Сопоставление
результатов геомагнитного моделирования с данными геологического опробования
позволяет предположить, что верхняя часть этого конуса сложена базальтами, а
более глубокие части – андезитами.
Оценки
возраста северного конуса, приведенные в различных работах [3,23], изменяются в
пределах неоген-четвертичного.
Небольшой
конус, расположенный в южной части участка детальных работ, имеет размер
основания ~ 1,5 км в диаметре [3]. К нему приурочена отрицательная
аномалия магнитного поля интенсивностью -200 нТл (см. рис. 4). Эффективная
намагниченность этого конуса составляет 1,3 А/м, что отвечает намагниченности
андезитовых вулканов [19,22]. Отрицательный характер магнитного поля позволяет
предположить, что возраст образования этого конуса не моложе 700 тыс. лет.
Следует
отметить, что ПГТВ расположен в зоне повышенной трещеноватости с большим
количеством мелких разрывных нарушений [3].
Погружения
ПОА в зоне ПГТВ [7,20,21] показали, что наиболее характерными формами рельефа в
районе ПГТВ являются хаотично расположенные провальные воронки и ямы. Размер ям
меняется от 1 до 10 м в поперечнике и имеет глубину до 3 м.
Расстояние между ямами 0,5–2 м.
ПГТВ
связывают с залежами твердых газогидратов [7,23].
Сотрудники
ИО РАН считают, что исследованные выходы являются газовыми, а не
гидротермальными [7,24].
Проведенные
исследования показали, что ПГТВ расположены в пределах слабо выраженной
вулканической зоны четвертичного (неоген-четвертичного?) возраста. Они
приурочены к зоне повышенной трещеноватости и непосредственно не связаны с
каким-либо вулканическим центром. Ближайший немагнитный (шлаковый?) конус
расположен~ в 2-х км к восток-юго-востоку от точки проявления акустических
помех.
Подводная
вулканическая группа «Маканруши».
В пределах
этой вулканической группы были изучены контрастные подводные вулканы Белянкина
и Смирнова, названные в честь выдающихся отечественных геологов [8]. Эти
подводные вулканы расположены в тылу острова Онекотан (см. рис. 17). Подводный
вулкан Белянкина расположен в 23 км к северо-западу от о. Маканруши (рис. 21).
На навигационных картах, до проведения работ с борта НИС «Вулканолог», в этом
районе были показаны две отличительные глубины, которые могли являться
глубинами, отмеченными над вершинами этого подводного вулкана. Выполненные нами
исследования однозначно показали, что у подводного вулкана Белянкина существует
всего одна вершина.
Вулкан
Белянкина имеет форму изометричного конуса и поднимается над окружающим дном на
высоту около 1100 м [4,15]. Острая вершина вулкана расположена на глубине
508 м. Вулкан Белянкина располагается не только за пределами горного
сооружения Курило-Камчатской островной дуги, но даже по другую сторону
Курильской котловины – на ее северо-западном склоне [8,21]. Максимальный размер
основания вулканической постройки 9 7 км
при площади около 50 км2. Вулкан имеет крутые склоны. Крутизна
их увеличивается в направлении от основания к вершине от 15o-20o до 25o-30o
[14,9]. Возвышающиеся над дном котловины склоны вулкана, лишены осадочного
чехла. Основание вулкана с налеганием перекрыто мощной толщей осадков. На
сейсмограммах НСП им соответствует картина сейсмоакустического изображения, в
целом типичная для осадочных толщ данного района Охотского моря [10,24]. Объем
вулканической постройки, с учетом перекрытой осадками части, ~35 км3.
Мощность осадочных отложений вблизи вулкана превышает 1000 м. При
имеющихся оценках скорости осадконакопления в Охотском море (20–200 м/млн.
лет) [22,15] для образования этой толщи потребовалось бы от 1 до 10 млн. лет
[18,19].
Подводный
вулкан Белянкина отчетливо проявляется в магнитном поле [4,15,18]. К нему
приурочена аномалия магнитного поля с размахом в 650 нТл, экстремум которой
смещен к юго-востоку от вершины (см. рис. 21). Вулканическая постройка
имеет прямую намагниченность.
При
драгировании подводного вулкана Белянкина были подняты однородные оливиновые
базальты [23]. Основываясь на изучении драгированных пород, одни авторы
считают, что извержения вулкана происходили в подводных условиях [14], а другие
– что в сухопутных [18].
Измерение
магнитных свойств драгированных образцов показало, что они их остаточная намагниченность
изменяется в пределах 10–29 А/м, а отношение Кенигсбергера – в пределах 5,5–16
[14,19].
Для
интерпретации данных ГМС было выполнено 2,5 – мерное моделирование по
методике, предложенной в работе [18]. В качестве априорной информации
использовались материалы эхолотного промера и НСП. Одна из наиболее
реалистичных моделей, при которой наблюдается наилучшее совпадение кривых
аномального и модельного магнитных полей, представлена на рис. 6.
Из
результатов моделирования следует, что аномальное магнитное поле в районе
вулкана обусловлено, в основном, его постройкой. Роль глубинных корней вулкана
весьма незначительна. Породы, слагающие вулканическую постройку, имеют прямую
намагниченность и довольно однородны по составу, что хорошо согласуется с данными
геологического опробования. Моделирование, выполненное по двум другим
независимым методикам, дало аналогичные результаты.
Сопоставляя
результаты моделирования с данными НСП и эхолотного промера, и учитывая
свежесть драгированного материала [24], можно предположить, что, скорее всего,
осадочная толща была прорвана при образовании вулканической постройки.
Основание вулкана, по-видимому, начало формироваться в плиоцене, а основная
часть постройки сформировалась в плейстоцене [8,19].
Подводный
вулкан Смирнова расположен в 12 км к северо-северо-западу от о. Маканруши
(см. рис. 21). Его основание на глубине порядка 1800 м сливается с
основанием острова Маканруши. Склоны о. Маканруши покрыты мощным (до 0,5 с)
чехлом «акустически непрозрачных», вероятно вулканогенных и
вулканогенно-осадочных, отложений [18,19]. Эти же отложения перекрывают южную
часть основания вулкана Смирнова и как бы «обтекают» его с юго-запада и
юго-востока. С севера подножие вулкана перекрыто обычными для этого района
Охотского моря осадочными отложениями [10,24] мощностью не менее 1000 м.
По имеющимся оценкам скорости осадконакопления в Охотском море [16], для
образования этой толщи потребовалось бы не менее 5 млн. лет [19].
Плоская
вершина вулкана расположена на глубине 950 м и перекрыта горизонтально-слоистыми
осадками мощностью 100–150 м [14,18,19]. Максимальный размер основания
вулкана 8 11 км,
при площади ~70 км2, а плоской вершины – 2? 3 км.
Относительная высота вулканической постройки 850 м, а объем – около 20 км3
[14,19].
Подводный
вулкан Смирнова также отчетливо проявляется в магнитном поле и к нему
приурочена аномалия магнитного поля с амплитудой 470 нТл (см. рис. 21).
Вулканическая постройка имеет прямую намагниченность.
При драгировании
вулкана Смирнова были подняты разнообразные породы, изменяющиеся по своему
составу от базальтов до дацитов [4,24].
Драгированные
андезито-базальты имеют остаточную намагниченность 1,5–4,1 А/м и отношение
Кенигсбергера 1,5–6,9, а андезиты – 3,1–5,6 А/м и 28–33 соответственно [14].
Для
интерпретации данных ГМС было выполнено 2.5-мерное моделирование по методике,
предложенной в работе [3,8]. Одна из наиболее реалистичных моделей, при которой
наблюдается наилучшее совпадение кривых аномального и модельного магнитных
полей, представлена на рис. 6. Расхождение в начале профиля наблюденной и
рассчитанной кривых аномального магнитного поля происходит из-за влияния
близлежащего острова Маканруши. Из результатов моделирования следует, что
аномальное магнитное поле в районе вулкана обусловлено его постройкой, а не
глубинными корнями. Несмотря на разнородность драгированного материала,
подавляющая часть постройки довольно-таки однородна по составу слагающих ее
пород, имеющих прямую намагниченность. Исходя из величины эффективной
намагниченности, такими породами могут быть высококалиевые амфиболсодержащие
андезиты, типичные для тыловой зоны Курило-Камчатской островной дуги [14].
Плоская
вершина вулкана свидетельствует о том, что когда-то он поднимался до уровня
моря, а затем испытывал значительное опускание. Обширные подводные террасы о. Маканруши
находятся на глубинах порядка 120–130 м. Это практически соответствует
уровню моря в позднем плейстоцене, т.е. с позднего плейстоцена значительных
опусканий в этом районе не происходило. Поэтому можно считать, что опускание
плоской вершины вулкана Смирнова до глубины 950 м произошло до начала
позднего плейстоцена. Характер соотношений постройки вулкана Смирнова с
осадочными отложениями дна Охотского моря и отложениями подводных склонов о. Маканруши
позволяет предполагать, что этот вулкан является одной из наиболее древних
частей массива о. Маканруши. Возраст его, по крайней мере, плиоценовый [18,19].
2.4
Современная тектоническая структура Курило-Камчатского региона
Современная
структура Курило-Камчатского региона определяется тремя кайнозойскими
разновозрастными островодужными системами, которые маркируются разновозрастными
вулканическими дугами, сформированными над зонами субдукции. Современная
Курило-Камчатская островодужная система состоит из трех сегментов:
Восточно-Камчатского, Южно-Камчатского и Курильского с разной историей
тектонического развития и разным геодинамическим режимом.
В Восточной
Камчатке субдукция началась в плиоцене, и здесь, наряду с плавлением мантийного
клина, возможно частичное плавление фронтальной части поддвигаемой плиты и,
соответственно, появление вулканических пород с бонинитовой тенденцией.
Структура Южной Камчатки определяется дискордантным наложением современной
островодужной системы на миоценувую Срединно-Камчатско-Курильскую систему с
нарушением петрогеохимической зональности. Особые геодинамический и тепловой
режим и, соответственно, условия магмообразования создаются на стыке
Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг. По-видимому, с этим связано
появление вулканических пород внутриплитного геохимического типа.
Курило-Камчатская
островодужная система является хорошим регионом для реконструкции условий
генерации магмы. Здесь наблюдается большое разнообразие островодужных серий
вулканических пород, включая породы с адакитовой тенденцией. Камчатка является
единственным в мире районом, где в Срединном хребте имеется современный
вулканический пояс или вулканическая дуга с глубиной до современной
сейсмофокальной зоны более 300 км [6,23], тогда как в пределах других
островных дуг и активных континентальных окраин максимальная глубина до
сейсмофокальной зоны под тыловыми вулканами не превышает 200–220 км. И,
наконец, на Камчатке, наряду с типичными островодужными сериями, довольно
широко распространены породы внутриплитного геохимического типа [19].
Структурно-тектонические
обстановки проявления вулканизма и геодинамические параметры зон субдукции
также различны вдоль и вкрест Курило-Камчатской ОД-системы. Здесь имеются
участки с прямой и косой субдукцией, участки поддвигания Тихоокеанской плиты с
нормальной и утолщенной океанической корой, а также зона стыка
Курило-Камчатской и Алеутской дуг с трансформной границей между Тихоокеанской и
Североамериканской плитами [4,6].
Под
вулканической дугой понимается часть ОД или активной континентальной окраины,
где проявляется вулканизм над зоной субдукции. В пределах Курило-Камчатской
ОД-системы распространены, по крайней мере, три разновозрастных вулканических
комплекса надсубдукционного типа (Рис. 23). На Западной Камчатке это
палеоценовые покровные и субвулканические фации пород от андезибазальтов до
дацитов, обнажающиеся в междуречье Коль – Большая Воровская (черепановская
толща), и группы эоценовых вулканических и субвулканических комплексов формационного
ряда от базальтов до риолитов, протягивающихся по западному побережью и
Парапольскому долу [23].
В пределах
Срединного хребта Камчатки и на Юго-Восточной Камчатке широко распространены
верхнеолигоцен-миоценовые эффузивно-экструзивные и пирокластические комплексы
пород от базальтов до дацитов и риодацитов с преобладанием андезитов и
андезидацитов. Среди них встречаются породы как нормального, так и щелочного
ряда – трахибазальты, трахиандезиты и др. Подробная геологическая и
петрогеохимическая характеристика этих пород приведена в работах В.С. Шеймовича,
М.Г. Патоки [22,15] и Н.В. Огородова с соавторами [21]. Аналогичные
вулканические породы ОД-типа распространены и на островах Большой Курильской
гряды [15,19,24].
В этих же
районах, а также на Восточной Камчатке распространены и плиоцен-четвертичные
вулканогенные ОД-комплексы (см. рис 23). Состав пород меняется от базальтов до
риолитов, однако, соотношения пород разного состава в Курильском и Камчатском
сегментах системы различны [13,11, 16,24]. На Курилах, в целом, преобладают
андезибазальты и андезиты (60–70%), тогда как на Камчатке наиболее
распространены базальты и основные андезибазальты (~50%) при более высокой доле
кислых пород по сравнению с Курилами [13,22].
Как уже
отмечалось выше, необычным является то, что в составе позднекайнозойских
вулканических пород Камчатки встречаются лавы внутриплитного геохимического
типа, выявленные и изученные О.Н. Волынцом [19]. Среди внутриплитных
вулканических серий Камчатки установлены K-Na щелочнобазальтовая (позднемиоценового
возраста на Восточной Камчатке); K-Na щелочнооливинбазальтовая (плиоценового
возраста на Восточной Камчатке и позднеплиоцен-голоценового возраста в
Срединном хребте – в виде зоны ареального вулканизма); K-Na
базальт-комендитовая (плиоцен-раннеплейстоценового возраста в Срединном
хребте); К-щелочнобазальтовая и шошонит-латитовая (позднемиоцен-плиоценового
возраста на Западной Камчатке).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|