ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ГЕОДИНАМИКА ГРАНИТОИДНЫХ РУДНО-МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ТИХООКЕАНСКОГО ПОЯСА

Романовский Н.П.

Институт тектоники и геофизики им. Ю.А.Косыгина ДВО РАН, Хабаровск, Россия, itig@itig.as.khb.ru

Во внешней (континентальной) части Тихоокеанского рудного пояса (ТРП) чрезвычайно широко развиты мезозойско-кайнозойские гранитоиды и комагматичные им вулканиты. Под гранитоидами понимаются породы от кварцевых диоритов до лейкократовых гранитов и их щелочные разности. Они представлены как крупными массивами (батолитами), так и мелкими штоками и дайками. На рис.1 экстенсивность проявления гранитоидного магматизма показана в виде ареалов без разделения интрузий по составу и возрасту. Количественная информация получена с Геологической карты (1973) по 2000 элементарных ячеек размером 1^о х 1^о для Азиатского и 1400 ячеек для Американского сегментов пояса. Положение каждого ареала ограничено изолинией концентраций гранитоидов 5%.

Рис. 1. Ареалы мезозойско-кайнозойских гранитоидов Тихоокеанского рудного пояса.

1 – границы ареалов с распространенностью более 5%; 2 – границы ТРП; 3 – зоны субдукции; 4 – рельеф поверхности раздела, нижняя мантия – ядро Земли (км).

Развитие эндогенной минерализации, ассоциирующей с гранитоидным магматизмом, отличается полицикличностью. Разными авторами выделяется от 3 до 7 эпох интенсивного рудообразования. Главными считаются триас - ранняя юра, поздняя юра - ранний мел, поздний мел - палеоген и неоген. Профилирующие металлы представлены оловом и вольфрамом (литофильный тип), золотом, серебром, медью, молибденом и полиметаллами (халькофильный тип). Анализ сложной совокупности гранитоидных рудно-магматических систем (РМС) разных таксономических уровней показал, что не менее 80% рудных объектов тяготеют к ареалам мезозойско-кайнозойского гранитоидного магматизма (Рис.1, 2).

Геодинамика формирования РМС ТРП для таксонов планетарного (сегменты пояса) и суперрегионального (металлогенические провинции) классов отличается от таксонов регионального (металлогенические зоны, рудные районы) классов. В первом случае это соотношения надсубдукционного типа, трансформных, активных или пассивных континентальных окраин, реже коллизионного типа. Во втором случае чаще проявлены геодинамические обстановки коллизионного, внутриплитного, островодужного, надсубдукционного и активных континентальных окраин типов (Геодинамика…, 2006).

Гранитоидные РМС формируются на внутрикоровом уровне и, как правило, имеют глубинные мантийно-астеносферные корни, обладающие повышенной тектонической и энергетической активностью. По мнению (Добрецов и др., 2001), существенную роль при этом играют мантийные плюмы, зарождающиеся на трех геосферных уровнях: в верхней мантии, на границе нижняя-верхняя мантия, на границе нижняя мантия - ядро Земли. Вероятно, важнейшее значение имеют плюмы, возникающие на границе ядро - нижняя мантия. «Выступы» на поверхности этой границы достигают высоты 10-20 км и могут быть источниками отрыва легких летучих компонентов жидкого ядра Земли с последующим перемещением и преобразованием их на более высоких геосферных уровнях.

1. Границы Тихоокеанского рудного пояса; 2. Рудно-магматические системы: I – Чукотская, II - Яно-Колымская, III – Амурская, IV – Восточно-Китайская, V – Меконгская, VI – Малазийская, VII – Восточно-Австралийская, VIII – Канадско-Аляскинская, IX – Центрально-Американская, X - Перуанско-Колумбийская, XI – Чилийско-Боливийская; 3-4. Металлогенические зоны: литофильного типа (3), халькофильного типа (4), 5 – рельеф поверхности раздела, нижняя мантия – ядро Земли (км).

На рис. 1, 2 показана аномалия положительного знака для поверхности раздела ядро - нижняя мантия (Морелли, Дзевонски, 1990). Краевые части этой аномалии как бы «подныривают» под Азиатский и Американский сегменты пояса, «отталкивая» их друг от друга. Не исключено, что в пределах именно этой аномалии возникали более локальные и более контрастные выступы поверхности жидкого ядра Земли. Они могли формировать глубинные плюмовые системы, в т.ч. наиболее крупный из известных Тихоокеанский плюм (Добрецов и др., 2001).

Геолого-геофизические характеристики Азиатского и Американского сегментов ТРП в ряде случаев существенно различны. РМС Азиатского сегмента отличаются приуроченностью к разноориентированным горным хребтам со средними высотами 1-1,5 км и максимальными 3-5 км. Они фиксируются чаще изометричными региональными минимумами аномалий Буге; глубина нижних кромок зон такого разуплотнения 20-85 км. Минимальные значения V_p на границе Мохо 7,8-8,0 км/с. Петромагнитная характеристика и коэффициент окисленности железа в разных районах резко различны. В составе РМС преобладают породы ильменитовой серии. Морфология суперрегиональных РМС чаще центрального типа.

Для РМС Американского сегмента типична приуроченность к крупнейшим горным системам Анд и Кордильер и контроль протяженными минимумами Буге. Глубина нижних кромок зон разуплотнения 160-500 км. Минимальные значения V_p на границе Мохо 4,7-7,8 км/с. Нижние кромки гранитоидных батолитов достигают 15-17 км. Петромагнитная характеристика и коэффициент окисленности чаще устойчиво высокие. Преобладают породы магнетитовой серии. Морфология суперрегиональных РМС чаще линейного типа.

Предполагается, что это связано с более интенсивной разрядкой глубинных напряжений, сконцентрированных в узкой (100-200 км) зоне сочленения мегаструктур Тихого океана и Америки, чем это имело место в более широкой (600-1500 км) области сочленения мегаструктур Тихого океана и Азии. Не исключено, что за счет ротационного характера мобильности мегаблоков в Американском сегменте преобладали режимы сжатия, а в Азиатском – растяжения.

Литература

Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России // Владивосток: Дальнаука, 2006. Кн.1, с.230-500.

Геологическая карта Тихоокеанского подвижного пояса и Тихого океана // Л.: Мингео СССР, 1973. 9 л.

Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Глубинная геодинамика // Новосибирск: СО РАН, 2001. 406 с.

Морелли А., Дзевонски А. Способ гармонических разложений в изучении глубинного строения Земли // Сейсмическая томография. М.: 1990, с.264-285.

Радкевич Е.А. Металлогенические провинции Тихоокеанского рудного пояса // М.: Наука, 1977. 176 с.

Романовский Н.П. Тихоокеанский сегмент Земли: глубинное строение, гранитоидные рудно-магматические системы // Хабаровск: ДВО РАН, 1999. 166 с.