговая обман-

«1,5

з U Щ

ЯПОНСКАЯ ОСТРОВНАЯ ДУГА 43S

K!. 5í 1S7.

О.0КИНЛВА

10? 50?

ФИЛИППИНСКОЕ МОРЕ ВБЛИЗИ ЗАПАДНЫХ ЛУГ 238 292

¡с/. m

ЦЕНТРАЛЬНО-АМЕРИКАНСКАЯ ОКРАИНА

gm 5г

pj.yiy,',' Kl

к * ——-Д » •»,'• f •

--Ч Ор-И

kíN Ht

р Opt t¡

49+

V/. Sttf

496

so7.

(Opx,

HJ\

' ИТ

■ Рис, 6. Усредненные возрастные изменения ассоциаций тяжелых обломочных минералов по колонкам кайнозойских осадков в районах знсизлических островных дуг. По данным из Donally (1975), Kurnoaov (1902), Sato (1960), Sato, Suzuki (1977).

кя обычно образуется в кислых водонасыщенных магмах, характерных для мощной сиаЛ1.ческой литосферы (Jalcea, Vihita, 1972). С уменьшением мощности и сиаличности литосферы в ходе эволюнии энсиалических дуг уменьшается и количество роговой обманки в их вулканокластике. й случае энсиматических дуг влияние маломощной океанической литосферы, которая образует их фундамент, намного слабее и здесь, соответственно, не? знатных изменений состава вулканического материала. Можно предположить, что магматизм, преобразуя родоначальный материал дуги, со временем как-бы освобождается от его влияния.

Таким образом, совокупность геологических процессов на конвергентных границах плит создает зе/лчую кору, состав которой в целсм приближается к составу островодужной магмы. Эта земная кора, которую можно назвать островодужной, по-видимому, не является конечным продуктом эволюции ео сещестза, т.к. на третьем гтапе Цикла Ьильсона, который остался неизученным, ожидаются дальнейшие ее преобразования. Исходя из данных о л^кччьннх коллизиях, кото) .'о имеют место на рассмотренном второй нтапе цикла и которые

ыошо считать прообразами буднего столкновения континентов, в то время будут господствовать разнообразные метаморфические, не исключено даже ультраметвмарфические, процессы и это может привести к образованию новой континентальной земной коры.

КРЛТЮЙ ОБЗОР ПУБЛИКАЦИЙ ПО ЖЕ ДИССЕРТАЦИИ.

В работах 1.2,4,1),7 и 8 из списка, помещенного ниже, приводится всестороннее описание осадков из центральной части Филиппинского моря по результатам 3 рейса НИС "Академик Л. Виноградов" (1984 г) и 21рейса НИС "Профессор Богоров" (1986 г.). Привлечены также литературные данные. На этой основе выделены ассоциации обломочьых минералов - индикаторы островодужного вулканизма и сделан вывод об определяющей роли островных дуг, как источника вещества осадков всего Филиппинского м:>рл. Показана возможность различения вулканокластикк энсиматических и энсиаличсских дуг по соотношению в ней ппроксенов и рогоьой обманки. Предположена противоположная направленность геологической эволюции энсиматических и э: зиалических дуг.

В работе 3 данные о минеральном состава осадков Филиппинского моря привлекаются как актуалистический пример состава отложений, сформированных под определяющим влиянием вулканизма. Это помогло выяснить роль вулканизма в фанерозойской геологической эволюции Таловско-Майнского поднятия Корякский складчатой области. Таким образом, показана возможность применения методики, предлагаемой в диссертации, для восстановления палеозойской и мезозойской геологической истории континентальных регионов.

В работе б все основные выводы и предположения из работ первой группы (1,2,4,5,7 и 8) доказываются на основе гораздо более обширного фактического материала. Привлечены новые данные о минеральном и химическом составе осадков как из традиционного района исследований - Филиппинского моря, так-и из центральной и • восточной частей Тихого океана и окраинных морей в его северозападном секторе. Этот материал получен по результатам 8 рейса НИС "Академик А. Виноградов'.1 (1986), а также взят' из литературы. Выделша ассоциация тяжелых обломочнь-х минералог внутриокеаничес-ких питающих Провинций.

В работах 9 и 1С на материале, полученном в 8 и 13 рейсах

ШС "Академик А. Виноградов" (1986, 1988-1989 гг.), показаны различия ассоциаций тяжелых обломочных минералов и химического состава осадков в зависимости от типа внутриокеанической геоди-намиче^кой обстановки.

В работе II сведены все наблюдения об ассоциациях тяжелых обломочных минералов и химическом составе осадков как индикаторах геодинамических обстановск, а также приводятся фактический материал и результаты изучения образиов керна скванин глубоководного ~бурения в Филиппинском и Японском морях. Статья содержит обоснования и Формулировки всех основных положений диссертации .

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Современное геосинклинальное осадкснокопление и вулканизм Филиппинского моря // Геосинклинальный литогенез на границе континент-океан.- М.: Наука, 1987.- С. I3ti-I67.

2. Осадки Филиппинского моря и эволюция островных дуг // ХУ конференция молодых ученых и специалистов, посвященная 70-й годовщине Великой Октябрьской Социалистической революции (тезисы докладов).- Южно-Сахалинск: ШлГк? ДЕКЦ АН СССР, 1987.- С.23.

3. Вещественный состав и условия накопления кайнозойских

и мезозойских песчаных пород Таловскс-Майнского поднятия в Корякском нагорье // Гисс.шкли дельные осадочно-вулканогенные формации Советского дальнего Востока.- Владивосток: ДЕО .АН СССР, 1987.-С. 92-IC9 (соавторы П.В. Маркевич, О.Ь. Чудаев).

4. Новые данные по геологии разломов и локальных впадин дна Филиппинского моря // Геология Тихого океана: Тезисы докладов

iil Тихоокеанской школы по морской геологии, геофизике и геохимии. Часть Г.- Владивосток: ДБО АН СССР. IS87.- С. I80-I8I (соавторы А.И. Ханчук, Б.П. Симаненко и др.).

о. Химический состав осадков Филиппинского моря // Тихоокеанская геология.- 1983.- № С. 43-52 (соавтор В.П. Симаненко)

6. Особенности осадконакопления // Тихсокоанская окраина Азии. Геология.- М.: Наука, 1969,- С. ¿0-66. (соавтор А.Н. Дер-качев).

7. Осадсчлые сбразованил локальных впадин и разломов // Геология разломов и локальных зпэпин Филиппинского моря,- Владивосток: ДБО АН СССР, 1989,- С. 2о-51 (соавторы Е.В. Нихайлик, Ь.П, оиманечко и др.).

8. Новые данные по геологии разломов и локальных впадин дна Филиппинского моря // ДАН СССР.- 1989.- т. 304, №3,-0. 683688 (соавторы А.И. Ханчук, В.Б. Курносов и др.).

9. Седиментогенез в восточной и центральной частях Тихого океана. 4.1: Осадконакопление на подводных возвышенностях и на Восточно-Тихоокеанском поднятии // Препр. Владивосток: Тихооке-ан. океанолог, ин-т ДВО АН СССР, 1989. 37 с. (соавторы Ю.Д. Марков, Н.Г. Ващенкова и др.).

10. Гидротермальные проявления, металлоносные осадки вблизи подводного хребта Хуан-де-Фука // ДАН СССР,- 1989.- Т. 305,■

№ 5,- С. 1203-1205 (соавторы А.Н. Деркачев, Ф.Р. Лихт и др.).

11. Evolution of the Philippine and Jepeti Baas froa the clastic sediment record // Merino Geology.- 1991,- Vol. 96,24- p. ( в печати ).