Keywords
Cretaceous
sandstones
heavy minerals
power sources
geodynamic settings
Section
Abstract
The article discusses the results of studying heavy clastic minerals from the Cretaceous sandy rocks of the West Sakhalin Terrane, and also presents their paleogeodynamic interpretation. It is shown that in terms of mineralogical and petrographic parameters, the terrane sandstones correspond to typical graywackes and are petrogenic rocks formed mainly by destruction of igneous rocks of the source areas. The sediments were found to contain both sialic, granite-metamorphic association minerals, and femic, formed by products of the destruction of basic and ultrabasic volcanic rocks. The interpretation of the entire set of data on the content, distribution and microchemical composition of heavy minerals was carried out by comparing them with minerals from older rocks and modern sediments accumulated in known geodynamic settings. The results obtained indicate that during the Cretaceous, sedimentation occurred along the continent-ocean boundary in a basin associated with large-scale left-lateral transform movements of the Izanagi Plate relative to the Eurasian continent. The source area that supplied clastic material to that basin combined a sialic landmass composed of granite-metamorphic and sedimentary rocks, a mature deeply dissected ensialic island arc, and fragments of accretion prisms, in the structure of which involved ophiolites.References
Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России / Ред. А.И. Ханчук. Владивосток: Дальнаука, 2006. Кн. 1. С. 1–572 [Geodinamics, Magmatism and Metallogeny of the Russian East. Ed. A.I. Khanchuk, Vladivostok: Dalnauka, 2006. Book 1. P. 1–572 (in Russian)].
Геология, геодинамика и перспективы нефтегазоносности осадочных бассейнов Татарского пролива / Ред. Г.Л. Кириллова. Владивосток: ДВО РАН, 2004. 220 с. [Geology, Geodynamics, and Possible Petroleum Potential of Sedimentary Basins in the Tatar Strait, Ed. G.L. Kirillova. Vladivostok: Dalnauka, 2004. 220 p. (in Russian)].
Голозубов В.В. Тектоника юрских и нижнемеловых комплексов северо-западного обрамления Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 2006. 239 с. [Golozubov V.V. Tectonics of the jurassic and lower cretaceous complexes of the north-western framing of the Pacific ocean. Vladivostok: Dalnauka, 2006. 239 p. (in Russian)].
Голозубов В.В., Касаткин С.А., Малиновский А.И. и др. Дислокации меловых и кайнозойских комплексов северной части Западно-Сахалинского террейна // Геотектоника. 2016. № 4. С. 105–120. https://doi.org/10.7868/S0016853X16040032 [Golozubov V.V., Kasatkin S.A., Malinovskii A.I. et al. Dislocations of the cretaceous and cenozoic complexes of the northern part of the West Sakhalin Terrane // Geotectonics. 2016. V. 50. Iss. 4. P. 439–452. https://doi.org/10.1134/S0016852116040038].
Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000000. Издание третье, Дальневосточная серия. М-54 (Александровск-Сахалинский). СПб: ВСЕГЕИ, 2001. https://www.geokniga.org/maps/17222 [State Geologic Map of Russian Federation, Scale 1:1000000, 3-rd ed., Far East Series. Sheet M-54 (Alexanderovsk-Sakhalinsky). St. Petersburg: VSEGEI, 2001. (in Russian)].
Деркачев А.Н. Минералогические особенности окраинно-морского седиментогенеза (на примере Японского моря). Владивосток: Дальнаука, 1996. 226 с. [Derkachev A.N. Mineralogical peculiarities of marginal sea sedimentogenesis (Japan Sea as an example). Vladivostok: Dalnauka, 1996. 226 p. (in Russian)].
Жаров А.Э. Геологическое строение и мел-палеогеновая геодинамика Юго-Восточного Сахалина. Южно- Сахалинск: Сахалинское областное книжное изд-во, 2004. 192 с. [Zharov A.E. Geological Structure and Cretaceous-Paleogene Geodynamics in Southwestern Sakhalin. Yuzhno-Sakhalinsk: Sakhalin. Oblastn. Knizhn. Izd-vo, 2004. 192 p. (in Russian)].
Зябрев С.В. Глубоководные отложения, палеогеография и палеотектоника Западно-Сахалинского прогиба: Автореф. дисс. канд. геол.-мин. наук. Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 1992. 25 с. [Zyabrev S.V. Glubokovodnye otlozheniya, paleogeographiya i paleotektonika Zapadno-Sakhalinskogo progiba. Avtoref. dis. kand. geol.-min. nauk. Khabarovsk, 1992. 25 p. (in Russian)].
Зябрев С.В., Пересторонин А.Н., Жаров А.Э. Начало терригенной седиментации в Западно-Сахалинском преддуговом прогибе – деталь ранней истории аккреционной системы Сахалина и Хоккайдо // Тихоокеан. геология. 2004. № 1. С. 53–61 [Zyabrev S.V., Perestoronin A.N., Zharov A.E. Сommencement of siliсiclastic sedimentation in the West Sakhalin forearc: an aspect of the early history of the Sakhalin-Hokkaido accretionary system // Tikhookeanskaya Geologia. 2004. №. 1. P. 53–61 (in Russian)].
Ляхович В.В. Акцессорные минералы горных пород. М.: Недра, 1979. 296 с. [Lyakhovich V.V. Aksesornye mineraly gornykh porod. Moscow: Nedra, 1979. 296 с. (in Russian)].
Летникова Е.Ф., Вещева С.В., Прошенкин А.И. и др. Неопротерозойские терригенные отложения Тувино-Монгольского массива: геохимическая корреляция, источники сноса, геодинамическая реконструкция // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 12. С. 2110-2121 [Letnikova E.F., Veshcheva S.V., Proshenkin A.I. et al. Neoproterozoic terrigenous deposits of the Tuva–Mongolian massif: geochemical correlation, sourcelands, and geodynamic reconstruction // Russian Geol. and Geophysics. 2011. V. 52. Iss. 12. С. 1662–1671. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.11.013].
Малиновский А.И. Геохимические особенности и геодинамические обстановки формирования меловых терригенных отложений Западно-Сахалинского террейна // Литология и полезные ископаемые. 2018. № 2. С. 152–170. https://doi.org/10.7868/S0024497X18020040 [Malinovsky A.I. Geochemical features and geodynamic settings of the formation of Cretaceous trrrigenous rocks of the West Sakhalin terrane // Lithology and Mineral Resources. 2018. V. 53. Iss. 2. P. 140–158. https://doi.org/10.1134/S0024490218010066].
Малиновский А.И. Источники питания и обстановки формирования кайнозойских отложений Западно-Сахалинского террейна по результатам изучения тяжелых обломочных минералов // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2019. Вып. 43. № 3 С. 5–25. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2019-3-43-5-25 [Malinovsky A.I. Source areas and geodynamic settings of Cenozoic deposits in the West Sakhalin terrane based on the results of study of heavy detrital minerals // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2019. №. 3(43). P. 5–25 (in Russian)].
Малиновский А.И., Голозубов В.В., Симаненко В.П. Состав и обстановки накопления нижнемеловых терригенных пород бассейна р. Кемы (Восточный Сихотэ-Алинь) // Литология и полезные ископаемые. 2005. Т. 40. № 5. С. 495–514 [Malinovsky A.I., Golozubov V.V., Simanenko V.P. Composition and depositional settings of lower cretaceous terrigenous rocks of the Kema River Basin, Eastern Sikhote Alin // Lithology and Mineral Resources. 2005. V. 40. Iss. 5. P. 429–447. https://doi.org/10.1007/s10987-005-0041-9].
Малиновский А.И., Маркевич П.В. Тяжелые обломочные минералы островодужных комплексов Дальнего Востока // Тихоокеан. геология. 2007. Т. 26. № 1. С. 81–93 [Malinovsky A.I., Markevich P.V. Heavy clastic minerals from the Far East island-arc complexes // Russian Journal of Pacific Geology. 2007. V. 1. Iss. 1. P. 71–81. https://doi.org/10.1134/S1819714007010083].
Малиновский А.И., Маркевич П.В., Тучкова М.И. Тяжелые обломочные минералы терригенных пород как индикаторы геодинамических обстановок в палеобассейнах орогенных областей Востока Азии // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2006. Вып. 8. № 2. С. 97–111 [Malinovsky A.I., Markevich P.V., Tuchkova M.I. Clastic heavy minerals of terrigenous rocks as indicators of geodynamic environments in paleobasins of the East Asia orogenic belts // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2006. № 2(8). P. 97–111 (in Russian)].
Малиновский А.И., Голозубов В.В. Литология и обстановки формирования терригеннных отложений вдоль трансформных границ плит на примере раннемелового Журавлевского террейна (южный Сихотэ-Алинь) // Тихоокеанская геология. 2011. Т. 30. № 5. С. 35–52 [Malinovsky A.I., Golozubov V.V. Lithology and Depositional Settings of the Terrigenous Sediments along Transform Plate Boundaries: Evidence from the Early Cretaceous Zhuravlevka Terrane in Southern Sikhote Alin // Russian Journal of Pacific Geology. 2011. V. 5. Iss. 5. P. 400–417. https://doi.org/10.1134/S1819714011050058].
Маркевич П.В., Филиппов А.Н., Малиновский А.И. и др. Геосинклинальный литогенез на границе континент-океан. М.: Наука, 1987. 177 с. [Markevich P.V., Filippov A.N., Malinovsky A.I. et al. Geosynclinal lithogenesis at the continent-ocean boundary, Moscow: Nauka, 1987. 177 p. (in Russian)].
Маслов А.В., Подковыров В.Н., Мизенс Г.А. и др. Дискриминантные палеогеодинамические диаграммы для терригенных пород: опыт сопоставления // Геохимия. 2016. № 7. С. 579–595. https://doi.org/10.7868/S0016752516060030 [Maslov A.V., Podkovyrov V.N., Mizens G.A. et al. Tectonic setting discrimination diagrams for terrigenous rocks: a comparison // Geochemistry International. 2016. V. 54. Iss. 7. С. 569–583. https://doi.org/10.1134/S0016702916060033].
Натальин Б.А. Мезозойская аккреционная и коллизионная тектоника юга Дальнего Востока России // Тихоокеан. геология. 1991. № 5. С. 3–23 [Natal’in B.A. Mesozoic accretion and collisional tectonics of the south of the Far East of Russia // Tikhookeanskaya Geologia. 1991. № 5. С. 3–23 (in Russian)].
Нечаев В.П., Маркевич П.В., Малиновский А.И. и др. Геодинамические обстановки накопления меловых отложений Нижнего Приамурья по ассоциациям тяжелых минералов // Тихоокеан. геология. 1996. Т. 15. № 3. С. 14–24 [Nechaev V.P., Markevich P.V., Malinovsky A.I. et al. Geodynamic setting for accumulation of Cretaceous deposits in the Lower Amur region based on heavy mineral assemblages // Tikhookeanskaya Geologia. 1996. № 3. P. 14–24 (in Russian)].
Опорный разрез меловых отложений Сахалина (Найбинский разрез) / Под ред. З.Н. Пояркова. Л.: Наука, 1987. 196 с. [Reference section of Cretaceous deposits in Sakhalin. Ed. Z.N. Poyarkov. Leningrad: Nauka, 1987. 196 p. (in Russian)].
Сальников Б.А., Туренко Т.В., Сальникова Н.Б. Нижнемеловые отложения Сахалина // Тихоокеан. геология. 1984. № 5. С. 34–37 [Sal’nikov B.A., Turenko T.V., Sal’nikova N.B. Lower Cretaceous deposits of Sakhalin // Tikhookeanskaya Geologia. 1984. № 5. P. 34–37 (in Russian)].
Тучкова М.И., Маркевич П.В., Крылов К.А. и др. Минералого-петрографический состав и геодинамические условия накопления меловых отложений Пенжинской губы // Литология и полезные ископаемые. 2003. Т. 38. № 3. С. 197–208 [Tuchkova M.I., Markevich P.V., Krylov K.A. et al. Cretaceous кocks of the Penzhina bay: mineralogy, petrography, and geodynamic sedimentation conditions // Litologia i Poleznye Iskopaemye. 2003. V. 38. № 3. P. 197–208 (in Russian)].
Ханчук А.И., Раткин В.В., Рязанцева М.Д. и др. Геология и полезные ископаемые Приморского края: очерк. Владивосток: Дальнаука, 1995. 82 с. [Khanchuk A.I., Ratkin V.V., Ryazantseva M.D. et al. Geology and Mineral Resources of Primorye: an Overview. Vladivostok: Dalnauka, 1995. 82 p. (in Russian)].
Шутов В.Д. Классификация песчаников // Литология и полезные ископаемые. 1967. № 5. С. 86–102 [Shutov. V.D. Classification of sandstones // Litologia i Poleznye Iskopaemye. 1967. № 5. P. 86–102 (in Russian)].
Щека С.А., Вржосек А.А. Ультраосновной вулканизм Тихоокеанского комплекса и вопросы систематики меймечитов и коматиитов // Вулканология и сейсмология. 1983. № 2. С. 3–16 [Shcheka S.A., Vrzhosek A.A. Ultramafic volcanism of the Pacific complex and issues of the systematics of meymechites and comatiites // Volcanolоgy and Seismology. 1983. № 2. P. 3–16 (in Russian)].
Bhatia M.R. Plate tectonics and geochemical compositions of sandstones // Journal of Geology. 1983. V. 91. P. 611–627. https://doi.org/10.1086/628815.
Christie-Blick N., Biddle K.T. Deformation and basin formation along strike-slip faults // Strike-slip deformation, basin formation, and sedimentation: Society of economic paleontologists and mineralogists special publication / Edited by K.T. Biddle and N. Christie-Blick. 1985. V. 37. P. 1–34. https://doi.org/10.2110/pec.85.37.0001.
Dickinson W.R., Suczek C.A. Plate tectonics and sandstone composition // The American Association of Petroleum Geologist Bulletin. 1979. V. 63. № 12. P. 2164–2182. https://doi.org/10.1306/2F9188FB-16CE-11D7-8645000102C1865D/.
Fournier M., Jolivet L., Huchon P. et al. Neogene strike-slip faulting in Sakhalin and the Japan Sea opening // JGR. 1994. V. 99. Iss. B2. P. 2701–2725. https://doi.org/10.1029/93JB02026.
Garzanti E., Ando S. Plate tectonics and heavy mineral suites of modern sands // Heavy minerals in use. Developments in sedimentology / Edited by M.A. Mange, D.T. Wright. Amsterdam: Elsevier, 2007. P. 741-764. https://doi.org/10.1016/S0070-4571(07)58029-5.
Heavy minerals in use. Developments in sedimentology / Edited by M.A. Mange, D.T. Wright. Amsterdam: Elsevier, 2007. 1283 p.
Markevich P.V., Malinovsky A.I., Tuchkova M.I. et al. The use of heavy minerals in determining the provenance and tectonic evolution of Mesozoic and Cenozoic sedimentary basins in the continent – Pacific Ocean transition zone: examples from Sikhote-Alin and Koryak-Kamchatka Regions (Russian Far-East) and Western Pacific // Heavy minerals in use. Developments in sedimentology / Edited by M.A. Mange, D.T. Wright. Amsterdam: Elsevier, 2007. P. 741–764. https://doi.org/10.1016/S0070-4571(07)58031-3.
Maynard J.B., Valloni R., Yu H.S. Composition of modern deep-sea sands from arc-related basins // Trench- Forearc Geology. Sedimentation and tectonics of modern and ancient plate margins. Oxford, London, Edinburgh, Melbourne, 1982. P. 551–561.
Morton A.C. Geochemical studies of detrital heavy minerals and their application to provenance research // Developments in Sedimentary Provenance Studies. Geological Society Special Publication / Edited by A.C. Morton, S.P. Todd, P.D.W. Haughton. 1991. V. 57. P. 31–45. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1991.057.01.04.
Morton A.C., Hallsworth C. Identifying provenance-specific features of detrital heavy mineral assemblages in sandstones // Sedimentary Geology. 1994. V. 90. Iss. 3/4. P. 241–256. https://doi.org/10.1016/0037- 0738(94)90041-8.
Morton A.C., Meinhold G., Howard J.P. et al. A heavy mineral study of sandstones from the eastern Murzuq Basin, Libya: сonstraints on provenance and stratigraphic correlation // Journal of African Earth Sciences. 2011. V. 61. Iss. 4. P. 308–330. https://doi.org/10.1016/j. jafrearsci.2011.08.005.
Nechaev V.P. Evolution of the Philippine and Japan Seas from the clastic sediment record // Marine Geology. 1991. V. 97. Iss. 1–2. P. 167–190. https://doi. org/10.1016/0025-3227(91)90025-Y.
Nechaev V.P., Isphording W.C. Heavy-mineral assemblages of continental margins as indicators of plate tectonic environments // Journal of Sedimentary Petrology. 1993. V. 63. Iss. 6. P. 1110-1117. https://doi.org/10.1306/ D4267CB7-2B26-11D7-8648000102C1865D.
Nisbet E.G., Pearce J.A. Clinopyroxene composition in mafic lavas from different tectonic settings // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1977. V. 63. Iss. 2. P. 149–160. https://doi.org/10.1007/BF00398776.
Teraoka Y. Detrital garnets from Paleozoic to Tertiary sandstones in Southwest Japan // Bulletin of Geological Survey of Japan. 2003. V. 54. Iss. 5–6. P. 171–192. https://doi.org/10.9795/bullgsj.54.171.
Roser B.P., Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio // Journal of Geology. 1986. V. 94. Iss. 5. P. 635–650. https://www.jstor.org/ stable/30078330.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.