Гранитоидный магматизм и становление континентальной коры северного обрамления Тихого океана в мезозое-кайнозое

• Автор: Лучицкая, Марина Валентиновна
• Шифр специальности: 25.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 387 с. : 65 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Континентальная кора и гранптоидиый магматизм

1.1. Континентальная кора

1.2. Классификации и модели происхождения гранитондов

Глава 2. Доаккреционный гранптоидиый магматизм

2.1. Эконайский, Куюльский и Майницкий террейны, Корякское нагорье

2.2. Пекульнейский и Западно-Пекульнейский террейны, Центральная Чукотка

2.3. Береговой террейн, п-ов Тайгонос

2.4. Террейны Пенинсула, Врангелия, Александер, Центральная-Южная Аляска, террейны

Коюкук, Тогиак, Западная-Центральная Аляска
2.5. Кроноцкий террейн, Восточная Камчатка
2.6. Изу-Бонин-Марианская энсиматическая дуга
Глава 3. Аккреционный гранитоидный магматизм
3.1. Эконайский террейн, Корякское нагорье
3.2. Ганальский террейн, Вахталкинский субтеррейн, Восточная Камчатка
3.3. Пекульнейский террейн, Центральная Чукотка, восточная часть хребта Пекульней
3.4. Террейны Чугач, Принс Вильям, Пенинсула, Южная и Юго-Западная Аляска
3.5. Аккреционные призмы Шиманто и Хидака, Юго-Западная и Северная Япония
3.6. Коллизионные гранитоиды, террейны Руби, Сьард, Западная-Центральная Аляска,
террейн Юкон-Танана, Восточная-Центральная и Аляска
3.7. Аккреционные и коллизионные гранитоиды, Срединно-Камчатский метаморфических

террейн
3.8. Адакитовый магматизм
Глава 4. Постаккреционный гранитоидный магматизм
4.1. Окраинно-континентальный Охотско-Чукотский вулканический пояс
4.2. Центрально-Тайгоносский и Береговой террейны, п-ов Тайгонос: Восточно- и Прибрежно-
Тайгоносский пояса гранитоидов
4.3. Террейны Пенинсула, Врангелия, Центральная-Южная Аляска, террейн Юкон-Танана,
Восточная-Центральная Аляска и террейны Руби, Коюкук, Западная-Центральная Аляска
4.4. Гранитоидный магматизм трансформных континентальных окраин, Сихотэ-Алинь, и крупномасштабных сдвиговых зон, Британская Колумбия
4.5. Пост-коллизионный гранитоидный магматизм метаморфических куполов, Западная и Восточная Чукотка, п-ов Сьюард, Аляска
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Проблемы образования гранитов и становления континентальной коры относятся к фундаментальным проблемам геологии с начала ее формирования как науки. Однако до сих пор не существует единства мнений на решение этих проблем, что заставляет ученых продолжать исследования в данной области.
Хорошо известно, что граниты рассматриваются как комплексы-показатели становления континентальной коры [например, Тектоника Северной Евразии..., 1980; Пейве и др, 1976]. Активные окраины Тихого океана на протяжении всего фанерозоя и до настоящего времени являются регионом, где происходило наращивание континентальной коры и внедрение различных типов гранитоидов. В связи с этим рассмотрение на ее примере геодинамических обстановок гранитоидного магматизма и его связи с процессом формирования континентальной коры является актуальной задачей геотектоники.
На континентальной окраине Азии большую роль в процессе формирования коры играют процессы аккреции и коллизии. При этом аккрецию в данном случае можно рассматривать как наращивание континентальных масс (континентальная аккреция), т.е. как глобальный процесс, а коллизию - как частный случай столкновения конкретных геологических структур (островная дута, океаническое плато и т.д.) с континентальной окраиной в процессе аккреции [Соколов, 2003аб].
Гранитоидные комплексы, наблюдаемые в структуре континентальной окраины Азии, существенно различаются как по своему структурному положению, так и по геодинамическим обстановкам формирования. Они входят в состав вулканоплутонических ассоциаций островных дуг и окраинно-континентальных вулканических поясов, часто встречаются среди офиолитовых террейнов, а также фиксируют время аккреции и коллизии террейнов (“сшивающие интрузии”). Выявление особенностей структурного положения гранитоидов и типизация по геодинамическим обстановкам их формирования является непростой задачей в сложных аккреционных структурах континентальной окраины. В ряде случаев появление новых данных по картированию гранитоидных плутонов, абсолютному датированию слагающих их пород и выявлению их изотопно-геохимических характеристик приводит к тому, что гранитные батолиты, ранее картировавшиеся как единые тела, представляют собой сложное сочетание плутонических комплексов, возникших в различных геодинамических обстановках и позднее совмещенных в едином батолите [например, Johnson et al., 1999; Гельман, 1995, 1996, 2001; Amato, Wright, 1997; Akinin et al., 1997].
Сложность и неоднозначность систематики гранитов в целом не позволяет напрямую применить имеющиеся классификации при описании гранитоидов в структуре

активной континентальной окраины Азии. Часть этих классификаций имеет достаточно глобальный характер [Богатиков и др., 1986; Chappell, White, 1974; Pitcher, 1987, 1993; Maniar, Picolli, 1989; Barbarin, 1990, 1999; Хайн, 1995], что не всегда дает возможность дифференцировать гранитоиды конкретного региона. Другая группа классификаций основана на каком-то одном признаке: геохимическом [Pearce et al., 1984; Pearce, 1996; Thieblemont, Tegyey, 1994], петрохимическом [Frost et al., 2001], однако некоторые геохимические характеристики могут быть общими у гранитов, сформированных в разных геодинамических обстановках. Все это заставило автора использовать при написании работы следующую схему, учитывающую соотношение гранитоидных комплексов с аккреционными процессами на активной континентальной окраине Азии.
Гранитоидные комплексы описаны как доаккреционные, аккреционные и постаккреционные образования. К доаккреционным гранитоидам относятся те, которые входят в состав аккретированных террейнов различного генезиса (энсиматических островных дуг, офиолитов, микроконтинентов). Аккреционные гранитоиды прорывают мезо-кайнозойские аккреционные призмы и фиксируют этапы вхождения террейнов в структуру континентальной окраины. Постаккреционные гранитоиды запечатывают аккреционную структуру, определяют верхний возрастной предел времени аккреции и деформации вдоль определенного сегмента континентальной окраины.
За последние десятилетия 20 века появились данные о новых типах гранитоидного магматизма на активной континентальной окраине: аккреционного [Крылов, Лучицкая, 1999; Лучицкая, 2001] или его аналогов - околожелобового [Pavlis et ah, 1988], преддугового [Harris et ah, 1996]; границ скольжения плит или трансформных континентальных окраин [Ханчук, 1998; Ханчук, Иванов, 1999; Ханчук и др., 2008]. Сходную с аккреционным магматизмом структурную позицию занимает адакитовый магматизм, проявления которого широко отмечаются в пределах Тихоокеанского кольца. Описание новых типов магматизма и сопоставление их с уже хорошо известными нашло свое отражение в работе.
Необходимо отметить, что часть описанных в работе гранитоидов Корякского нагорья, Камчатки и Аляски относится к низкокалиевым породам, тоналитам-трондьемитам (плагиогранитам), обобщение данных по которым приведено в более ранней работе автора [Лучицкая, 2001]. В ней отмечено, что проявления тоналит-трондьемитового (плапюгранитного) магматизма в зоне перехода океан-континент представляют собой начальные стадии формирования континентальной коры, а появление аккреционных плагиогранитов является одной из первых ступеней в процессе преобразования океанической коры в континентальную.

наиболее четко установлено. Они пришли к выводу, что определенная корреляция между геохимией гранитных пород и тектонической обстановкой безусловно существует. Однако есть ряд факторов, которые могут приводить к неопределенностям и неточностям в оценке геодинамической обстановки формирования гранитоидов. Во-первых, полифазные орогенические процессы могут привести к тому, что в источнике гранитной магмы будут перемешаны породы, образовавшиеся в различных обстановках. Это наиболее характерно, по мнению авторов [Förster et al., 1997], для активных континентальных окраин и зон коллизии, с которыми пространственно и во времени могут тесно ассоциировать зоны растяжения. Во-вторых, процесс магматической дифференциации может приводить к тому, что тренды составов будут пересекать линии разграничения полей гранитов различных типов на диаграммах, поэтому авторы рекомендуют использовать наименее дифференцированные члены магматической серии, исключая кумуляты. Авторы [Forster et al., 1997] пришли также к конкретным выводам по каждому из типов гранитов в классификации Дж.Пирса с соавторами [1984] и о границах полей этих типов на диаграмме Rb-Y+Nb. Так, ими было показано, что только граниты, происхождение которых действительно не связано с процессом субдукции, попадают в поле ORG. Два подтипа гранитов океанических хребтов, происхождение которых, напротив, с субдукцией связано, попадут уже в поле VAG. Среди этих двух подтипов гранитов отмечаются гораздо более широкие вариации в содержаниях Rb, что, возможно, отражает контаминацию материалом континентальной коры.
Выводы, касающиеся гранитов вулканических дуг, заключаются в том, что: 1) граниты океанических дуг действительно попадают в поле VAG, 2) граниты островных дуг, в которых присутствует континентальная кора, имеют более высокие содержания Rb и располагаются ближе к полю коллизионных гранитов, 3) граниты активных континентальных окраин также попадают в поле VAG, но имеют большие перекрытия с полями внутриплитных и коллизионных гранитов. Для внутриплитных гранитов океанических островов и гранитов, связанных с плюмами или рифтингом, внедрявшихся значительно позднее орогенических процессов, устанавливается очень четкое соответствие полю WPG на диаграмме Rb-Y+Nb. Те же граниты, которые ассоциируют с процессами растяжения на активной континентальной окраине, могут попадать в поля WPG и VAG, реже COLG в зависимости от природы источника. Среди коллизионных гранитов собственно в поле syn-COLG попадают только наиболее кремнекислые пералюминиевые граниты с высокими содержаниями Rb и других литофильных элементов при умеренных содержаниях таких высокозарядных элементов, как Y и Nb. Менее дифференцированные разности попадут уже в поле гранитов вулканических дуг. Синколлизионные гранитоиды могут располагаться в поле VAG также в связи с