Восточно-Азиатская ветвь Тихоокеанской системы вулканогенных поясов в своих главных чертах обладает большим сходством с Западно-Американской, хотя между ними имеются и некоторые различия, главным из которых является асимметрия в положении обоих ветвей в окраинно-материковой зоне. Наиболее характерные черты Восточно-Азиатской ветви чрезвычайно ярко и полно просматриваются в Охотско-Чукотском поясе. Поэтому остановлюсь более подробно на истории его развития, вещественном составе слагающих его вулканитов, их возрасте, и положении в структурах земной коры.
Охотско-Чукотский вулканогенный пояс
Охотско-Чукотский вулканогенный пояс простирается от Берингова пролива до верховьев р. Маи / 1,7,16,22,24 /. Под этим вулканогеном принято понимать сложно построенную зону (рис.2) образованную продуктами субаэрального известково-щелочного вулканизма, суммарной мощностью свыше 10 км; она протягивается в субмеридиональном направлении на 3.тыс.км и имеет ширину около 300 км. Его основными структурными элементами являются внешняя и внутренняя продольные зоны, которые исчезают на флангах здесь вулканические структуры в значительной степени подчиняются структурам фундамента, представленного раздробленными дорифейскими глыбами Сибирской платформы и Охотского массива (на юго-западе) и Эскимосского массива (на северо-востоке). Внешняя зона наложена на мезозойские структуры верхоянского осадочного комплекса, внутренняя - сопрягается с системой кайнозойской складчатости.
По своим особенностям внешняя зона резко дискордантна по отношению к мезозойской складчатости, и всюду, где это можно наблюдать, покровы вулканитов отделены от основания поверхностью несогласия; внутренняя его зона, напротив, сопряжена с кайнозойскими системами таким образом, что складки, сложенные вулканитами, и структуры Анадырско-Корякской системы имеют одно и то же северо-восточное простирание, хотя в большинстве случаев они и разделены протяженными разломами. Исследованиями установлены различия в структурах и составе вулканитов, наблюдаемые в Охотском и Чукотском отрезках, что подчеркивает поперечную зональность этого сложного звена вулканогенного пояса, которой подчиняются поля метасоматитов и сопровождающее их золото-серебряное оруденение.
Начало образования Охотско-Чукотского пояса датируется аптом, оно последовало сразу же за коренными изменениями мезозойских прогибов и предшествовало заложению на востоке новой кайнозойской геосинклинальной области.
В основе таких событий, к которым относятся проявления в грандиозных масштабах гранитоидного магматизма в верхнеюрское - нижнемеловое время в пределах Яно-Колымской и Чукотской складчатых систем, а также совпадающее с ними по времени формирование послескладчатых наложенных впадин и почти синхронное с этим процессом заложение геосинклинального прогиба кайнозойской области, несомненно, лежали общепланетарные явления. Это положение будет более убедительным, если принять во внимание, что и на Американском континенте в то же время развивались аналогичные события, сопоставимые по масштабу и характеру с Восточно-Азиатскими и приведшие к образованию Западно-Американской системы вулканогенных поясов: Чилийско-Перуанского, Центрально-Американского и Северо-Американского. Причиной этих преобразований явились мантийные процессы, сопровождавшиеся освобождением энергии, реализованной в разнообразных проявлениях тихоокеанского тектогенеза и образованием циркумтихоокеанской системы вулканогенных поясов.
Вся сложная история формирования Охотско-Чукотского вулканогенного пояса распадается на три этапа: ранний (апт-турон, возможно, начало сенона), средний (сеноман-датский век), поздний (ранний палеоген). На раннем этапе образовался нижний ярус, обладающий индивидуальностью по отношению к вышележащим толщам вулканитов, выраженной как в структурных особенностях, так и в характере слагающих его вулканогенных формаций, а также в объеме вулканитов, составляющих основную часть его разреза. Несмотря на сравнительно длительную историю формирования Охотско-Чукотского пояса, он приобрел основные свои структурные черты в апт-туронское время; они запечатлены в продольной и поперечной зональности, сложных соотношениях вулканических толщ со складчаптыми структурами Корякско-Камчатской кайнозойской области и в резко подчеркнутом наложенном характере вулканитов на мезозоиды.
В составе вулканитов нижнего структурного яруса преобладают андезиты, в них присутствуют андезито-дациты, а местами - андезито-базальты. В некоторых зонах (например, в Центрально-Чукотском районе) широко распространены игнимбриты кислого состава, точно так же, как и на флангах, где к концу турона андезитовый вулканизм сменился накоплениями пирокластического материала кислого или умеренно кислого состава. Вулканогенные сеноман-туронские образования отличаются быстрой сменой и переходами фаций в латеральном и вертикальном направлениях; в это время вулканическая деятельность получила особенно широкое и мощное развитие во внутренней зоне Охотско-Чукотского пояса.
В сенон-датское время (средний этап) вулканизм в пределах описываемого пояса отличался крайней неравномерностью, свидетельствующей о некотором ослаблении извержений и об изменении качества его продуктов. В северном отрезке вулканогенного пояса более интенсивно он проявился во внутренней зоне, тогда как в центральном - во внешней. К этому периоду существенно меняется и состав толщ вулканических пород, в которых начинают преобладать кислые игнимбриты и липариты, с ними ассоциируются широко развитые здесь кислые туфы, витрофиры. Местами липаритовый вулканизм дополняется излияниями андезитов и трахиандезитов, которые, правда, уступают по объему кислым породам.
Верхний структурный ярус (поздний этап) образован в основном оливиново-пироксеновыми базальтами, включающими безоливиновые и анальцимсодержащие базальты, андезито-базальты, трахиты, нередко игнимбриты. Они согласно залегают на нижележащих толщах сенон-датских вулканитов и по возрасту относятся к нижнему палеогену.
Таким образом, можно считать, что в составе описываемого вулканогенного пояса присутствуют три группы формаций: андезитовая, липаритовая и базальтовая; дациты занимают второстепенное положение. Среди продуктов липаритового вулканизма резко преобладают игнимбриты кислого состава, что является важной особенностью Охотско-Чукотского вулканогенного пояса.
Последовательность образования формаций указывает на общую тенденцию развития магматизма в этой зоне, сохраняющуюся в течение длительного времени - от нижнего мела до палеогена, а их соотношение (продукты андезитового вулканизма составляют не менее 70% от общего разреза, липаритового около 25%, базальтового 5%) свидетельствует об изменении интенсивности вулканической деятельности во времени. При этом из 25% объема липаритовых образований не менее 15-18% входят в состав нижнего структурного яруса и имеют туронский возраст; таким образом, характерны некоторая растянутость во времени липаритового вулканизма и крайне интенсивное проявление андезитового.
Интрузивный магматизм по масштабу уступает эффузивному и, отличаясь разнообразием, в общем, подчиняется отмеченной выше зональности вулканогенных толщ, а в целом, может быть охарактеризован как "вулкано-интрузивная формация" по Ю.А. Кузнецову. В пределах Охотско-Чукотского пояса он включает многочисленные гипабиссальные интрузии гранитоидного состава с ярко выраженной намагниченностью, которая связана с присутствующим в них магнетитом. Кристаллизация последнего, как известно, происходит при повышенном кислородном потенциале и требует в расплаве определенного количества трехвалентного железа. Эти условия обеспечиваются, когда интрузии формируются на небольших площадях в близповерхностной зоне. Именно это обстоятельство легко объясняет наличие в составе эффузивных толщ огромных игнимбритовых покровов, а также широкое развитие разнообразных послемагматических процессов.
В пределах Охотско-Чукотского вулканогенного пояса выделяются андезит-гранодиоритовая (диоритовая) и липарит-гранитовая вулкано-плутонические ассоциации, хорошо отражающие его тектоно-магматическую эволюцию и согласующиеся со сменой формаций во времени.
Во внутренней части пояса гранитоиды имеют отчетливо натриевый состав; здесь линейные ряды интрузий располагаются согласно простиранию вулканогенных толщ. Подавляющее их большинство имеют альб-сеноманский возраст и, в общем, по-видимому, являются более древними, чем аналогичные интрузии внешней зоны. Сеноман-туронские гранитоиды, широко распространенные во внешней зоне и отчасти на флангах вулканогенного пояса, отличаются повышенным содержанием калия. Они прослеживаются в виде рядов вдоль поперечных разломов, которые часто продолжаются в структурах осадочного верхоянского мезозойского комплекса или в жестких дорифейских и палеозойских массивах.
В палеогеновый этап развития вулканогенного пояса внедрились интрузии граносиенитов, кварцевых порфиров, сиенит-порфиров и разного рода тела субэффузивного облика. Они прорывают базальты раннего палеогена и обладают выраженным натриевым составом.
Таким образом, гранитоидный магматизм Охотско-Чукотского вулканогенного пояса характеризуется некоторыми петрохимическими различиями во внутренней и внешней его зонах, но в целом образует единую вулкано-плутоническую ассоциацию; тесная ее связь с нижним и средним структурными ярусами указывает на время ее проявления и тектоно-формационные условия образования интрузий.
Приуроченность гранитоидов натриевого состава к внутренней зоне, в которой размещаются продольные ряды более древних массивов, а более молодых калиевых - к внешней свидетельствует не только об основной тенденции эволюции интрузивного магматизма, но также указывает на его генетическую связь с разломами глубокого заложения. Можно полагать, что ими контролируются даже те интрузии, которые размещаются по обрамлению различных по размеру и характеру вулканоструктур (прогибы, структуры просадок, кальдерные обрушения и др.), так как часто такие образования нанизываются на обширные линейные зоны, по всем данным отражающие внутреннее строение Охотско-Чукотского пояса /2/.
Как бы ни была сложна общая структура вулканогенного пояса (рис. 3), она, несомненно, генерализуется гигантским разломом или, может быть, даже зоной разломов, которая получила название торцевого шва, разделяющего две различные по возрасту и строению складчатые области - мезозойская и кайнозойская притихоокеанские системы. Вопрос о наличии шва глубокой проницаемости рассматривался многими исследователями. Я остановлюсь лишь на геофизической основе его существования. В пределах этого вулканогенного пояса гравитационное и магнитное поля выражены аномальными зонами, в которых хорошо просматривается гравитационный уступ, отделяющий полосу относительных максимумов кайнозойской складчатой области от гравитационной депрессии мезозоид. В геомагнитном поле Охотско-Чукотскому поясу отвечает региональный магнитный максимум, несколько осложненный линейными и фестончатыми аномалиями; этим двум полям соответствует повышенная сейсмичность. Сопоставление геофизических данных с геологической эволюцией, звена и разделенных им складчатых областей, а также с материалом, полученным по акватории Тихоокеанского бассейна, показывает, что земная кора имеет здесь сложное строение с несогласным залеганием поверхностей мохоровичича и Конрада. Соотношение базальтового и гранитоосадочного слоев в пределах современной структуры вулканогенного Охотско-Чукотского пояса подтверждает правильность выделения двух продольных зон: северо-западной, примыкающей к мезозоидам и юго-восточной, расположенной вдоль области кайнозойской складчатости (рис.4).
Общий объем вулканитов Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, по нашим подсчетам, равен 2,5 млн куб. км, что выделяет его среди других подобных структур Тихоокеанского обрамления.