Keywords
under-
oversubduction
thermal-fluid flows
metallogeny
Section
Abstract
The southern part of the Kuril island-arc system (from Kunashir to Urup islands) differs from the northern part (from Simushir to Paramushir islands) in its spatial arrangement relative to the subducting Pacific megaplate’s motion vector, greater number of volcanoes, and endogenic mineralization diversity (Au, Ag, PGE, Re, IN, Sn, Cu, Zn, Pb and others). The location of deep northwest-trending zones of strike-slip faulting on the opposite oceanic slope of the Kuril Trench is another peculiarity of the Southern Kurils. Significant extent (up to 1000 km), great depth (more than 100 km) and permanent (J-Q) activity of the strike-slip faults allowed thermal-fluid flows from the undersubduction asthenosphere to penetrate through the seismic focal zone, above the mantle wedge and oversubduction asthenosphere and reach subcontinental lithosphere. The upwelling of the flows was accompanied by metasomatic processes, formation of initial magma reservoirs and both the transitional and peripheral reservoirs in the Kuril island-arc crust, as well as by the evolution of volcanic activity and ore genesis. The synthesis of the Southern Kurils’ metallogeny and geodynamics data allows us to recognize the islands as a natural phenomenon intended for study of geological problems and mineral resources exploitation.
References
Авдейко Г.П., Палуева А.А., Хлебородова О.А. Геодинамические условия вулканизма и магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы // Петрология. 2006. Т. 14. № 3. С. 248–265 [Avdeiko G.P., Palueva A.A., Khleborodova O.A. Geodynamic conditions of volcanism and magma formation in the Kurile-Kamchatka island-arc system // Petrology. 2006. V. 14. Iss. 3. P. 230–246. https://doi.org/10.1134/S0869591106030027].
Буряк В.А., Науменко Б.А., Роготнев Г.Н. Золото Сахалина и Курильских островов. Южно-Сахалинск: Сахалинское книжное издательство, 2002. 82 с. [Buryak V.A., Naumenko B.A., Rogotnev G.N. Gold of Sakhalin and the Kuril Islands. Yuzhno-Sakhalinsk: Sakhalin Book Publishing House, 2002. 82 p. (in Russian)].
Быкова Е.Ю., Знаменский В.С., Коваленкер В.А. и др. Ассоциации и условия отложения минералов молибдена в эксгаляционных продуктах вулкана Кудрявый, Итуруп, Курильские острова // Геология рудных месторождений. 1995. Т. 37. № 3. С. 265–273 [Bykova E.Yu., Znamensky V.S., Kovalenker V.A. et al. Associations and conditions for the deposition of molybdenum minerals in the exhalation products of Kudryavyi Volcano, Iturup, the Kuril Islands // Geologiya rudnykh mestorozhdeniy. 1995. T. 37. № 3. P. 265–273 (in Russian)].
Говоров Г.И. Фанерозойские магматические пояса и формирование структуры Охотоморского геоблока. Владивосток: Дальнаука, 2002. 198 с. [Govorov G.I. Fanerozoic magmatic belts and the formation of the structure of the Okhotsk sea geoblock. Vladivostok: Dal’nauka, 2002. 198 p. (in Russian)].
Данченко В.Я. Соотношение золотой и золото-серебряной минерализации в складчато-блоковых структурах Восточного Сахалина // Соотношение разных типов оруденения вулкано-плутонических поясов Азиатско-Тихоокеанской зоны сочленения / Ред. В.Г. Хомич. Владивосток, ДВО АН СССР, 1991. С. 43–60 [Danchenko V.Ya. The ratio of gold and gold-silver mineralization in the fold-block structures of Eastern Sakhalin / The ratio of different types of mineralization of the volcano-plutonic belts of the Asia-Pacific joint zone / V.G. Khomich (Ed.). Vladivostok: DVO AN SSSR, 1991. P. 43–60 (in Russian)].
Данченко В.Я. Редкие металлы в рудах Курильских островов. Южно-Сахалинск, ИМГиГ ДВО РАН, 1999. 88 с. [Danchenko V.Ya. Rare metals in the ores of the Kuril Islands. Yuzhno-Sahalinsk: IMGiG DVO RAN, 1999. 89 pp. (in Russian)].
Данченко В.Я. Геологическое положение и вещественно-генетические типы оруденения редких и благородных металлов в Южно-Охотском регионе Тихоокеанского обрамления. Южно-Сахалинск, ИМГиГ Сах. научн. центра ДВО РАН. 2003. 227 с. [Danchenko V.Ya. Geological position and real-genetic types of mineralization of rare and noble metals in the South Okhotsk region of the Pacific Rim. Yuzhno-Sakhalinsk: IMGiG Sakh. Scientific. Center of FEB RAS, 2003. 227 p. (in Russian)].
Данченко В.Я., Рыбин А.В., Штейнберг Г.С. Рениеносная минерализация Курильских островов // Тихоокеанская геология. 1999. № 4. С. 85–98 [Danchenko V.Ya., Rybin A.V., Steinberg G.S. Rhenium mineralization of the Kuril Islands // Tikhookeanskaya geologiya. 1999. № 4. P. 85–98 (in Russian)].
Демин А.Г. Характерные особенности рудообразования с активным участием вулканических (первичных) и регенерированных газов и связанное с ними разнообразие минерально-сырьевого потенциала ряда молодых вулканогенно-гидротермальных месторождений активных вулканических поясов (на примере Озерновского золоторудного месторождения) // Рациональное освоение недр. 2018. № 6. С. 30–52 [Demin A.G. Features of ore formation with the active participation of volcanic (primary) and regenerated gases and the diversity of the minerals potential of a number young volcanogenic-hydrothermal deposits of active volcanic belts (on the example of the Ozernovsky hardrock gold deposit // Ratsional’noye osvoyeniye nedr. 2018. № 6. P. 30–52 (in Russian)].
Дистлер В.В., Диков Ю.П., Юдовская М.А. и др. Платино-хлор-фосфор-углеводородные комплексы в вулканических флюидах – первая находка в земной обстановке // Доклады академии наук. 2008. Т. 420. № 2. С. 217–220 [Distler V.V., Dikov Yu.P., Yudovskaya M.A. et al. Platinum-chlorine-phosphorus-hydrocarbon complex in volcanic fluids: The first find in the terrestrial environment // Doklady Earth Sciences. 2008. V. 420. P. 628–631. https://doi.org/10.1134/S1028334X08040223].
Злобин Т.К., Злобина Л.М. Строение земной коры Курильской островной системы // Тихоокеанская геология. 1991. № 4. С. 24–35 [Zlobin T.K., Zlobina L.M. The structure of the earth’s crust of the Kuril island system // Geology of the Pacific ocean. 1991. № 6. P. 24–35 (in Russian)].
Злобин Т.К., Полец А.Ю. Исследования закономерностей распределения тектонических напряжений в Курило-Камчатской зоне // Геодинамика и тектонофизика. 2010. Т. 1. № 1. С. 36–54 [Zlobin T.K., Polets A.Yu. Investigations of regularities in distribution of tectonic stresses in the kuril-kamchatka zone // Geodynamics and tectonophysics. 2010. V. 1. №. 1. P. 36–54 (in Russian)].
Знаменский В.С., Лапутина И.П., Таран Ю.А. и др. Рудоотложение из высокотемпературных газовых струй вулкана Кудрявый, о. Итуруп, Курильские острова // ДАН. 1993. Т. 333. № 2. С. 227–230 [Znamenskii V.S., Laputina I.P., Taran Yu.A. et al. The ore deposition from high-temperature gas jets of Kudryavy volcano, Iturup, the Kuril Islands // Doklady Earth Sciences. 1993. V. 333. P. 227–230 (in Russian)].
Касаткин С.А. Современные сдвиговые дислокации в сейсмофокальной зоне Охотоморского региона и значение разломной зоны Носаппу в формировании Северо-Сахалинской нефтегазоносной области. В кн. Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. Под ред. А.О. Глико, Ю.Г. Леонов. Т. 2. М.: ИФЗ РАН, 2012. С. 309–312 [Kasatkin S.A. Modern shear dislocations in the seismic focal zone of the Okhotsk region and importance of the Nosappu fault zone in the formation of the North Sakhalin oil and gas region. In: Gliko A.O. and Leonov Yu.G (Eds.) Tectonophysics and topical issues of Earth sciences. V. 2. Moscow: IFZ RAN, 2012. P. 309–312 (in Russian)].
Кемкина Р.А., Кемкин И.В. Вещественный состав руд и минералого-геохимическая методика оценки потенциального загрязнения окружающей среды токсичными элементами (на примере Прасоловского месторождения). Владивосток: Дальнаука, 2007. 212 с. [Kemkina R.A., Kemkin I.V. Mineral composition of ores and mineralogical-geochemical technique of a rating potential pollution of an environment by toxic elements (on an example of Prasolovka Au-Ag deposit). Vladivostok: Dalnauka, 2007. 212 p. (in Russian)].
Кириллов В.Б., Горошко М.В. Золотоносность острова Уруп Большекурильской островной дуги // Региональные проблемы. 2008. № 9. С. 50–55 [Kirillov V.B., Goroshko M.V. Gold of the Urup Island belonging to the Bolshekurilsk Arc Islands // Regional Problems. 2008. № 9. P. 50–55 (in Russian)].
Коваленкер В.А., Лапутина И.П., Знаменский В.С. и др. Индиевая минерализация Большой Курильской островной дуги // Геология рудных месторождений. 1993. Т. 35. № 6. С. 547–552 [Kovalenker V.A., Laputina I.P., Znamenskii V.S. et al. Indium mineralization of the Great Kurile island-arc // Geologiya rudnykh mestorozhdenii 1993. V. 35. № 6. P. 547–552 (in Russian)].
Ковтунович П.Ю., Лебедев В.А., Чернышов И.В. и др. Хронология и эволюция магматизма острова Уруп (Курильский архипелаг) по данным K-Ar изотопного датирования и диатомового анализа // Тихоокеанская геология. 2004. Т. 23. № 6. С. 32–44 [Kovtunovich P.Yu., Lebedev V.A., Chernyshov I.V. et al. Chronology and evolution of Magmatism of the Urup Island (Kuril archipelago) according to K-Ar data of isotope dating and diatom analysis // Russian Journal of Pacific Geology 2004. V. 23. № 6. P. 32–44 (in Russian)].
Кожурин А.И. Активная геодинамика северо-западного сектора тихоокеанского тектонического пояса (по данным изучения активных разломов): Автореф. дисс. докт. геол.-мин. наук. Москва, 2013. 46 с. [Kozhurin A.I. Active geodynamics of the northwestern sector of the Pacific tectonic belt (according to the study of active faults): Abstract of dissertation doct. geol.-min. sciences. Moscow, 2013. 46 p. (in Russian)].
Коржинский М.А., Ткаченко С.И., Романенко И.М. и др. Геохимия и рениевая минерализация высокотемпературных газовых струй вулкана Кудрявый, остров Итуруп, Курильские острова // ДАН. 1993. Т. 330. № 5. С. 627–629 [Korzhinskii M.A., Tkachenko S.I., Romanenko I.M. et al. Geochemistry and rhenium mineralization of high-temperature gas jets of Kudryavyi volcano, Iturup Island, Kuril Islands // Doklady Earth Sciences.1993. V. 330. № 5. P. 627–629 (in Russian)].
Кулаков И.Ю., Добрецов Н.Л., Бушенкова Н.А. и др. Форма слэбов в зонах субдукции под Курило-Камчатской и Алеутской дугами по данным региональной томографии // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 6. С. 830–851 [Koulakov I.Yu., Dobretsov N.L., Bushenkova et al. Slab shape in subduction zones beneath the Kurile–Kamchatka and Aleutian arcs based on regional tomography results // Russian geology and geophysics. 2011. V. 52. № 6. P. 650–667. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.05.008].
Пискунов Б.Н. Вулканизм Большой Курильской Гряды и петрология высокоглиноземистой серии (на примере островов Уруп и Симушир). Новосибирск: Наука. 1975. 187. с. [Piskunov B.N. Volcanism of the Great Kuril Range and petrology of the high-alumina series (on the example of the Urup and Simushir islands). Novosibirsk: Nauka, 1975. 187 p. (in Russian)].
Пискунов Б.Н. Геолого-петрологическая специфика вулканизма островных дуг. М.: Наука, 1987. 230 с. [Piskunov B.N. Geological and petrological specifics of volcanism of island arcs. Moscow: Nauka, 1987. 237 p. (in Russian)].
Плечов П.Ю., Некрылов Н.А., Бланди Д. Сравнение одно- и двустадийной моделей формирования меднопорфировых месторождений // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2017. № 4. С. 31–38 [Plechov P.Yu., Nekrylov N.A., Blundy J. Comparison of One- and Two-Stage Models of Porphyry Copper Deposition. Moscow University Geology Bulletin. 2017. V. 72. № 5. P. 332–338. https://doi.org/10.3103/S014587521705009X].
Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги // Отв. ред. Ю.М. Пущаровский. М.: Наука, 1992. 528 с. [Underwater volcanism and zonality of the Kuril island-arc system // Yu.M. Pushcharovskii (Ed). Moscow: Nauka, 1992. 528 p. (in Russian)].
Разин Л.В. Современная вулканогенная платиновая металлоносность и золотоносность на острове Кунашир, генетически связанная с молодым андезит-базальтовым вулканизмом Большой Курильской Гряды // Платина России. Сборник научных трудов. Т. VII. Красноярск, 2011. С. 476–493 [Razin L.V. Recent volcano genesis platinum and gold bearing mineralisation on Kunashyr Island related to young andesite-basalt volcanism of Great Kurilian Bank // Platinum of Russia. Collection of transactions. Vol. VII. Krasnoyarsk, 2011. P. 476–493 (in Russian].
Сергеев К.Ф. О механизме образования Курильской островной системы // Тихоокеанская геология. 1985. № 1. С. 62–71 [Sergeev K.F. On the mechanism of the formation of the Kuril island system // Tikhookeanskaya geologiya. 1985. №. 1. P. 62–71 (in Russian)].
Сергеев К.Ф., Красный М.Л. (Ред.) Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островной системы. Ленинград: ВСЕГЕИ, 1987. 36 с. [Sergeev K.F., Krasnyi M.L. Geological and geophysical atlas of the Kuril island-arc system. Leningrad: VSEGEI, 1987. 36 p. (in Russian)].
Сидоров Е.Г., Толстых Н.Д. Особенности минералов платиновой группы основных и ультраосновных комплексов Корякско-Камчатской области // Платина России. Сборник трудов. Красноярск. 2011. Том VII. С. 200–216 [Sidorov E.G., Tolstykh N.D. Special features of platinum group minerals of basic – hyperbasic complexes of Koriak-Kamchatka region // Platinum of Russia. Collection of transactions. V. VII. Krasnoyarsk, 2011. P. 200–216 (in Russian)].
Солодов Н.А., Семенов Е.И. Об условиях нахождения рения в природе // Геология рудных месторождений. 1997. Т. 39. № 1. С. 106–108 [Solodov N.A., Semenov E.I. On the conditions of finding rhenium in nature // Geologiya rudnykh mestorozhdenii. 1997. V. 39. № 1. P. 106–108 (in Russian)].
Ткаченко С.И., Таран Ю.А., Коржинский А.М. и др. Газовые струи вулкана Кудрявый, о. Итуруп, Курильские острова // ДАН. 1992. Т. 325. № 4. С. 823–828 [Tkachenko S.I., Taran Yu.A., Korzhinskii A.M. et al. Gas streams of Kudryavyi volcano, Iturup Island, Kuril Islands //Doklady Earth Sciences. 1992. V. 325. № 4. P. 823–828 (in Russian)].
Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1989. 239 с. [Fedorchenko V.I., Abdurakhmanov A.I., Rodionova R.I. Volcanism of the Kuril island-arc system. Moscow: Nauka, 1989. 239 p. (in Russian)].
Хомич В.Г., Борискина Н.Г., Касаткин С.А. Феномен Кунашир-Урупского звена Курильской островодужной системы: геодинамика и минерагения. Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием «Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит». Владивосток, Дальнаука, 2018. С. 307–310 [Khomich V.G., Boriskina N.G., Kasatkin S.A. The phenomenon of Kunashir-Urup chain of the Kuril island arc system: geodynamics and minerageny // Proceedings of IV Russian scientific conference with foreign participations «Geological Processes in the Lithospheric Plates Subduction, Collision, and Plate Environments». Vladivostok: Dalnauka, 2018. P. 307–310 (in Russian)].
Chil-Sup S., Danchenko V.Ya., Seong-Tack Yu. et al. Te- and Se- bearing epithermal Au-Ag mineralization, Prasolovskoye, Kunashir Island, Kuril Island Arc // Economic Geology. 1995. V. 90. № 1. P. 105–117.
Christensen D.H., Ruff L.F. Seismic coupling and outer rise earthquakes // JGR. 1988. V. 93. № B11. P. 13421–13444.
Hedenquist J.W., Arribas A.J., Reynolds T.J. Evolution of an Intrusion-Centred Hydrothermal System: Far Southeast-Lepanto Porphyry and Epithermal Cu-Au deposit, Philippines // Economic Geology. 1998. V. 93. № 4. P. 373–404.
Kasahara J., Sato T., Mochizuki K., Kobayashi K. et al. Paleotectonic structures and their influence on recent seismo-tectonics in the south Kuril subduction zone // The Island Arc 1997. V. 6. № 3. P. 267–280.
Nakanishi M. Topographic expression of five fracture zones in the northwestern Pacific Ocean. In: The Mesocoic Pacific: Geology, Tectonics, and Volcanism, (edited by M. S. Pringle et al.). Geophys. Monogr. Ser., AGU, 1993. V. 77. P. 121–135
Nakanishi M., Tamaki K., Kobayashi K. Mesozoic magnetic anomaly lineations and seafloor spreading history of the northwestern Pacific // Journal Geophysical Research. 1989. V. 94. P. № B11. 15437–15462.
Norton I.O. Speculations on Cretaceous tectonic history of the northwest Pacific and a tectonic origin for the Hawaii hotspot // Special Paper of the Geological Society of America. 2007. V. 430. № 1. P. 451–470.
Ogawa Y., Hirano N. En echelon knolls in the Nosappu Fracture Zone, NW Pacific: A possible leaky transform fault zone // Shipboard Scientific Party Kr03-07. American Geophysical Union. Fall Meeting, 2003. Abstract #V21D-0553.
Park Jung-Woo, Ian H. Campbell, Jonguk Kim. Abundances of platinum group elements in native sulfur condensates from the Niuatahi-Motutahi submarine volcano, Tonga rear arc: Implications for PGE mineralization in porphyry deposits // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2016. V. 174. P. 236–246.
Sillitoe R.H. Gold deposits in western Pacific Island arcs: The magmatic connection, In: The Geology of Gold Deposits: the Perspective in 1988, (edited by R. Keays et al,). Economic Geology Monographs. 1989. V. 6. P. 274–291.
Sillitoe R.H. Porphyry copper systems // Economic Geology 2010. V. 105. № 1. P. 3–41.
Zelenski M.E., Tobias P., Fischer T.P. et al. Trace elements in the gas emissions from the Erta Ale volcano, Afar, Ethiopia // Chemical Geology. 2013. V. 357. P. 95–116.
Zelenski M., Kamenetsky V.S., Hedenquist J. Gold recycling and enrichment beneath volcanoes: A case study of Tolbachik, Kamchatka // Earth and Planetary Science Letters. 2016. V. 437. P. 35–46.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.