Стадухинский сегмент занимает центральное положение и на особенностях его геологического строения основаны существующие представления о тектонике ЮАС. В его пределах выделяются структурно-вещественные комплексы, слагающие систему круто залегающих тектонических пластин (рис. 2, 3).
Рис. 3. Геологическая схема Стадухинского сегмента (по Шеховцову, Глотову, 2001 с изменениями). 1 – верхняя юра – нижний мел, вулканиты; 2 – верхняя юра – нижний мел, турбидиты с горизонтами олистостромов; 3 – верхняя юра – нижний мел, турбидиты; 4 – верхняя юра – нижний мел, терригенный меланж; 5 – верхний триас-нижний мел (нерасчлененные), терригенный комплекс; 6 – бат-киммеридж, базальт-кремнистый комплекс; 7 – карбон-пермь, вулканогенно-осадочные отложения; 8 – верхний триас-нижняя юра, вулканогенно-осадочные отложения; 9 – средняя юра, туфо-терригенные отложения; 10 – верхняя юра-нижний мел, туфогенно-осадочные отложения; 11 – верхний палеозой, плагиограниты; 12 – Вургувеемский ультабазит-габбровый массив; 13 – нижний мел, граниты; 14 – габбро-пироксениты; 15 – разломы.
Комплекс терригенных пород (Устиевский комплекс) занимает самое нижнее структурное положение и состоит из чередующихся пачек флиша и пачек глинистых сланцев с карбонатно-сульфидными конкрециями и прослоями известковистых песчаников. Обломочный материал представлен кварцем (70–90 %), полевыми шпатами и в меньшем количестве – осадочными породами и пироксенами. Замеры устойчивой системы линейных гиероглифов – следов придонных течений свидетельствуют, что транспорт обломочного материала турбидитов шел с севера на юг (координаты современные). Ранее эти отложения относились к верхней юре-нижнему мелу (Радзивилл, 1964; Сеславинский, 1970; Натальин, 1984). Однако породы, содержащие фауну верхней юры-нижнего мела, отличаются более полимиктовым составом песчаников (Тучкова, 2009). На основании редких находок раковин Мonotis, Otapiria и конодонтов толщу относят к норийскому ярусу верхнего триаса (Шеховцов, Глотов, 2001; Sokolov et al., 2002).
Турбидитовый комплекс сложен ритмичным чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов. Горизонты турбидитов чередуются или фациально замещаются горизонтами тонкого переслаивания алевролитов и аргиллитов с редкими прослоями песчаников. Песчаники имеют полимиктовый состав. В северной части расположены пластины, которые сложены вулканомиктовыми турбидитами с примесью туфогенного материала и горизонтов олистостромов с олистолитами и мелкими обломками эффузивов и туфов основного и средне-кислого состава. Более грубый состав турбидитов, обилие вулканогенного материала среди обломков позволяют рассматривать эти отложения как проксимальные образования фронтальной части дуги. Возраст турбидитов определяется находками фауны волжского – валанжинского ярусов (Шеховцов, Глотов, 2001). Соотношения между терригенным и турбидитовым комплексами тектонические. Нельзя исключить, что первоначальные их взаимоотношения были стратиграфическими.
Рис. 4 Геологическая карта Полярнинского поднятия 1 – вулканиты и известняки, нижний карбон; 2 – субаркозовые турбидиты, триас; 3 – вулканогенно-осадочные отложения, верхняя юра-нижний мел (Кульполнейский комплекс); 4 – базальт – кремнистая ассоциация, бат-киммеридж (Быстрянский комплекс); 5 – турбидиты (а), микститы (б), верхняя юра-нижний мел (Южно-Гремучинский комплекс); 6 – базальты и кремни неустановленного возраста; 7 – офиолиты; 8 – ультрабазит-габбровый комплекс (Уямкандинский массив); 9 – терригенные отложения, готерив-баррем; 10 – вулканогенно-осадочные отложения, верхний мел; 11 – граниты; 12 – сдвиги (а), надвиги (б); 13 – нормальное (а) и опрокинутое (б) залегание пород; 14 – оси синформ (а) и антиформ (б).
Рис. 5. Геологическая карта и профиль Пенвельвеемского поднятия. Условные обозначения к карте. 1–3 вулканогенно-осадочные отложения: 1 – берриас-валанжин; 2 – юра; 3 – верхний триас; 4 – габбро, плагиограниты; 5–9 – Южно-Анюйская сутура: 5 – турбидиты, микститы, базальты, кремни, зеленые сланцы; 6 – терригенный комплекс, верхний триас; 7 – турбидиты, верхняя юра; 8 – турбидиты, валанжин; 9 – терригенные породы, готерив-баррем; 10 – вулканогенно-осадочные образования ОЧВП. Условные обозначения к профилю: 1 – берриас-валанжин; 2 – верхняя юра; 3 – нижняя и средняя юра; 4 – вулканогенно-осадочные отложения, верхний триас; 5 – габбро и плагиограниты; 6 – турбидиты, микститы, базальты, кремни; 7 – зеленые сланцы; 8 – турбидиты; 9 – обломочные породы; 10 – терригенные породы, триас.
Вулканогенно-терригенный (Теньвельский комплекс) сложен ритмично переслаивающимися алевролитами интенсивно рассланцованными, полимиктовыми песчаниками и граувакками. Отдельные горизонты представлены турбидитами. Среди терригенных пород встречаются подушечные базальты, пикритобазальты, разнообломочные туфы и туффиты основного состава. Геохимические данные позволяют предположить, что пикритобазальты формировались в обстановке растяжения над зоной субдукции (Sokolov et al., 2002). Вероятно, данная ассоциация пород образовалась во фронтальной (дистальной) части островной дуги.
Базальт-кремнистый (Быстрянский комплекс) слагает южные пластины, которые тектонически перекрыты Вургувеемскими габброидами. Фрагменты разрезов отдельных пластин различаются по количеству и мощности базальтовых потоков, присутствию или отсутствию кремнистых пород (в том числе красных плитчатых радиоляритов), наличию линз и межподушечных включениий карбонатного материала. Пластины разделены зонами терригенного меланжа, содержащими (in situ) пепловые туфы кислого состава.
Пиллоу базальты и диабазы по петрохимическим характеристикам близки к толеитовым базальтам СОХ либо задуговых бассейнов (Sokolov et al., 2002). Из кремней выделены радиолярии Haliodictya cf. Hojnosi Riedel et Sanfilippo, Stichocapsa convexa Yao, Williriedellum sp., Zhamoidellum sp., характерные для байоса-киммериджа (определения Н.Ю. Брагина, Геологический институт РАН, Москва).
Терригенный аккреционный меланж (Южно-Гремучинский комплекс) сложен в различной степени тектонизированным терригенно-туфогенным матриксом с олистолитами и глыбами различных размеров базальтов, андезитов, кремнистых пород, габброидов и плагиогранитов, сходных с породами Вургувеемских офиолитов, а также разнообразных терригенных пород. Эффузивы представлены как базальтами СОХ, так и умеренно титанистыми высокоглиноземистыми толеитовыми базальтами, андезитами и андезидацитами островодужного типа. Глыбы в меланже группируются в линзы и прерывистые цепочки, в которых преобладают однотипные по составу породы.
В составе меланжа выделяются слои с подводно-оползневыми текстурами, следами перемыва придонными течениями, а также горизонты обломочных, грязекаменных потоков и турбидитов. В тектонических клиньях терригенных пород обнаружена фауна оксфорд-волжского и берриас-валанжинского возраста (Радзивилл, 1964; Радзивилл, Радзивилл, 1975; Шеховцов, Глотов, 2001). Литологически сходные породы присутствуют и в матриксе терригенного меланжа. На этом основании можно предполагать позднеюрско-валанжинский возраст матрикса. Терригенный меланж в различной степени тектонизирован и местами динамометаморфизован до зеленосланцевой фации. Причем отмечены признаки конседиментационной тектонизации осадков. В нем широко проявлены структуры, свойственные аккреционным терригенным меланжам (Cowan, 1985; Moore and others, 1985): C-S тектониты, структуры типа «broken formation», «block-in-matrix» и другие. Литологические и структурные признаки позволяют сопоставить эти образования с терригенными меланжами аккреционного типа.
Вулканогенный (Кульполнейский комплекс) обнажается в бассейне р. Кульполней и сложен, главным образом, вулканитами дифференцированного состава от базальтов до андезидацитов и их пирокластическими образованиями. Среди эффузивов встречаются маломощные линзовидные прослои туфов, туфосилицитов, кремнисто-глинистых пород. Важно, что вулканогенный комплекс стратиграфически наращивает турбидиты ЮАС. Вероятны также фациальные переходы между верхней частью турбидитового разреза и нижней частью вулканогенного комплекса. На этом основании можно предполагать позднеюрско-раннемеловой возраст вулканогенного комплекса. Вулканиты имеют известково-щелочную и субщелочную тенденции и образовались в островодужной обстановке.
Структурно выше распространен комплекс субконтинентальных эффузивов средне-кислого состава и туфотерригенных пород, стратиграфическое положение которых проблематично. Они либо венчают верхнеюрско-нижнемеловой островодужный разрез, либо принадлежат к вулканогенному заполнению наложенной Нутесынской депрессии мел-палеогенового возраста (Шеховцов, Глотов, 2001). Вопрос о фундаменте Кульполнейского комплекса остается открытым. Большинство исследователей (Натальин, 1984; Парфенов, 1984; Тильман, Богданов, 1992; Морозов, 2001) считают, что она образовалась на краю Чукотского микроконтинента. Однако прямых взаимоотношений с терригенными породами чехла Чукотского террейна в данном пересечении не наблюдалось. Более того, вдоль границы триасовых отложений Чукотского террейна и Кульполнейского комплекса есть тектонические клинья нижнеюрских песчаников и алевролитов, полимиктовый состав которых отличается от отложений чехла Чукотского террейна.
