Спрединговый и
плюмовый вулканизм океанских плато
(петрогеохимические типы,
соотношения и эволюция)
Гущин
А.В.
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.