В.А. Ермаков
1пределы Камчатки, в Корякии. Точно также нельзя относить к ОД по- луостровные или микроматериковые структуры Японии, Аляски, Су- матры, и другие подобные им. На всех этих структурах существуют останцы консолидированного фундамента, гранитной коры. Они могут стать островными дугами при их дальнейшей эволюции, их деструкции, умалении и погружении. Подобное их развитие указывает на ведущую роль погружений (задугового бассейна) в эволюции переходной зоны.
Этот важный геоморфологический и палеогеографический критерий сразу «отсекает» от ОД структуры окраинных поясов, которые развива- лись на континентальной суше. Вулканические дуги аструктурны; они сосуществуют со структурами срединных массивов, орогенов, с рифта- ми, с метаплатформами, но в современном их выражении сопряжены со структурами глубоководных желобов и сейсмофокальных зон. Послед- няя триада и составляет подлинную геологическую границу континента и океана на западе Пацифики. Именно вулканические, а не островные дуги формируют литодинамические комплексы, которые соответствуют понятию конкордантной границы. Островная дуга – это тектонотип, т.е. гетерогенный вещественный комплекс, не обязательно вулканиче- ский, отражающий особенности тектонических движений островной суши; функция ОД – формирование морфотектонической структуры [7, 8]. Тектонотип определяется методами тектоники (а не петрологии), при изучении характера деформаций и поверхностей несогласий; влия- ние аккумулятивной структуры, т.е. собственно ВД, при этом снимает- ся. Вулканическая дуга – это литодинамический комплекс, т.е. некото- рое формационное тело определенного состава, возраста, простран- ственного положения; функция ВД – накопление вещества. Разделение понятий «вулканическая» и «островная» дуга позволяет внести ясность как в сами эти определения, так и в особенности образования и эволю- ции ОД. При подобном уточнении оказывается, что большое количест- во ВД, явно наложенных на разнотипные складчатые комплексы мате- риковых окраин (Аляска, Камчатка, Япония, Новая Зеландия и т.д.), – довольно молодые, в основном миоценовые или даже плиоцен-четвер- тичные, а дуги «примитивные», якобы нарождающиеся (Марианская или Тонга-Кермадек) – наоборот, древние и зрелые. Хотя в данном слу- чае термин «зрелая дуга» лишается смысла. Отождествление понятий островная и вулканическая дуга – научная спекуляция, которая закры- вает дискуссию об истинном значении этих понятий.
Фундамент Курильских островов. Для понимания характера тек- тонических движений ОД решающее значение имеют наблюдения над их фундаментом. В ТЛП принято думать, что ОД сформированы на океаническом ложе за счет активной аккумуляции продуктов вулкани- ческой деятельности. Однако этот постулат все в большей мере утрачи- вает свое значение. Обширный материал по изучению включений [3, 5,
11]свидетельствует о широком распространении в фундаменте Камчат- ки и Курильских островов пород зеленосланцевой, амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма; в настоящее время нами получены прямые данные о палеозойских и докембрийских возрастах курильских ксенолитов (119, 365, 621, 1851, 1953 млн лет; последние два по резуль- татам Zr-метрии). Эти данные согласуются с новыми результатами ГСЗ в Охотоморском регионе, которые подтвердили континентальный тип коры региона, в том числе и в ОД [9]. В наиболее погруженной части хребта Витязя (с востока от о.Симушира, во впадине Матуа) получены данные о залегании консолидированной коры в основании разреза позднего мела – кайнозоя. Хотя возраст основания точно не определен, авторы специально отмечают, что геохимические и изотопные данные свидетельствуют о влиянии на геохимию вулканитов континентального фундамента. Двухстадийный модельный возраст варьирует от нуля в базитах до 0.77 млрд лет в кислых породах [4]. Вывод о континенталь- ном обрамлении Южно-Охотской глубоководной котловины был полу- чен при изучении позднеолигоцен-миоценовых и позднемиоцен- плейстоценовых осадков котловины, которые оказались сложенными обломками кварц-серицитовых, кварц-мусковитовых сланцев, грани- тоидов, кварцевых роговиков, кварцсодержащих алевролитов [Терехов и др., 2008]. Основные источники терригенного материала, в том числе и со стороны Курильских островов, располагались на консолидирован- ной коре с развитым гранитно-метаморфическим слоем. Комплекс зе- леных туфов миоценового возраста, представленный в ОД (в том числе и Курильской), в большой мере сложен игнимбритами, которые содер- жат обильные включения гранитоидов. Эти гранитоиды являются либо резургентными обломками кровли, либо продуктами собственной эво- люции магм раннего периода кристаллизации; ссылки на их связь с продуктами ледового разноса явно преувеличены. С учетом этого заме- чания, мы получаем для площади островов и ближайшей акватории Охотского моря почти сотню возрастных определений гранитоидов в диапазоне от 65 до 220 млн лет, от конца палеоцена до триаса. Петро- графический и химический состав обломков гранитного слоя Куриль- ской ОД рассматривается в работе [7, c. 89–91].
Модель эскарпогенеза. Отметим одно общее противопоказание ак- кумулятивной гипотезе, касающееся всех ОД. Работами Дж. Паккэм, Д.Фалви, Б.Парсона, Дж. Слейтера установлена зависимость между возрастом задуговых бассейнов, их площадью (или шириной) и глуби- ной [2]. Два последних параметра взаимозависимо увеличиваются с течением геологического времени, т.е. самые глубокие и самые обшир- ные впадины (или задуговые бассейны) – самые древние. Таковы Фи-
липпинская, Тасманова, Сикоку котловины; их возраст более 60 млн лет. Другими словами, развивающиеся задуговые бассейны поглощают пространство ОД, и значит ОД уже по определению не могут увеличи- ваться до масштабов орогена. Полуостровные и крупные островные территории по сути – реликты континентальных окраин; глубоковод- ные бассейны в их тыловых площадях, как правило, сохраняют призна- ки своей континентальности. Очевидно, что наложенные вулканические (а не островные) дуги, развитые в южноамериканских Андах, никак не связаны с ОД, но также, как и ВД западной окраины Тихого океана, иллюстрируют прямую связь с глубоководными желобами и СФЗ. Ис- торико-геологический анализ ОД показывает, что площадь и попереч- ник ОД или объем островного поднятия со временем постоянно умень- шается; в продольном же сечении ОД остается сравнительно устойчи- вой. Шельфы дуг опускаются на глубины аваншельфов и далее – в об- ласть глубоководных впадин. Так, за плиоцен и ранний плейстоцен по- перечник Курильской ОД сократился в несколько раз. Выявлены об- ширные опускания континентального склона всех ОД. Опускание скло- нов ОД: Идзу-Бонин, Марианской и Тонга с позднего эоцена оценива- ется в 5–6 км, Японии, в районе Хонсю, – с миоцена в 3–5 км, Куриль- ских островов – 4 км, Камчатки – 3–4 (до 6) км за плио-плейстоцен. Как отмечено, опускание хр. Витязя в районе Симушира составляет 3–4 км.
Специальное бурение на склоне ОД Тонга, показало его опускание на 5 км за последние 45 млн лет [Clift, MacLeod, 1999]. Обширные опуска- ния, установленные бурением на дуге Рюкю, оцениваются в 5–12 км, начиная с палеоцена. В основании прогибов залегают палеозойские и мезозойские породы, в т.ч. массивы гранитоидов [Кириллова, 1992]. В раннем–среднем миоцене на месте ОД Рюкю располагался окраинный вулканический пояс (зеленых туфов), продолжавшийся сюда из районов Японии и Курильских островов. Наконец, отметим ОД Кюсю-Палау, которая погрузилась под уровень моря; ее эпиконтинентальная природа обычно не вызывает сомнений.
Заключение. Как можно видеть из текста этих тезисов, я прихожу к выводам, близким к тем, которые развивал В.В. Белоусов, выдающийся тектонист XX в. Это, однако, не означает, что я дублирую или лишь напоминаю читателю его замечательные идеи. В.В. был первым, кто предложил известную классификацию ОД и впоследствии неоднократ- но к ней возвращался. В его последней работе, при обзоре своей гипо- тезы эндогенных режимов, он уделяет специальное внимание этому вопросу при описании режима орогенеза [1]. В.В. считал ОД частью этого режима; он указывал на проявление в ОД глыбовых структур и регионального метаморфизма, накопление континентальной молассы,
но вместе с тем обращал внимание на отсутствие в них полной голо- морфной складчатости. В.В. сформулировал и известный парадокс в образовании ОД, который заключается в выделении орогенного режима в условиях преимущественного опускания. Действительно, подлинным ОД (по В.В. – это дуги второго типа) свойственно преимущественное опускание, связанное с расширением и углублением задугового бассей- на. В этом отношении он приемлет концепцию, данную в рамках текто- ники плит. Но как образовать ороген при трансгрессивном наступлении на ОД окраинного бассейна? Я нашел решение этого парадокса. При эволюции ОД (с формированием названных признаков орогенеза) после формирования абразионных поверхностей выравнивания поднимается лишь остаточная суша: поперечник ОД сокращается, а опускание гра- ничных впадин фиксируется преимущественным обрушением продоль- ных пластин островной суши. Поверхности абразионного выравнивания в ОД выполняют роль стратиграфических, а не тектонических несогла- сий, поэтому в ОД мы не видим следов голоморфной складчатости. На Курильских островах фиксируется три подобных несогласия. По сейс- моакустическим данным, поверхности абразионного выравнивания фиксируются как под днищем Южно-Охотской впадины, так и с тихо- океанской стороны, в районах хребта Витязя (см. выше). Но этот про- цесс, несмотря на сохранение признаков орогенеза, нельзя назвать та- ковым, поскольку главной чертой остаточной суши будут не эти при- знаки, а уменьшение объема «орогенного» поднятия со временем. Я назвал этот процесс эскарпогенезом [7]. ОД – это гигантский сдвоенный эскарп; эскарпогенез приводит к исчезновению суши, а не к росту гор, как в орогенезе1. Если пользоваться классификацией В.В. Белоусова, эскарпогенез как раз свойственен подлинным дугам II типа. Представ- ление В.В. Белоусова [1] о том, что высочайшие Анды являются ороге- незом абсолютно верно, но включение их в одну группу с ОД явно ошибочно. По нашим данным, если рассматривать эскарпогенез в об- ширных масштабах переходной зоны (западной Пацифики), то он будет лишь частью геодинамического режима рифтогенеза [6, 10]. Из изло- женного ясно, что ОД не являются структурами, которые иллюстриру- ют механизм формирования континентальной коры, наоборот, их объем уменьшается и отражает механизм океанизации. Океанизация прежде всего захватывает задуговой бассейн, а уже позднее саму островную дугу, т.е. остаточную структуру эскарпогенеза. Этот вывод остается в силе даже в том случае, если в настоящее время не будет выявлен
1Рисунок, иллюстрирующий образование и различие эскарпогенеза и орогенеза приводится в материалах XLVII тектонического совещания, т. I, 2015, с.146.
Рисунок. Иерархия структур переходной зоны (тихоокеанского типа) и их взаимные связи. Цифры вверху рисунка (слева направо) означают повыше-
ние порядка в иерархии единиц.
физико-химический механизм этого процесса. Глобальные различия западной и восточной границ Пацифики, выражающиеся в деструкции ее западных границ и предельной континентализации восточных (оро- генов), вероятно не сводятся только к действию структуры самого океана, но определяются и ротационным фактором.
Литература
1. Белоусов В.В. Тектоносфера Земли: взаимодействие верхней мантии и коры.
// Междуведомственный геофизический комитет при Президиуме АН СССР. М., 1991. 72 с.
2. Богданов Н.А. Тектоника глубоководных впадин окраинных морей. М; Не- дра, 1988. 222 с.
3. Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги / Ред. Б.Г. Лутц, К.Н. Рудич, В.А. Ермаков. М.: Наука, 1978. 224 c.
4. Емельянова Т.А, Костицын Ю.А., Леликов Е.П. Геохимия вулканитов под- водного хребта Витязя на тихоокеанском склоне Курильской островной дуги // Гео- химия. 2012. № 3. С. 316–332.
5. Ермаков В.А., Волынец О.Н., Колосков А.В. Включения в вулканических по- родах Курило-Камчатской островной дуги и их значение для понимания петрогене- зиса // Петрология и геохимия островных дуг и окраинных морей. М.: Наука, 1987.
С. 293–312.
6. Ермаков В.А., Милановский Е.Е., Таракановский А.А. Значение рифтогенеза в формировании четвертичных вулканических зон Камчатки // Вест. МГУ. Сер. геол.
1974. № 3. С. 3–20.
7. Ермаков В. А. Образование и эволюция Курильской островной дуги // Ре- зультаты комплексного изучения тектоносферы. М.: ИФЗ РАН, 1993. С. 83–116.
8. Ермаков В.А. Островные дуги и их роль в эволюции континентальной ок- раины (новый взгляд на известные факты) // Вулканология и сейсмология. 2005.
№5. С. 3–18.
9. Кашубин С.Н., Сакулина Т.С., Павленкова Н.И., Лукашин Ю. П. Особенности волновых полей продольных и поперечных волн при глубинных сейсмических ис- следованиях на акваториях // Технологии сейсморазведки. 2011. № 4. С. 88–102.
10.Милановский Е.Е., Никишин А.М. Западно-Тихоокеанский рифтовый пояс //
Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1988. № 4. С. 3–16.
11.Федорченко В.И., Родионова Р.И. Ксенолиты в лавах Курильских островов.
Сибирское отд. Наука, 1975. 140 с.