Глубинное строение Центрально-Камчатской депрессии и структурная позиция вулканов (стр. 3 из 4)

За Ключевским блоком, отделенным на севере Крестовским (Кр) широтным разломом и слабо выраженной Харчинской зоной погружений, к северу следуют Харчинский (ХРБ), Еловский (ЕЛБ) и Средне-Озерновский (СРБ) блоки, фиксирующиеся одноименными максимумами ПСТ. В районе Еловского блока обнажаются верхнемеловые образования островодужного типа, при этом уровень ПСТ над ними примерно равен уровню над вышеописанными южными блоками ХПП. Далее уровень ПСТ резко возрастает (на 30-40 мГал) над Средне-Озерновским и Хавывенским блоками. Для Хавывенского блока этому есть вполне логичное объяснение - выходы на поверхность метаморфического комплекса основного состава и гипербазитов, представляющих, очевидно, кристаллический фундамент. В Средне-Озерновском блоке промежуточный уровень ПСТ можно объяснять сокращенной мощностью верхнемеловых отложений, залегающих непосредственно на метаморфическом комплексе КФ. Средне-Озерновский и Хавывенский блоки разделены изометричной Севанской(СВ) впадиной, возможно, с очаговым характером происхождения тектонических деформаций. Северная часть ХПП (южнее побережья Укинской губы) приобретает сложную конфигурацию, что связано с влиянием северо-западных и широтных разломов. Между Хавывенским и Средне-Озерновским блоками к ХПП причленяется крупная Уколкинская (УК) впадина широтного простирания, которая пересекает горсты хребта Кумроч и полуострова Озерной. Начикинская вулкано-структура и Хайлюлинская ВТС смещены относительно ХПП; соответственно, в ВДЗ и ЗДЗ фиксируются локальными максимумами ПСТ, связанными с внедрением субвулканических комплексов среднего и основного составов.

Восточная депрессионная зона (ВДЗ) начинается на юге Щапинской системой неотектонических грабенов, нижние горизонты которых выполнены неогеновыми вулканогенно-осадочными отложениями, в т.ч. миоценовыми отложениями тюшевской серии. По геоморфологическим признакам Право-Щапинский (ПЩ) грабен, возможно, представляет часть зоны растяжений, которая простирается в район трещинных базальтовых излияний Толбачинского дола. Лево-Щапинский (ЛЩ) грабен имеет уже четкое северо-восточное простирание и располагается на одной оси с последующими структурами ВДЗ. В районе слияния рек Правая и Левая Щапины выявлен интенсивный изометричный локальный минимум, захватывающий отроги Валагинского хребта (хр.Широкий), в котором закартированы неогеновые вулканиты. Возможно, что минимум отвечает неогеновой ВТС. Морфология и интенсивность гравитационных аномалий несомненно свидетельствуют о вулкано-тектоническом происхождении Лево-Щапинского грабена. Определенным признаком в пользу существования здесь "кислых" эксплозивных вулканических центров служат залежи плиоценовых игнимбритов в районе Асхачного увала.

К северо-востоку ВДЗ следится по интенсивному (до 16-18 мГал) изометричному минимуму (10х12 км). Учитывая наличие выходов игнимбритов в хребте Тумрок и Асхачном увале, можно с определенной долей вероятности связывать этот минимум с погребенной ВТС кальдерного типа (район озера Медвежье). К северо-западу от этой ВТС зафиксированы два локальных максимума ПСТ, приуроченных к небольшому щитовому вулкану Медвежий и Зиминым Сопкам. Вполне возможно, что аномалии создаются здесь скоплением относительно более плотных экструзивно-субвулканических образований. Признаки наличия периферического магматического очага в районе Зиминых сопок, отмечались по данным МТЗ [7]. Северо-восточнее охарактеризованных аномалий располагается обширный гравитационный минимум, соответствующий Хапицкой (ХП) впадине. В происхождении впадины остается много неясного, однако ее вулкано-тектонический генезис отмечался неоднократно. Кроме депрессий МФ и КФ, минимум ПСТ объяснялся также наличием кислого корового очага. Не оспаривая сложной интегральной природы минимума, необходимо отметить, что его эпицентральная часть осложнена локальной аномалией, по формальным признакам имеющей скорее приповерхностное происхождение. Наличие разуплотнения отмечалось и ранее [9], однако его природа не обсуждалась. Сходство аномалий ПСТ в районе Лево-Щапинского грабена, озера Медвежье и Хапицкой впадины (размеры, интенсивность, расположение на одной оси) позволяют высказать предположение, что все они фиксируют единую неоген-четвертичную (?) вулкано-тектоническую зону с отдельными центрами "кислого" вулканизма. Интересно отметить, что в районе юго-восточного склона Ключевской сопки (западный борт Хапицкой впадины) интенсивные деформации в рисовке изолиний ПСТ позволяют предполагать существование узкого грабена (4 км) северо-западного простирания, уходящего под Ключевскую сопку. Восточный борт Хапицкой впадины представляет горстообразное поднятие хребта Кумроч, причем в зоне широтного Крестовского разлома происходит ее резкое сужение, и далее на северо-восток ВДЗ продолжается уже линейно вытянутой Шивелучской впадиной. Значительная часть этой впадины перекрыта лавово-пирокластическими образованиями Шивелуча. Выходы терригенных верхнемеловых-палеоценовых отложений в северной части впадины свидетельствует о том, что именно они слагают впадину, однако вполне допустимо присутствие неогеновых вулканогенно-осадочных отложений. Несколько западнее оси впадины выявлены три локальных максимума ПСТ. Центральный из них приурочен к вулкану Шивелуч, который развивался на начальном этапе как щитовой андезито-базальтовый вулкан мантийного питания. Скорее всего, максимум ПСТ связан с близповерхностными субвулканическими образованиями основного-среднего состава Старого Шивелуча. Подобные аномалии известны на многих камчатских вулканах - Большая Ипелька, Шмидта, Большая Кетепана и др.

Наиболее интересной особенностью ПСТ рассматриваемой впадины является наличие эксцентрично расположенного (к юго-востоку) от Шивелуча, интенсивного (до 16-18 мГал) эллипсовидного минимума. Аномалия находится южнее дугообразного уступа взрывного (провального-?) кратера Шивелуча и не может быть объяснена только разрушением части конуса. Можно предполагать, что гравиметрическая аномалия связана с крупным близповерхностным магматическим очагом "кислого" состава или с древней погребенной эксплозивно-провальной кальдерой.

Северо-восточнее Шивелучской впадины находятся сравнительно небольшие Верхне-Маимлинская (В) и Начикинская (НЧ) впадины, выполненные палеоген-неогеновыми осадочными отложениями и четвертичными молассами. Они разделены небольшими горстами, причленяющимися к ХПП и, как отмечалось ранее, обширной широтной Уколкинской впадиной, резко дискордантной по отношению к камчатским структурам. Проявление плиоцен-четвертичного вулканизма в пределах северного обрамления Начикинской впадины представлено одноименной вулкано-структурой с крупным, судя по гравиметрическим данным, субвулканическим массивом в центральной части. Отдельные позднеплейстоцен-голоценовые конусы отмечаются в пределах обрамления ВДЗ на полуострове Озерной.

Глубинные геолого-геофизические разрезы

Рис.3

Для анализа особенностей строения ЦКД и ее обрамления, кроме построения структурной схемы, мы провели плотностное моделирование по продольному и поперечному профилям (рис.3). В качестве основы использованы среднемасштабные гравиметрические данные, плотностные характеристики стратифицированных комплексов горных пород и сведения о глубине залегания МФ и КФ по результатам сейсмических и электроразведочных работ. Поскольку данные о латеральной петрофизической неоднородности консолидированной части земной коры весьма ограничены, в данном приближении она считается однородной. На продольном профиле Николка - Укинская губа предполагается отсутствие значительных изменений мощности и типа земной коры. Влияние более глубинных неоднородностей, имеющих, судя по сейсмологическим данным, северо-восточную зональность, не может внести существенных изменений в формирование модели наиболее "гравиактивной" верхней части коры. На поперечном профиле, так как он продлен в район восточного побережья Камчатки, региональное возрастание уровня ПСТ скомпенсировано уменьшением мощности коры при допущении существования контрастного плотностного перехода кора-мантия, хотя последнее является упрощением реальной ситуации в связи с существованием мощных коромантийных слоев и инверсий скорости в них в районах современного вулканизма, а также явно аномальными петрофизическими характеристиками сейсмофокального слоя.

Плотностная модель по продольному профилю показывает, что кровля метаморфид основного ряда с севера на юг погружается и достигает максимаальной глубины (7-8 км) в районе Толбачинской ВТД. Вулканогенно-осадочный слой в данной модели представлен мел-палеоценовыми и палеоген-неогеновыми отложениями, причем максимальная мощность последних развита, также, в районе Толбачинской ВТД. В силу принципа гравитационной эквивалентности, естественно, допустимы изменения в расчетных мощностях двух верхних слоев, но более интересна и важна проблема присутствия и распространенности в разрезе меловых вулканогенно-осадочных отложений, обнажающихся в районах горстовых поднятий обрамления ЦКД. Судя по геологическим данным, возможно, происходит выклинивание или изменение простирания этих отложений к северу, если метаморфиды Хавывенской возвышенности действительно более древние образования.