Тектоническая интерпретация палеомагнитных данных по мезозойским и кайнозойским комплексам Западной Камчатки

Содержание

Актуальность работы. Настоящая диссертационная работа выполнена в рамках одного из научных направлений Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН: «тектоника окраинных морей», а также в рамках работы над составлением «Тектонической карты Охотоморского региона». Актуальной проблемой, исследованию которой посвящена предлагаемая диссертация, является изучение тектонического развития обрамления Охотоморской плиты, которая представляет собой отдельную тектоническую провинцию. В пределах складчатых поясов, окаймляющих Охотоморскую плиту, преобладают покровно-складчатые комплексы аккреционных призм, имеющие преимущественно меловой возраст, который изменяется в зависимости от времени причленения к Евразии различных по происхождению террейнов. Необходимо выяснить, какие из геологических комплексов, участвующих в структуре складчатых поясов, являются террейнами, какова кинематика террейнов и механизмы их тектонического совмещения с окраиной материка. Эти задачи могут быть решены с помощью палеомагнитного метода, а некоторые из них — только этим методом.

Геологические структуры Камчатки являются восточным складчатым обрамлением Охотоморской плиты. Здесь при геологическом картировании и тематических исследованиях была выявлена сложная неоднородная геологическая структура, сформированная в разное время [Аккреционная тектоника., 1993- Богданов, Добрецов, 2002- Богданов, Чехович, 2002- Соколов, 1992- Тектоническая карта., 2000-]. Палеомагнитные исследования двух структурных зон Камчатки -Восточно-Камчатской, сформированной в раннем эоцене, и зоны Восточных полуостровов Камчатки, сформированной в миоцене, показали экзотическую природу островодужных комплексов, находящихся в структуре этих зон [Коваленко, 2000- Левашова, 1999]. Актуальность дальнейшего исследования Камчатки палеомагнитным методом состоит в необходимости получить новые палеомагнитные определения для геологических комплексов Западной Камчатки, структура которой формировалась в конце мела, а также для неоавтохтонных толщ, перекрывающих комплексы террейнов, для оценки палеомагнитным методом времени тектонического совмещения террейнов с материком.

Целью работы являлось палеомагнитное и геологическое изучение структуры Западной Камчатки и выяснение геодинамических процессов, ответственных за ее формирование. При этом планировалось решить следующие задачи:

1) Палеомагнитным методом рассчитать количественные оценки широт формирования экзотических геологических комплексов, находящихся в структуре Западной Камчатки, и неоавтохтонных кайнозойских толщ этого района, оценить величины широтных перемещений исследованных геологических комплексов и время их тектонического совмещения с окраиной материка-

2) Используя склонения векторов намагниченности пород, оценить величины и направления вращений геологических блоков, входящих в структуру Западной Камчатки-

3) На основе совместного анализа палеомагнитных и геологических данных предложить тектонические модели, объясняющие формирование структурных особенностей Западной Камчатки.

Фактический материал. Палеомагнитные коллекции собирались автором на Западной Камчатке в течение 4 полевых сезонов 1998—2001 гг. Всего было отобрано из обнажений и обработано около 1200 палеомагнитных образцов. Отбор палеомагнитных образцов сопровождался детальным описанием геологических разрезов. Исследованы следующие районы: побережье Охотского моря к северу от устья р. Палана, бассейны рек Тихая и Рассошина, полуострова Омгон и Утхолок, мыс Хайрюзова. Все новые материалы приведены на схемах, в таблицах, на стереограммах и диаграммах. В работе также использованы литературные данные по палеомагнетизму пород Камчатки, полученные сотрудниками ГИН РАН, ИФЗ РАН и других организаций, и опубликованные данные о геологическом строении Камчатки.

Практическое значение. Новые данные могут быть использованы при составлении палеогеодинамических схем формирования нефтегазоносных бассейнов Западной Камчатки.

Личный вклад автора. Участвовал в отборе палеомагнитных проб из различных геологических объектов Западной Камчатки. Исследовал палеомагнитным методом коллекции ориентированных образцов, отобранных из обнажений во время полевых работ. Проводил совместно с Д. В. Коваленко тектоническую интерпретацию полученных палеомагнитных данных.

Научная новизна. В работе приведены результаты детальных палеомагнитных исследований геологических комплексов пород, входящих в структуру Западной Камчатки. Рассчитаны кривые широтной миграции Западно-Камчатской микроплиты и определено время ее коллизии с материком. Предложена модель, объясняющая формирование структурных особенностей этого региона.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на XXXIV Тектоническом совещании Межведомственного Тектонического Комитета (Москва, МГУ, 2001) — на 7-й международной конференции по тектонике плит им. J1. П. Зоненшайна (Москва, 2001) — на научных чтениях памяти акад. A. JI. Яншина (Москва, ИЛРАН, 2000) — на 1-х и 2-х Яншинских чтениях (ИЛРАН, 2001 и 2002) — на заседании секции геологии Московского общества испытателей природы (МГГУ, 1999), на Московском городском палеомагнитном семинаре (ИФЗ РАН, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Она включает 7 таблиц, 29 рисунков, общий объем работы -111 страниц.

Благодарности. Автор глубоко признателен чл.-корр. РАН Н. А. Богданову за поддержку в период сбора фактического материала и подготовки работы и за критические замечания при обсуждении различных аспектов работы. Я благодарю д.г.-м.н. В. Д. Чеховича, д.г.-м.н. B.C. Вишневскую, д.г.-м.н. И. А. Басова, д.г.-м.н. M. JL Баженова, д.г.-м.н. А. Н. Диденко, к.г.-м.н. С. В. Шипунова за обсуждение моих работ и полезные советы- сотрудников обсерватории «Борок» за предоставление аппаратуры для петромагнитных исследований, М. И. Ильина за помощь в проведении микрозондовых исследований. Особую благодарность выражаю научному руководителю этой работы д.г.-м.н. Д. В. Коваленко.

Работа выполнялась при поддержке грантов РФФИ № 00−05−64 005 и 00−564 004, а также гранта № 321 6-го конкурса-экспертизы 1999 г. научных проектов молодых ученых РАН.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ КАМЧАТКИ

Первые исследования геологии Камчатки начались еще в восемнадцатом веке. Сведения, полученные в результате этих исследований, приводятся в работах С. П. Крашенинникова [1775], К. Дитмара [1901], К. И. Богдановича [1904], Л. Эрмана [1925].

К. Дитмар [1901] в своей работе описал структуру Камчатки как огромную антиклиналь северо-восточного простирания, в ядре которой обнажаются метаморфические, а на крыльях — третичные образования. В 1904 г. К. И. Богданович выделил несколько антиклинальных зон, сложенных, по его мнению, различными по возрасту породами. Наиболее древние образования он относил к палеозою (не древнее девона), а самые молодые — к плиоцену.

В. А. Обручев в 1927 г., основываясь на данных К. И. Богдановича, выделил на Камчатке несколько фаз складчатости: палеозойскую, во время которой были сформированы структуры северо-западного простирания, мезозойскую, во время которой сформировались структуры север-северо-восточного простирания и третичную, во время которой образовались структуры северо-восточного простирания.

В 1934 г. С. В. Обручевым была составлена тектоническая схема Востока СССР [Обручев, 1934]. Структура Камчатки на ней рассматривалась как симметричный ороген, сформировавшийся в альпийскую эпоху складчатости.

В 30-х годах началось планомерное изучение геологического строения региона, ведущая роль в котором в то время принадлежала геологам ВНИГРИ и Академии наук СССР. Сотрудники ВНИГРИ в основном занимались изучением перспектив нефте- и угленосности различных геологических структур Камчатки.

Благодаря проведенным работам было выявлено более сложное, чем считалось ранее, геологическое и тектоническое строение Камчатки. В 1940 г. на основании полученных новых данных была издана геологическая карта Камчатки масштаба 1:2 000 000 под редакцией Заварицкого [1940].

С 1950-х гг. на территории Камчатки проводилась геологическая съемка масштаба 1:200 000. В результате съемочных работ значительно более дробно расчленены четвертичные вулканиты, слагающие стратовулканы, лавовые и шлако-лавовые конусы- установлено несколько крупных и ряд мелких структур, сформированных меловыми и неогеновыми отложениями- на основании многочисленных сборов и определения фауны и флоры детально расчленены кайнозойские отложения.

В 1951 г. появилась тектоническая схема Камчатки О. С. Вялова [1951]. На ней на юге полуострова был показан поворот структур северо-восточного простирания к востоку. Смене северо-восточного простирания структур на северозападное большое значение уделялось в работах В. И. Тихонова и Г. Б. Удинцева. Они считали, что первичные структуры Камчатки имели северо-западное простирание и только позднее приобрели северо-восточное направление [Тихонов, Ривош, 1961]. В то же время Г. М. Власов и В. А. Ярмолюк считали, что ведущая роль в тектонической строении Камчатки принадлежит структурам с северовосточным простиранием [Власов и др., 1963].

В 1955 г. тектоническую схему Камчатки составил М. Ф. Двали [1955]. На ней были выделены шесть тектонических областей: Срединно-Камчатского хребта, Восточно-Камчатского хребта (с разделением на зоны), Восточно-Камчатских вулканов, Восточного побережья, Западного побережья и Центрально-Камчатской депрессии. Отмечалось, что Камчатка претерпела несколько циклов геосинклинального развития, среди которых ведущая роль принадлежит мезозойскому этапу. Также подчеркивалось, что Камчатка является мобильной переходной зоной между континентом и Тихим океаном.

Важным итогом, обобщившим первый этап площадного картирования Камчатки, начавшегося с создания в 1950 г. геологической службы Камчатки, явилась книга «Геология СССР», т. XXXI [1968]. В ней Камчатка отнесена к молодым тектоническим сооружениям Востока Азии и считается частью Курило-Камчатской дуги. В структуре Камчатки было выделено три структурно-фациальные зоны: Западно-Камчатская, Центрально-Камчатская и Восточно-Камчатская и

Срединный и Восточный молодые наложенные вулканические пояса. Формирование структур Камчатки происходило в геосинклинальных условиях, начиная с позднего мела. Выделяется пять фаз складчатости.

II. Н. Кропоткин, анализируя строение Камчатки, выделил внутреннюю зону Камчатки, в которую входят Западно-Камчатский прогиб, поднятие Срединного хребта и Тигильской зоны и внешнюю зону. Граница между ними проводится по глубинному разлому, отделяющему геоантиклиналь Срединного хребта от Центрально-Камчатской депрессии. Южный отрезок Камчатки, перекрытый четвертичными вулканитами, отнесен им к внешней дуге Курильской системы. П. Н. Кропоткин указывает на важную роль Петропавловско-Малкинской зоны поперечных дислокаций. Им предполагается, что структура меловых и кайнозойских отложений Камчатки создавалась в основном в результате тектонических движений на границе мела-палеогена и в миоцене [Кропоткин, Шахварстова, 1965].

В 60-е — 70-е годы начались тематические исследования на Камчатке.

В результате проведения тематических работ на востоке Камчатки было выявлено широкое развитие надвигов в Восточных хребтах и офиолитов на Восточных полуостровах Камчатки [Шанцер, Тихонов, 1967- Тихонов, 1968- Селиверстов, 1978].

При обобщающих построениях использовалась в основном тектоническая схема, предложенная Г. М. Власовым [Геология СССР, т. XXXI, 1964]. В дальнейшем в этой схеме производились лишь небольшие изменения и уточнения. Так, М. С. Марковым и М. Ю. Хотиным была доказана принадлежность п-ова Камчатский Мыс к основанию Алеутской островной дуги [Марков и др., 1969, 1972].

Вследствие установления сходства офиолитовых ассоциаций с разрезом океанической коры [Пейве, 1969] произошла модификация геосинклинальной концепции и пересмотр взглядов на тектоническое развитие Камчатки. Новые взгляды нашли отражение на Тектонической карте Северной Евразии масштаба 1:5 000 000 и Тектонической карте Востока СССР масштаба 1:2 500 000, изданных в 1979 г. Тектоническое районирование на них проведено по времени формирования континентальной коры. На территории Камчатки выделены две области с разным временем формирования гранитно-метаморфического слоя. Для Западной Камчатки время становления континентальной коры относится к позднему мелу-палеоцену. Восточная Камчатка отнесена к областям с формирующимся гранитно-метаморфическим слоем. При этом указывается, что данная область заложилась на океанической коре в меловое время. На этих картах выделялись также фрагменты меланократового фундамента, комплексы-показатели становления континентальной коры.

В работе М. Н. Шапиро [Шапиро, 1976] анализируется строение и тектоническое развитие восточного обрамления Камчатки. Он основывается на тектонической схеме Г. М. Власова [Геология СССР, т. XXXI, 1964], но считает, что структура переходной зоны наложена на доверхнемиоценовую структуру Камчатки. По его мнению, в допозднемиоценовое время к востоку от Камчатки находились блоки с корой континентального или субконтинентального типа, которые в позднем кайнозое были замещены структурами с океанической корой. Замещение происходило in situ [Шапиро, 1976].

Близкие взгляды на тектоническое развитие Камчатки высказывались Г. Б. Удинцевым. Он указывал на связь структур возвышенности Обручева с геосинклинальными образованиями Восточной Камчатки, которая была отделена от них молодой плиоцен-четвертичной дугой и желобом [Удинцев, 1972- Васильев, Удинцев, 1982].

Иную схему тектонического строения приводит в своей работе В. И. Шульдинер. Он полагает, что всю Камчатку подстилает континентальная кора, но различных типов: Западную Камчатку — сиалическая, а Восточную — мафическая. Развитие переходной области от океана к континенту происходит в результате преобразования океанической коры в континентальную кору мафического типа [Шульдинер, и др., 1981].

В книге В. И. Мараханова и С. В. Потапьева на основе традиционного деления Камчатки на две структурные зоны было уточнено пространственное положение Восточно-Камчатского антиклинория и синклинория, Центрально-Камчатского грабен-синклинория и Срединного антиклинория, выявлен ряд новых структур. Ими отмечается, что Восточно-Камчатская тектоническая зона заложилась на коре океанического типа и прошла эвгеосинклинальное развитие, а Западно-Камчатская зона развивалась на субконтинентальной коре эпимезозойской Охотоморской плиты [Мараханов, Потапьев, 1981].

В конце семидесятых годов XX в. объяснение геологического и тектонического строения Камчатки начинает проводиться на основе мобилистских концепций. Первая попытка применить теорию тектоники литосферных плит к решению проблемы тектонического развития Камчатки была предпринята В. А. Леглером в 1978 г. Им было выделено два района, имеющих разные типы фундамента: Юго-Западный, где обнажаются Срединный и Ганальский массивы метаморфических пород, и Северо-Восточный с меловым возрастом фундамента. Предполагается, что граница раздела районов с разным типом фундамента являлась границей континента и океана в палеоценовое время. Вся дальнейшая история Камчатки рассматривается как возникновение и перемещение вулканических дуг к востоку [Леглер, 1978].

Развитие Камчатки как процесса зарождения и миграции островных дуг с запада на восток рассматривается в книге Б. В. Ежова и А. А. Ищенко [1984]. Предполагалось, что в середине мела произошла быстрая океанизация субконтинентальной коры палеозойско-мезозойского возраста на месте Восточной Камчатки. На этой новообразованной океанической коре и происходило развитие островных дуг [Ежов, Ищенко, 1984]. В работах Энгебретсона с соавторами [1988], Лонсдейла [1988], М. В. Кононова [1989] и Л. П. Зоненшайна с соавторами [1990] доказываются значительные перемещения террейнов, двигавшихся вместе с океаническими плитами.

Детальное изучение меловых образований Восточной Камчатки и Восточных полуостровов показало, что почти повсеместно они находятся в аллохтонном залегании, отражая крупномасштабные процессы аккреции, происходившей на континентальной окраине [Разницын Ю. Н. и др., 1984,1985- Цуканов, Зинкевич, 1987- Шанцер и др., 1985, ]. Исследование состава и строения среднеюрскопалеогеновых комплексов показало, что они сопоставляются с образованиями различных частей островных дуг и окраинных бассейнов.

На Восточной Камчатке и на Восточных полуостровах сотрудниками Института литосферы, ИФЗ РАН и ГИН РАН были проведены палеомагнитные исследования мел-палеогеновых островодужных толщ [Коваленко, 1990- Печерский, Шапиро, 1996- Levashova, Bazhenov, 1997]. В результате этих исследований было установлено, что все изученные островодужные толщи формировались в конце мела на сороковых широтах в Тихом океане на 2000 км южнее их современного положения.

С середины 1980-х гг. территория Камчатки изучается сотрудниками Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН. Были выполнены стратиграфические, структурные, палеомагнитные, петрохимические и микропалеонтологические исследования различных объектов Западной и Восточной Камчатки.

В. Д. Чехович с соавторами [Геология Западного Беринговоморья, 1990- Чехович, 1993] провел изучение геологической структуры о. Карагинского. В структуре острова были выделены структурно- вещественные комплексы, показаны условия их формирования с мобилистских позиций, оценен их возраст. В целом о. Карагинский с геологической точки зрения рассматривается в работах В. Д. Чеховича как аккреционная призма, формировавшаяся при субдукционных процессах под материк в кайнозое. И. Р. Кравченко-Бережным [1989] и А. В. Федорчуком [1990] проведено исследование геохимических особенностей магматических пород Восточной Камчатки и также сделаны предположения о геодинамических условиях их формирования. В работе [Богданов и Кепежинскас, 1988] на основе петролого-геохимических исследований плиоцен-четвертичных вулканитов на Камчатском перешейке и в Олюторской зоне и ксенолитов в них, показано, что Камчатский перешеек, в отличие от Олюторской зоны, характеризуется континентальным типом коры.

Работы по изучению нефте- и угленосности Западной Камчатки в 30-х гг. проводили Б. Ф. Дьяков, И. Б. Плешаков, Л. В. Микулич, М. Ф. Двали, П. Г. Туганов.

Первая стратиграфическая схема Западно-Камчатского региона, впоследствии претерпевшая значительные изменения, была составлена Б. Ф. Дьяковым, им же указано на проявление четырех фаз тектогенеза и впервые установлена нефтеносность меловых, палеогеновых и неогеновых отложений Тигильского района.

Систематические исследования Западной Камчатки начались в 1947 г. Б. Ф. Дьяков разработал новую унифицированную стратиграфическую схему для территории этого района, которая явилась основой для всех последующих работ на Западной Камчатке [Дьяков, 1955]. Образования мела расчленены на четыре свиты: пенсантайнскую, омгонскую, ирунейскую, хайрюзовскую. Кайнозойские образования им были разделены на тигильскую (палеоцен-нижний олигоцен), ковачинскую (верхний олигоцен), ваямпольскую (нижний, средний миоцен), кавранскую (верхний миоцен-плиоцен) и эрмановскую (верхний плиоцен-плейстоцен) толщи. Все толщи, кроме тагильской, в которой установлен ряд фаций, подразделены на свиты.

А. В. Горячевым подчеркивалось принципиальное отличие в строении Западной и Восточной Камчатки. Граница между этими зонами проводилась им по Центрально-Камчатской депрессии. Он полностью отрицает поворот структур с северо-восточным простиранием в районе г. Петропавловска-Камчатского в сторону Тихого океана [Горячев, 1966].

Такое же деление Камчатки на Западно- и Восточно-Камчатскую зоны проводит JI. И. Красный, при этом первая относится им к области с завершенной складчатостью, а вторая рассматривается как активно развивающийся район [Геологическое строение., 1966].

В 1959 г. в г. Охе на стратиграфическом совещании принята унифицированная стратиграфическая схема палеогеновых и неогеновых отложений Западной Камчатки, ставшая основой для легенды Западно-Камчатской серии геологических карт масштаба 1:200 000.

В 1959—1967 гг. в Тигильском районе проводил тематические работы А. Р. Гептнер [1968] с целью изучения стратиграфии континентальных позднекайнозойских отложений Западной Камчатки. Стратиграфическая схема опирается в основном на палеоботанические данные.

В 1977 и 1981 гг. Н. Т. Демидовым были проведены стратиграфические работы в районе оз. Паланского, р. Инноваям и на побережье Охотского моря. В результате этих исследований были детально описаны меловые и нижнепалеогеновые отложения, а также миоцен-четвертичные вулканиты. Ю. Б. Гладенков и А. Е. Шанцер с соавторами продолжили изучение стратиграфии Западной Камчатки [Нижний палеоген., 1997- Эоцен Западной., 1991]. В их работах приводятся новые данные о возрасте кайнозойских толщ, на основе которых существенно уточняются стратиграфические схемы Камчатки.

С 1998 г. сотрудниками Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН проводятся целенаправленные исследования геологии Западной Камчатки. Было установлено, что в структуре Западно-Камчатской зоны присутствуют мезозойские толщи, залегающие в покровно-складчатой структуре [Богданов и др., 1991- Богданов и Чехович, 1999- Коваленко, 2001], и сформированные в разных геодинамических обстановках [Богданов и Чехович, 1999]. Меловые [Соловьев и др., 2001] терригенные кварц-полевошпатовые толщи, скорее всего, накапливались на шельфе и склоне окраины материка. Юрско-меловые [Курилов, 2000- Палечек и др., 2000] кремнистые и кремнисто-вулканогенные комплексы формировались в условиях открытого бассейна. Позднемеловые вулканогенно-осадочные толщи, формировавшиеся, по мнению Н. А. Богданова и В. Д. Чеховича, на окраине Западно-Камчатской микроплиты [Тектоническая карта., 2000- Богданов и Чехович, 2002], содержат вулканические породы, имеющие петролого-геохимические характеристики, схожие с островодужными. Покровно-складчатая структура Западно-Камчатской зоны, вероятно, была сформирована в маастрихте-дании [Тектоническая карта., 2000- Богданов и Чехович, 1999, 2002- Чернов и Коваленко, 2000- Коваленко, 2001]. Палеомагнитные исследования, обсуждающиеся в данной работе, показали, экзотическое происхождение аллохтонных комплексов Западной Камчатки [Чернов и Коваленко, 2000, 2002- Коваленко, 2001, 2000].

Существующие геологические данные по Камчатке были обобщены в работах Н. А. Богданова и В. Д. Чеховича [Богданов, 1998- Богданов и Чехович,

1999, 2002], а также представлены в виде тектонических карт с объяснительными записками [Тектоническая карта., 1992- 2000].

ГЛАВА 2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ КАМЧАТКИ

Камчатка занимает крайнее к океану положение в геологических структурах Северо-Востока России. Тектоническое развитие Камчатки во многом определяется субдукцией Тихоокеанских литосферных плит в мелу и кайнозое, а также процессами, протекающими в Командорской и в Алеутской котловинах во второй половине кайнозоя после заложения Алеутской островной дуги.

Анализ многочисленных геологических материалов по Камчатке, обобщенных в «Тектонической карте Охотоморского региона» под редакцией Н. А. Богданова и В. Е. Хаина и в объяснительной записке к ней [2000], позволил выделить в настоящее время на Камчатке три района, различающихся по времени формирования покровно-складчатых деформаций коллизионного типа (рис.1): Западно-Камчатский район с маастрихтским возрастом покровно-складчатых деформаций, район Центральной и Восточной Камчатки с раннеэоценовым возрастом покровно-складчатых деформаций и Восточные полуострова Камчатки с миоценовым возрастом покровно-складчатых деформаций.

На Западной Камчатке в покровно-складчатой структуре предположительно западной вергентности участвуют три главных комплекса: меловой терригенный флишоидный комплекс, вероятно, формировавшийся на окраине континента, кремнистый и базальтово-кремнистый комплексы юрско-мелового возраста, сформированные в условиях открытого бассейна и позднемеловой кремнисто-эффузивно-пирокластический комплекс, вулканические породы которого имеют петролого-геохимические характеристики, схожие с островодужными. Покровно-складчатая структура Западной Камчатки с несогласием перекрыта кайнозойской молассой. Начало накопления молассового комплекса датируется палеоценом. В отдельных районах Западной Камчатки закартированы вулканогенные толщи позднемаастрихт-палеоценового (м. Хайрюзова, п-ов Утхолок, р-н к северу от устья р. Анадырки, устье р. Шаманки) и среднеэоценового (Паланский р-н) возраста, сформированные в условиях окраинно-континентального вулканического пояса [Нижний палеоген, 1997].

Более подробное описание геологического строения Западной Камчатки будет дано ниже.

160°В

160°В

Рис. 1. Схема тектонического строения Камчатки по [Тектоническая карта Охотоморского региона., 2000 и Аккреционная., 1993] с дополнениями автора.

Условные обозначения: 1, 2: Западно-Камчатская зона. 1 — кайнозойские осадочные толщи- 2 — блоки вулканогенно-осадочных и кремнисто-вулканогенных комплексов островных дуг и окраинных морей (J3-K) — 3 — Западно-Камчатско-Корякский окраинно-континентальный вулканический пояс (кинкильские и божедомовские вулканиты, Р,) — 4 — Центрально-Камчатская зона (вулканогенные, кремнисто-вулканогенные и вулканогенно-осадочные комплексы островных дуг и окраинных морей, К2-Р,) — 5 — выступы метаморфических пород (PZ-MZ) — 6 — лесновские и хозгонские флишоидные толщи (К-Р,) — 7 — Центрально-Камчатский прогиб (осадочные толщи, P-N) — 8 — Восточно-Камчатская зона (офиолиты (К2), вулканогенно-осадочные комплексы островных дуг (К2-Р,) и флишоидные толщи (ветловский комплекс) (Р) — 9 — Тюшевский прогиб (кайнозойские осадочные толщи) — 10 -зона террейнов Восточных полуостровов Камчатки (вулканогенно-осадочные и кремнисто-вулканогенные комплексы островных дуг (К2-Р) и блоки сложного строения (K-N) — 11 — Центрально-Камчатский вулканический пояс (P3-Q) — 12 — Восточно-Камчатский вулканический пояс (Q) — 13 — разрывные нарушения: а — надвиги, б — субвертикальные. Цифры на схеме: 1 — Пенжинский р-он- 2 — Паланский р-он- 3 — п-ов Омгон- 4 — бассейн р. Рассошина- 5 — система хребтов Кылымс-Медвежий-Пенсантайн- 6 — п-ов Утхолок- 7 — бассейн р. Тихая- 8-м. Хайрюзова- 9 — Колпаковский р-он- 10 — Камчатский перешеек- 11 — юг Срединного хр., 12, 13, 14 ~ Малкинский, Ганальский и Хавывенский выступы метаморфических пород-- 15 — о. Карагинский- 16 — п-ов Озерной- 17 — хр. Кумроч, 18 — хр. Тумрок- 19 — хр. Валагинский- 20 — п-ов Камчатский Мыс- 21 — п-ов Кроноцкий- 22 — п-ов Шипунский.

На Центральной Камчатке в структуре западной вергентности тектонически совмещены: метаморфические комплексы разного возраста, которые, в работах [Тектоническая карта., 2000- Богданов и Чехович, 2002] рассматриваются как выступ фундамента Западно-Камчатской микроплиты- позднемеловые-раннекайнозойские терригенные кварц-полевошпатовые флишоидные толщи (хозгонская серия на юге Центральной Камчатки и лесновская свита на Камчатском перешейке), по-видимому, сформированные при размыве различных сиалических блоков- позднемеловые-раннепалеоценовые кремнисто-осадочные и вулканогенно-терригенные комплексы, имеющие островодужные и окраинноморские характеристики [Богданов и др., 1982- Федорчук и др., 1991- Аккреционная тектоника., 1993- Богданов и Чехович, 1999].

На юге Центральной Камчатки нижнее структурное положение занимают метаморфические толщи, которые, по мнению И. А. Тарарина [Тарарин, 1988], слагают единый стратиграфический разрез, а по мнению Г. Е. Бондаренко и Н. Б. Кузнецова и А. В. Рихтера [Бондаренко, 1997- Бондаренко и др., 1993- Рихтер, 1995], являются пакетом тектонических пластин. На метаморфитах с несогласием залегают конгломераты барабской свиты датского возраста, представленных в нижней части свиты гальками кислых и средних пород островодужного типа, а в верхней -гальками метаморфических пород. На барабские конгломераты, а местами на метаморфиты с востока надвинуты флишоидные толщи хозгонской свиты кампанского возраста на которые, в свою очередь, в том же направлении надвинуты кремнисто-туфогенные породы ирунейской свиты сантон-маастрихтского возраста. На породы ирунейской свиты надвинут кирганикский покров, сложенный грубообломочными туфогенными породами и эффузивами основного и среднего состава позднекампан-датского возраста. Плоскости надвигов полого падают на восток. По зонам надвига внедрялись миоценовые силлы. Складчато-надвиговая структура перекрыта полого залегающими вулканитами олигоценового возраста [Шапиро и др., 1986- Зинкевич и др., 1994].

На севере Центральной Камчатки автохтоном являются флишоидные толщи лесновской свиты, на которые с востока надвинут пакет тектонических пластин и чешуй, сложенных кремнисто-туфогенными отложениями ирунейской свиты сантон-маастрихтского возраста [Шанцер и др., 1985- Федорчук и Извеков, 1992- Соловьев и др., 2001].

На Центральной Камчатке установлены два этапа покровно-складчатых деформаций. Первый этап (конец мела-начало палеоцена) проявлен только на юге зоны и выделяется по возрасту метаморфизма (65−70 млн лет, датировки К/Аг методом), по времени формирования синкинематических плагиогранитов (возраст оценен Rb-Sr методом — 66±10 млн лет [Бондаренко и др., 1993]) и времени накопления барабских конгломератов. Второй этап деформаций (ранний эоцен) наиболее четко проявлен на севере Центральной Камчатки, где деформированные в сложные изоклинальные складки флишоидные толщи лесновской свиты и надвинутые на них образования ирунейской свиты сшиваются Шаманкинской интрузией среднеэоценового возраста и перекрываются с резким угловым несогласием среднеэоценовыми кинкильскими вулканитами [Шанцер и др., 1985- Федорчук и Извеков, 1992- Соловьев и др., 2001]. На юге Центральной Камчатки с этим этапом деформаций, по-видимому, связано образование в породах малкинской серии метаморфических цирконов, возраст которых, полученный Rb-Sr методом -47,3±0,2 млн лет [Бондаренко и др., 1993].

В структуре Восточной Камчатки наиболее распространены вулканогенно-кремнисто-терригенный комплекс островодужного типа позднемелового-раннепалеоценового возраста и раннекайнозойский терригенный комплекс, скорее всего сформированный в условиях глубоководного желоба. Во многих районах среди позднемеловых-раннепалеоценовых толщ обнажаются блоки, сложенные фрагментами офиолитовых ассоциаций. В некоторых районах Восточной Камчатки обнажаются метаморфические комплексы (Ганальское поднятие на юге и Хавывенский выступ на севере), включающие островодужные и океанические толщи, метаморфизованные до амфиболитов [Рихтер, 1991- Бадрединов и др., 1989- Аккреционная тектоника., 1993]. Важным элементом строения Ганальского выступа являются синкинематические пластовые тела габбро и плагиогранитов, маркирующие зоны надвига тектонических покровов, в том числе и залегающие в основании надвига позднемеловых неметаморфизованных островодужных толщ.

Восточная часть Восточной Камчатки характеризуется структурой восточной вергентности, при этом поверхности надвигов и осевые плоскости складок имеют крутые углы падения. На западе этой зоны аллохтонные комплексы залегают в виде полого падающих пластин, которые иногда секутся разрывными нарушениями, имеющими характерное для восточной части зоны крутые углы падения [Аккреционная тектоника., 1993].

Структуры Восточной Камчатки ограничены с запада Центрально-Камчатской депрессией, продолжающейся на север в пролив Литке, выполненной верхнекайнозойскими толщами, а на востоке перекрывают по надвигу Гречишкина миоценовые осадочные толщи Тюшевского прогиба [Аккреционная тектоника., 1993].

Полученные К/Ar методом возраст синдеформационного метаморфизма и время образования синкинематических плагиогранитов Ганальского массива, составляющие 50,7±1,5 и 47±1,2 млн лет, соответствуют раннему эоцену (границе ипра-лютета) [Аккреционная тектоника., 1993]. На Хавывенской возвышенности возраст метаморфизма, определенный Аг /Аг методом, составляет 55,2±5 млн лет [Аккреционная тектоника., 1993]. На юге Валагинского хребта интенсивно деформированные палеоценовые отложения ветловского комплекса с резким угловым несогласием перекрываются полого залегающими среднеэоценовыми осадочными толщами- на севере хребта Кумроч дислоцированные в изоклинальные складки меловые толщи с несогласием перекрыты эоцен-олигоценовыми отложениями правократонской свиты [Аккреционная тектоника., 1993]. На о-ве Карагинский в терригенных отложениях флишоидной толщи средне-верхнеэоценового возраста присутствуют олистостромовые горизонты, содержащие обломки пород офиолитового, кремнисто-вулканогенного, вулканогенно-терригенного и вулканогенно-осадочного комплексов, входящих в структуру острова. На основании приведенных данных можно сделать вывод о раннеэоценовом возрасте образования покровно-складчатой структуры Восточной Камчатки [Тектоническая карта., 2000- Чехович, 1993].

В структуре Восточных полуостровов Камчатки участвуют меловые и кайнозойские толщи островодужного типа и разновозрастные блоки сложного строения, включающие интенсивно дислоцированные островодужные, олистостромовые, океанические толщи мелового возраста, тела габброидов и гипербазитов и тектонокластические толщи палеоцен-раннеэоценового возраста (типа Африканского блока на п-ове Камчатский Мыс). Аллохтонные комплексы Восточных полуостровов перекрываются миоценовыми толщами, выполняющими Тюшевский прогиб, которые пододвинуты под толщи Восточной Камчатки [Аккреционная тектоника., 1993]. Формирование структуры Восточных полуостровов, по мнению М. Н. Шапиро и Н. М. Левашовой [Левашова и др., 2000], предполагается в позднем миоцене.

Анализ данных ГСЗ, гравиметрии и магнитометрии позволил Н. А. Богданову и В. Д. Чеховичу выделить на территории Охотоморского региона Западно-Камчатскую микроплиту и Охотоморскую плиту (рис. 2) [Тектоническая карта., 2000- Богданов и Чехович, 2002], ранее объединявшихся в единую Охотскую

138° 144° 150° 156° 162° в.д.

Рис. 2. Схема тектонического районирования Охотоморского региона [по Богданов и Чехович, 2002].

1 — раннемезозойская Евразийская плита: а — континент, б — шельф- 2 — миоценовые окраинноморские глубоководные впадины- 3 — Хидако-Сахалинская аккреционно-коллизионная область- 4 — океанское вулканическое плато- 5 — океанические плиты: а — Тихоокеанская плита, б — реликт плиты Кула- б — меловой коллизионный пояс- 7 — континентальный литосферный блок: а — на суше, б — на шельфе- 8 — Западно-Камчатская микроплита- 9 — Северо-Корякская аккреционно-коллизионная область: а — на суше, б — на шельфе- 10 — кайнозойские островодужные террейны- 11 — миоцен-четвертичная островная дуга- 12 — современные вулканы- 13 — крупные разломы: а — сдвиги, б — надвиги- 14 — зоны субдукции: а — палеосутуры, б — современная зона Беньофа. Цифры на схеме: 1 — Западно-Камчатская микроплита, 2 — Омгоно-Паланский коллизионный пояс, 3 — Северо-Корякский субконтинент, 4 — Восточно-Камчатско-Олюторская провинция, 5 — Курило-Камчатская дуга, 6 — Южно-Камчатский блок, 7 — Южно-Охотская впадина, 8 — террейн Восточный Сахалин-Хоккайдо, 9 — Японо-морская и 10 — Командорская впадины, 11 — Петропавловская поперечная зона. платформу [Нижний палеоген., 1997- Шапиро, 1987]. В работах [Тектоническая карта., 2000- Богданов и Чехович, 2002] показано, что Западно-Камчатская микроплита с сиалическим фундаментом, обнажающимся в Малкинском и Ганальском выступах, занимает всю западную и центральную Камчатку. Восточная часть микроплиты перекрыта верхнекайнозойскими вулканитами Курило-Камчатской дуги, а западная — кайнозойскими молассами, представляющими ее осадочный чехол.

Между Охотоморской плитой и Западно-Камчатской микроплитой Н. А. Богданов и В. Д. Чехович выделяют Палано-Омгонский коллизионно-аллохтонный пояс, слагающий акустическое основание Прикамчатского прогиба [Тектоническая карта., 2000- Богданов и Чехович, 2002] (рис. 2). В структуру пояса входят окраинноморские и бимодальные рифтогенные вулканические комплексы, а также комплексы пассивной окраины, тектонически раздавленные при сближении Западно-Камчатской микроплиты с Охотоморской плитой.