Структуры фундамента и локализация вулканизма Южной Камчатки (стр. 2 из 3)
Основание горста сложено вулканогенно-кремнистыми образованиями позднемелового возраста. Выходы этих пород, относимых к ирунейской свите (сантан-кампан), установлены на правобережье р.Банная. Кроме того, галька кремнистых пород отмечается в составе конгломератов алнейской серии по р.Лев.Саван. Верхний структурный этаж горста сложен вулканитами анавгайской и алнейской серий, плиоценовыми игнимбритами, а также четвертичными вулканогенными образованиями различного состава. Олигоцен-миоценовые вулканиты обнажаются на небольших участках на левобережье р.Паужетка, в окрестностях Курильского озера и северо-западнее вулкана Ксудач. Подавляющим развитием пользуются отложения алнейской серии, представленной широким спектром пород от базальтов до риолитов и туфогенно-осадочными породами и нижнечетвертичными базальтами, слагающими щитовидные вулканические постройки различной степени сохранности. Это палеовулканы Явинский (правобережье р.Озерная в нижнем течении), Западно-Кошелевский, озера Камбальное, Кошегочекский и др. В руинах этих вулканов отложения сохраняют первичное периклинальное залегание (5-10o).
Верхнемеловое вулканогенно-кремнистое основание, по данным широтного профиля КМПВ по линии берег Охотского моря - Курильское озеро залегает на глубине 1-2 км [9]. Надо отметить, что интенсивность гравитационного поля в пределах Ункановичского горста резко возрастает в южном направлении, причем самый южный блок горста, заключенный между долиной р.Озерная и Камбальным заливом по интенсивности сопоставим с прибрежной Тихоокеанской аномальной зоной силы тяжести, где, как показывают построенные модели геоплотностных разрезов, наблюдается заметный подъем геофизических разделов, в том числе и поверхности "М". Нельзя исключить влияние на уровень гравитационного поля и возможного изменения на данном участке вещественного состава фундамента, например, увеличения в его составе интрузивных тел офиолитового ряда - базитов, гипербазитов (рис.2 б).
ЮЖНО - КАМЧАТСКИЙ ПРОГИБ, с востока примыкающий к Ункановичскому горсту, выделен, в основном, по гравиметрическим данным. Прогиб прослеживается от юго-западных отрогов Ганальского хребта до южной оконечности полуострова и на востоке граничит с Прибрежным горстом. Ширина прогиба 30-40 км. Наиболее узким прогиб становится между вулканами Желтовский и Ильинский, а также между Кошелевским и Камбальным (не более 20 км). Юго-восточная граница прогиба более прямолинейна и выражена гравитационной ступенью северо-восточного простирания. Район прогиба с поверхности полностью закрыт четвертичными вулканическими постройками разного типа (щитовые и щитовидные вулканы, стратовулканы, шлаковые конусы и отдельные лавовые потоки), входящие в состав Восточно-Камчатского вулканического пояса, продолжение которого фиксируется на островах Большой Курильской гряды. Мозаичность гравитационного поля прогиба во многом обусловлена именно этим вулканогенным чехлом. Глубина залегания складчатого основания по расчетным данным составляет в среднем 3,5 км. В районе северного берега Курильского озера по данным широтного профиля КМПВ верхнемеловое основания погружено на глубину 4 км.
О составе отложений, выполняющих прогиб, можно судить по косвенным данным. Низы разреза сложены существенно осадочными породами олигоценового возраста мощностью 1500-2000 м. Основание этой толщи не вскрыто. Весьма вероятно, что Южно-Камчатский прогиб заложился еще в эоцене и охватывал Прибрежный горст. Об этом свидетельствуют алевролитовая толща с эоценовой фауной мощностью 200 м, закартированная в бухте Жировая [10], углисто-гравелитовая пачка эоценового возраста в северной части прогиба (бассейн р.Банная). В олигоцене же формируется вулканогенно-осадочная толща (рост островной дуги). Морские условия в прогибе сохранялись и в начале алнейского вулканизма. На это указывают пачки туфогенно-осадочных пород с фауной, характерной для кавранской серии, установленные среди вулканитов алнейской серии восточнее Курильского озера [14], тогда как окружающие поднятые структуры (Ункановичский, Прибрежный горсты) характеризовались субаэральным вулканизмом. Структурный план, близкий к современному, прогиб стал приобретать в конце миоцена-плиоцена с ростом Прибрежного горста, возникновение которого, в свою очередь, обусловлено заложением Курило-Камчатского глубоководного желоба.
В формировании прогиба, безусловно, в какой-то мере отразились вулканотектонические процессы. Так, южная часть прогиба, более известная как Паужетская депрессия, в поле силы тяжести отражена крупной относительно отрицательной аномальной зоной, форма которой грубо приближается к равнобедренному треугольнику со сторонами, совпадающими с долинами рек Озерная и Паужетка. В зоне выделяются два интенсивных минимума силы тяжести: один - в районе слияния рек Озерная и Паужетка, второй - в районе Курильского озера. По бортам депрессии местами обнажаются вулканогенно-осадочные породы анавгайской серии. Подобные же отложения вскрыты скважиной N1 в долине р.Паужетка. Сама же депрессия выполнена плиоцен-четвертичными вулканогенно-осадочными отложениями среднего и кислого состава.
Образование депрессии, вероятно, связано с мощными игнимбритообразующими извержениями в конце плиоцена.* Покровы игнимбритов риодацитового состава мощностью до 300 м широко распространены в Голыгинских горах, выходы их закартированы к востоку, западу и югу от депрессии, установлены они и в самой депрессии (190 м). Первичный объем игнимбритов по расчетам В.С.Шеймовича составлял около 400 км3 [1,13]. В результате выброса таких масс игнимбритов образовалась замкнутая гигантская кальдера, где в плиоцен-среднеплейстоценовое время в озерных условиях накопилось вулканогенно-осадочная толща контрастного, но преимущественного кислого состава мощностью 550 м, не имеющая аналогов за пределами депрессии. В поздние этапы развития (конец среднего - начало верхнего плейстоцена) в депрессии образовалось сводовое поднятие, в центральной части которого возникла меридиональная цепь вулканов Камбального хребта, замыкающаяся на юге голоценовым Камбальным вулканом .
В северо-восточном углу Паужетской депрессии находится Курильское озеро, которое, как это признано многими исследователями, имеет кальдерное происхождение. Его глубина составляет в среднем 300 м (почти на 200 м ниже уровня моря). К зеркалу озера приурочен эпицентр локального минимума силы тяжести. Как показывают детальные исследования, формирование кальдеры связано с грандиозными извержениями пемз кислого состава, происходившими в период 9500+40 - 7980 90 лет назад (абсолютные датировки по 14С). Залежи пемз мощностью до 120 м выполняют все речные долины, расположенные по периферии озера. Объем изверженных пемз оценивается в 22-25 км3 [9].
ПРИБРЕЖНЫЙ ГОРСТ занимает узкую полосу тихоокеанского побережья юго- восточной Камчатки (ширина 20 км). В северной половине он расширяется до 35 км. На северо-востоке (бухта Вилючинская) он торцово сочленяется по одноименному разлому с Южно-Быстринским блоком северо-западного простирания. Горст сложен преимущественно осадочными и вулканогенно-осадочными отложениями олигоценового возраста, прорванными в большинстве своем небольшими миоценовыми интрузиями гранитоидов. На севере и юге горста (бухта Жировая, оз.Камбальное) отмечены субаэральные вулканиты алнейской серии. Для горста в основном характерны блоковые дислокации и обилие разрывных нарушений личного простирания, реже наблюдаются пликативные структуры. Горст характеризуется интенсивным положительным полем силы тяжести, уровень которого резко возрастает в сторону Тихого океана. Однако, это не отражает какие-либо локальные особенности геологического строения. Построенные геоплотностные разрезы показывают резкий подъем в этом направлении глубинных геофизических разделов. Так, верхнемеловое основание (
=2,72 г/см3) в северо-восточной части горста залегает на глубине менее одного километра, а поверхность "М" - на глубине 22 км, в юго-западной части горста верхнемеловой фундамент находится на глубине от 3 до 1 км, а поверхность "М" поднимается до 20 км.Особенности локализации вулканизма
Как видно из приведенной краткой характеристики основных структур, кайнозойский вулканизм проявился на всей рассматриваемой территории, за исключением Большерецкой плиты. Эта структура в палеогене и большей части миоцена являлась областью размыва, и лишь в конце миоцена и плиоцене испытала опускание.
В эоцене заложился Южно-Камчатский прогиб, который захватывал и область Прибрежного горста. В олигоцене возникает Голыгинский прогиб. Между этими прогибами обособился Ункановичский горст, где в олигоцене вулканизм проходил в субаэральных условиях, и продукты его поступали в окружающие прогибы. Весь разрез отложений Голыгинского прогиба, представленный ваямпольской и кавранской сериями, значительно обогащен вулканогенным материалом: обнаружены вулканиты олигоцен-миоцена, (как уже сказано выше), и в самом прогибе. Андезиты, андезито-базальты, дациты, туфы мощностью около 1000 м слагают конусовидную постройку, отраженную Опалинским максимумом силы тяжести. Анализ сейсморазведочных данных показал, что в миоцене при общем опускании Западной Камчатки эта вулканическая постройка облекалась осадочными образованиями верхней части ваямпольской и нижней части кавранской серий. Отрадненский максимум
g, расположенный южнее Опалинского, также интенсивный, сопровождающийся положительной магнитной аномалией, имеет меньшие размеры, но так же, вероятно, магматическую природу. Пробуренная здесь структурная скважина глубиной 1201 м вскрыла миоцен-плиоценовые осадочные отложения какертской, этолонской и энемтенской свит. Вулканиты, а, возможно, и интрузию, (по аналогии с Опалинской структурой облекания), следует ожидать на большей глубине.