Спрединговый и плюмовый вулканизм океанских плато

(петрогеохимические типы, соотношения и эволюция)

Гущин А.В.

ИМГРЭ

 

         Вулканиты океанских плато слагают верхние части разреза крупных магматических провинций, сформированных преимущественно мантийными плюмами. Три крупнейшие провинции этого ранга представлены плато Онтонг-Джава, Карибским и Кергеленским. Первые два при возникновении располагались во внутренних частях океанов. Кергеленское связано с одноименным плюмом, первоначально локализованным под Гондванским материком. На ранних стадиях  эти плато располагались вблизи зон спрединга, что позволяет предполагать наличие примеси MORB-компоненты в плюмовых океанических магмах.

Разновозрастные вулканические комплексы особенно полно представлены Кергеленским плато. Нами выделены четыре крупных цикла: 1) готерив-альбский; 2) альб-кампанский; 3) эоцен-олигоценовый и 4) олигоценовый-голоценовый. В каждом состав вулканитов меняется от ранних базальтовых низко- и умереннокалиевых до высоко- и ультракалиевых. К заключительным стадиям циклов приурочены щелочные, в том числе агпаитовые, субвулканические внедрения и лавы. Первые три цикла и начало четвёртого  отвечают стадии океанских плато. Поздняя фаза четвёртого цикла (10,2 млн. лет √ ныне) ближе к типу локальных горячих точек √ океанических островов.

Распределение микроэлементов согласуется с уровнями содержаний калия. Низкокалиевые базальты обеднены Ti, Na, Ba, Sr, Zr, лёгкими РЗЭ. Максимальные концентрации Ti, P и Ba свойственны тефритам и фонотефритам. Агпаитовые трахиты обеднены Ba, Sr и Eu, что свидетельствует о фракционировании полевых шпатов. От других плато Кергеленское отличается разнообразием пород - 53 петрогеохимических типа [1]. На плато Онтонг-Джава известно 11 типов, в Карибском - 15. Различна и распространённость пород. На Карибском и Онтонг-Джавском плато преобладают низкокалиевые базальты, в Кергеленском √ умереннокалиевые. В Карибском широко распространены пикриты и коматииты.

Вулканиты Карибского плато позволяют выделить 2 цикла вулканизма: 1) раннемеловой и 2) позднемеловой-палеоценовый. Эволюция каждого выражается в увеличении роли умереннокалиевых базальтов за счет вытеснения низкокалиевых. Пикриты максимально распространены в туроне - главной фазе вулканизма этого плато.

Разрезы плато Онтонг-Джвава также подразделяются на два цикла: 1) неоком-туронский и 2) кампан-олигоценовый. В раннем комплексе первого цикла  более 90 % составляют низкокалиевые базальты, в среднем - ведущая роль принадлежит умереннокалиевым базальтам, в верхнем - наряду с ними появляются щелочные высоко- и ультракалиевые базаниты. В начале второго цикла преобладают низкокалиевые базальты, в середине √ высококалиевые, в конце известны высоко- и ультракалиевые альнеиты. Находки альнёитовых трубок взрыва были основанием для поисков алмазов на Соломоновых островах, где обнажается обдуцированный край плато Онтонг-Джава.

Закономерное возрастание калийности и щелочности вулканитов к концу каждого цикла океанских плато определяется, прежде всего, морфологией и пульсирующей динамикой мантийных плюмов. Ранние массовые излияния низкокалиевых базальтов в начале каждого цикла генерируются обширным головным горизонтом плюма, взаимодействующим с нижними горизонтами литосферной мантии. Локальный высоко-ультракалиевый и щелочной магматизм, вероятно, обусловлен селективным плавлением и флюидным подтоком из остаточных (╚хвостовых╩) частей мантийных диапиров. Связь плюмов с зонами спрединга способствует массовым излияниям низкокалиевых лав в первые фазы формирования океанских плато, отчасти, вероятно, в результате смешения магм OIB и MORB-типа.

Мощная (около 20 км) земная кора океанских плато,  несомненно, вмещает крупные тела расслоенных базитовых интрузивов. Низкие содержания Mg, Cr и Ni в базальтах - свидетельство фракционирования оливина и формирования горизонтов магматических камер, обогащённых хромом и никелем. Для генерации и сохранения карбонатитовых магм благоприятны завершающие фазы циклов. Карбонаты с магматическими структурами известны в ксенолитах и сегрегациях позднекайнозойских агпаитовых лав Кергелена [2].

Литература

1. Гущин А.В., Гусев Г.С. Геохимические особенности магматических пород и металлогеническая характеристика геодинамических обстановок / Н.В. Межеловский, А.Ф. Морозов, Г.С. Гусев (ред.). Геохимическая и металлогеническая специализация структурно-вещественных комплексов. М., 1999. (МПР РФ, ИМГРЭ, Геокарт, РосГео). С. 23-158.

2. Moine B., Gregoire M., Cottin J.-Y., Sheppard S.M.F., O▓Reilly S.Y., Giret A.  Volatile-bearing ultramafic to mafic xenolites from the Kerguelen Archipelago (southen Indian Ocean): evidence for carbonatites in the mantle // J. African Earth Sci. 2001. V. 33. N 1. P. 051x.

 


зеркало на сайте "Все о геологии"