Введение к работе
Актуальность про^іумн. Окраинные моря Восточной Азии, гирлянда которых отделяет Азиатский континент от Тихого океана, являются ключевым объектом для решения ряда фундаментальных проблем как теоретического, так и практического плана.
С активизацией полого-геофизических исследований в морях и оке анах, появлением концепции новой глобальной тектоники создано множество моделей строения и эволюции окраинных бассейнов. Наряду с моделью базификации (Пелоусов.Рудич,!961), сначала наиболее популярной била модель, согласно которой окраинные бассейны генетически связаны с процессом субдукции океанской литосферы при ее конвергенции с кои гинентом и образуются за счет вторичной конвекции в мантии.создающей условия растяжения и локального спрединга в тылу системы дуга ж-лоб(Капе, 1971). Однако, в различных районах зоны сочленения стали накапливаться геолого-геофизические данные, не укладывающиеся в рамки указанной модели. Возникли понятия рассеянного, пассивного спрединга (Hbase, 1978; Зоненшайн, Савосгин, 1979; Uyeda, Karamorі,1979 и др. j. а в качестве энергетического источника стали привлекаться не только субдукция, но и независимый от нее мантийный диапиризм (Karig, 1971; HUsuda, Uyeda,1979), миграция "горячего района" мантии (Tavlor, Karner, 1983), поток в мантийном клине (Toksoz, Hsu і, 1978), а также простое механическое взаимодействие литосферных плит, приводящих к открытию или закрытию зон сочленения. Различные модели, обзор которых Сил недавно сделан ж.Обуэном (Auboin, 1989), предложены и для глубоководных желобов. Популярны также и модели рифтинга различных модификаций (Милановский, 1976,1987; Kimura,1985;Letouzey.Kimura. 1985,1980), допускающих расширение Земли.
Следует заметить, что е основу построения этих моделей замаливались, как правило, геофизические и геодинамические параметры, палео-реконетрукции былых процессов. Структурно-вещественной характеристике выполнения окраинных бассейнов, характеристике границ осадочних тел внимания уделялось меньше. Хотя по этим характеристикам в сочетании о морфоструктурным положением единый класс окраинных или задугоьых бас -сейнов мокет быть подразделен на ряд типов, что является ныне насущ ной проблемой в связи о перспективами обнаружения тел или иных видов минеральных ресурсов лишь в определенных типах бассейнов.
Таким образом, другим аспектом проблемы, определяющим больной интерес исследователей к кайнозойским окраинным бассейнам, является то, что они являются вместилищами различных видов полезных ископаемых. Известно, что половина мировых запасов нефти сосредоточена в ме-зозойско-кайнозойских бассейнах и среди них более 75X. месторождений -гигантов (Chen Quanrrao, V. Dickinson, 1986). В последние годы в кайнозойских осадочных бассейнах активных континентальных окраин обнаружены Tail's? рудіше залек;. подобные колчеданным рудам Урала или полиметаллическим месторождениям Куроко. Особенно впечатляющи результаты работ 1990 г. в вадуговом бассейне Вудларк (юго-западная часть Тихого океана), где найдены богатейшие полиметаллические руды, в которьіх содержание икпка достигает Б7І, меди - 30%, содержание золота 10-21 г, а серебра 500 г на тонну. Подобные сульфидные- руды открыты и во внуг-ридутовом троге Окинава.
И, наконец, третьим аспектом проблемы является то, что при изучении кайнозойских осадочных бассейнов в значительной мере может быть юполъоован принцип актуализма. поскольку событии и процессы, обусловившие формирование бассейнов, происходили в недалеком простом и могут бить цопостывлзнн с современными, изучение которых в последние годы еначительно продвинулось вперед, благодаря применению новейаей высокоточной техники. Всестороннее изучение кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленежл континента к океана логьодяег получить необходимый материал для сравнительного анализа на структурно-вешее"-венной основе как с подобными re каиновойскими континентальными окраинами, так и со складчатыми чоясачи Сакерозоя. Уепесние попытку такого сравнительного анализа уто имеются (Левин,1979,1985; Геологи? окраинных бассейнов, 1987; Я. А. Богданов, 1988; Крылов, Бурлин, Лебедев, 1988 и др.).
Выбор объекта исследований - йиошпикского. Восточно-Китайского, йглтого морей и залива Бохай - обусловлен каї; возможностью охватитї все многообразие типов кайнозойских осадочных бассейнов от глубоководных желобов через ьжддуговью, преддуговые бассейны до ьнутриконти-нентальных, так и высокой степень» геолого-геофизической изученное?!
ЭТИХ Морей, ОСОбеїіиО В Последнее ДеСЯТИЛеТИе. ЗдеСЬ ПрОВедеНО ВПЛ0Т1
до 1990 г. 3 рейсов буровых судов "Гломар Челлендлкр" и "Джойдес Ре-золшен" (6, 31,8-60, 87, 125, 126, 131), которым предшествовали детальные геофизические исследования. Выполнена серия исследований m национальным и интернациональным проектам: программа морских геологи-
ческих исследований континентального шельфа и склона вокруг Японии, в результате которой составлена серия геологических карт м-ба 1:1.000.000 (1977-1982 гг.); интернациональная программа "Динамика и эволюция литосферы" 'DELP), Франко-япс.іский проект "Кайко", ооветско--адтайско-японский проект "Геотраве^к:", серия исследований с погружаемых обитаемых аппаратов в желобе Нанкай (Наутилус), Марианском (Ал-аин), троге Окинава (Синкая-2000). Кроме того, проведено множество геолого -геофизических рейсов научно-исследовательских судов разных стран, в том числе немало и советских, внеспих значительный вклад в дело изучения -это!'" региона.
Такая изученность позволила подойти к проблеме создания моделей строения г наличных тигс-ч осадочных бассейнов в зоне сочленения КОНТИНЕНТ'! И WW-}.
?, r,].:'-nihyw,:<- годы был завершен один иа этапов обобщения геолого-геофизических данных го кайнозойским осадочным бассейнам Российской части зоны с 'членения Азии с Тихкм океаном, в которых автор принимал непосредственна участие. Были состанлены "Тектоническая карта нефге-i43ohgchux областей Дальнего Востока" м-ба 1:2.500.000 под редакцией к1. Л. Косыгина (1936),"Атлас структурно-диалогических карт кайнозойских осадо".ных бассейнов Востока СССР" м-Оа 1:7.500.000 под редакцией В. Г. Варнавского и автора (1990), издана коллективная монография "Ли-тол'Л'о-петрофизические критерии нефтегазоносности" ( U. Наука, 1990). Одн;іко, степень изученности Российской части зони сочленения Азии с Тихим океаном,особенно с псмоиьв бурения, все еще низка. Поэтому предпринятый анализ геолого-геофизических данных по сопредельному с юга хорош изученное региону был необходим для последующего сравнительного анализа однотипных структур обоих регионов с целью прогноза тех видої' полезных ископаемых, которые уже выявлены в детально изученном регионе.
Цели и задачи. Целью данной работы было выявление всего многообразия типов кайнозойских осадочных бассейнов в хорошо изученном регионе, начиная с глубоїсоводньїх жзлобов через окраинное бассейны к вн/т риконтинентальннм.их типизация по группам признаков, сравнительный анализ, выязление закономерностей эволюции и размещения различных видов полезных ископаемых. Достижение поставленной цели осуществляло^ последовательным решением следующих основных задач:
выработка методических основ сравнительного анализа акваторий
И Территорий;
создание моделей строения различных типов бассейнов путем комплексного анализа геолого-геофизических данных;
анализ роди региональных и глобальных факторов в формировании осадочных бассейнов;
корреляция геологических событий, запечатлевшихся в разрезах бассейнов.
Методика исследований заключалась в етруктурно-формационном районировании и сравнительно-тектоническом анализе. Методологической основой для выделения осадочных бассейнов как структурных элементов первого ранга, а также структурных элементов более высоких рангов внутри осадочных бассейнов было соблюдение основных методологических принципов (Косыгин.1983,1388): специализации,соразмерности, целесообразности и однородности описания.
Описание и типизация бассейнов проводились по нескольким группам признаков (параметров):
морфологическим (площадь, форма, гипсометрическое положение и др.);
геофизическим (тип коры, ее мощность, гравитационные, магнитные аномалии, тепловой поток или геотермический градиент, сейсмичность, сейсмостратиграфический разрез);
седиментологическим (состав, мощность, форма осадочного выполнения с выделением фаций, формаций, циклов, комплексов, характеристикой их границ, обстановки и скорости седиментации, характера синседи-ментационного магматизма);
тектоническим, включающим бассейнообразуюшие и бассейновидоиз-меняюшие на разных этапах тектонические процессы;
минерагеническим (наличие нефти, газа, угля, соли, железо-марганцевых конкреций, сульфидных руд).
Основные защищаемые положения:
-
В осадочных разрезах дна морей могут быть выделены, как и на континентах, геологические тела или слоевые ассоциации трех рангов, что обеспечивает единый подход при сравнительной тектоническом анализе и палеореконструкциях разного маситаба.
-
По комплексу морфологических, геофизических, седименгологи-ческих и тектонических признаков среди кайнозойских осадочных бассейнов зоны сочленения Восточной Азии с Тихим океаном выделяется две группы: бассейны с корой океанического и переходного типов и бассейны с корой континентального типа. Внутри первой группы обособляются бас-
- 5 -еейны-желоба, задуговые, междуговые, лреддугоьне и гнутридуговые бассейны. Внутри второй группы - окраинш-континентальные шельфовые и внутриконтинентальные. Междуговне и рнутридуговые бассейны характеризуются сульфидной минерализацией типа Куроко. окраинноконтинентальные шельфовые и внутриконтинентальные бассейны концентрируют залежи углеводе родов.
-
Впер вне проведенное сопоставление перерывов и несогласий с глобальной шкалой эветатичееких колебаний уровня Мирового океана, позволило выделить на Восточно-Азиатской окраине суперциклы второго порядка продолжительностью около 10 млн л. , в редких случаях - циклы їретьего порядка. Несогласия в регионе сформировались в результате сочетания глобальных и региональных событий, важнейшими из которых являются эветатические колебания уровня моря, тектонические, вулканические процессы, а также климатические изменения.
-
Современная структура осадочных бассейнов сформировался в результате сложного сочетания глобальных движений плит и-местных внут-рыплитных деформаций, в условиях частой смены полей напряжения. Для исследованного региона характерен обпий режим растяжения, быстрые погружения и даже обрушения, носящие стадийный характер. Для заключительных стадий развития бассейнов характерен режим сжатия.
-
Существенные тектонические перестройки в регионе строго не синхронны, но концентрируется около определенных временных рубежей.
Фактический материал. Методологические основы сравнительного тектонического анализа осадочных бассейнов континента и океана разрабатывались в процессе работы над серией терминологических справочников "Иерархия геологических тел",(Хабаровск,1979), "Структура континентов и океанов" (М. .Недра, 1979). "Общая * стратиграфия" (Хабаровск,1979), "Строение осадочных формаций" С Хабаровск,1981), "Геологические формации", т. 2 (14 .Недра), "Рудные и рудоносные формации (М. .Недра, 1983), "Геологические тела" (М. ,Недра, 1986).
Фактическим материалом для сравнительного анализа осадочных бассейнов послужил обширный геолого-геофизический материал (разрезы скважин глубоководного и нефтяного бурения, данные драгирования, наблюдений с погружаемых аппаратов, а также материалы различных видов геофизических исследований), полученный в последние 20 лет в рамках национальных и интернациональных программ, в работах п.о одной из которых (еоветеко-китайско -японский "Геотраверс" автор принимал непосредственное участие.
б -
Ііаучжі,! .исви^на^ практическая значимость. Впервые для этого ре
гиона проведена типизация кайнозойских осадочных бассейнов по ряду
геолого- геофизических признаков с единых методологических позиций.
Впервые проведена корреляция перерывов it несогласий с глобальной іака-
лой зьстатических колебаний уровня Ыирового океана с выделением су-
iif'1'циклок второго порядка и отчасти циклов третьего порядка. Сопос
тавлено время проявления глобальных и региональных тектонических
движения на изученном отрезка Восточно-Азиатской активной окраины.
Установленії не закономерности строения различных типов осадочных бассейнов в одном из наиболее изученных районов зоны сочленения Восточной Азии о Тихим океаном с высокой плотностью бурения открывают широкие возможности для сравнительного тектонического анализа с однотипными осадочными бассейнами еще слабо изученной активной окраины іястока России о целью прогнозирования подобных типов полезных ископаемых.
Промежуточные результаты исследований использованы в ряде организаций ( имі'КЛ'ся аіггьі внедрения во ВСЕГЕИ, Дальневосточном институте минерального сырья, тресте Далъморнефтегазгеофизразведка). Геотраверс вдоль 18 с. ш. Филиппинского моря, включен в Геолого-геофизический атлас Тихого океана, подготавливаемого к изданию под редакцией Г. Б. Удинцена. Результаты и выводы данной работы могут быть использованы при организации и проведении геолого геофизических исследований в зоне сочленения Восточной России с Тихим океаном различными производственными и научными организациями (Дальморнефтегеофиэика. Саха-линШ1Иморн>-4я'ь, Тихоокеанский океанологический институт РАН, Институт морской геологии и геофизики РАН).
Апробация и публикации. Принципиальные положения диссертации апробированы при обсуждении докладов автора на IV и IX Всесоюзных школах морской геологии ( Геленджик,1979,1990), на III Всесоюзном семинаре "Осадочные бассейны и их нефтегазоиосность" ( Москва,1981), на 27 сессии Международного геологического конгресса (Москва 1984), на заседаниях секции геологических формаций Тектонического комитета (1983, 1986), на V Всесоюзном семинаре "Фэрмации осадочных бассейнов" (Москва, 1985), на V Ооветско-Японском симпозиуме "Геология и геофизика дна окраинных морей Восточной Азии'ЧХабаровск. 1985), на IIII Тихоокеанской школе по морской геологии и геофизике (Владивосток, 1983; Южно-Сахалинск,; 1985; Владивосток, 1987),-на I и III Ооветско-Китайских симпозиумах "Геология, геохимия и металлогения зоны перехода от
- 7 -Азиатского континента к Тихому океану" (Находка, 1987; Благовещенск, 1989) на Всесоюзной школе-семинаре "Перерывы, несогласия, неантиклинальные ловушки по данным сейсмостратиграфии" (Минск, 1987), на X Всесоюзном литологическом совещании (Дилижан Арм. ССР, 1988), на XII Международном седиментологическом конгресс1 (Будапешт, 1989), на Международном симпозиуме "Тектоника, энергетические и минеральные ресурсы северо-западной Пацифмки" (Хабаровск. 1У89). на Советско-Китайском симпозиуме "Геология, геофизика, геохимия и минеральные ресурси окраинных морей Тихого океана" (Владивосток, 1989), на Международном совещании "Глубинное строение Тихого океана и его континентального об-рамления'Ч Благовещенск, 1990), на Меадународном симпозиуме "Происхождение, седиментация, тектоника позднемезозойских-раннекайнозойских осадочных бассейнов Восточной окраины Азии" (Фукуока, Япония, 1991).
Основные положения, развиваемые з диссертации, опубликованы в виде атласа, двух коллективных монографий и 80 статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введення, шести глав и заключения, изложенных на 288 стр. машинописного тескта, включает 47 рисунков, 9 таблиц и список использованной литературу из 225 наименований.
