В целом породы Авачинского вулкана по петрохимическим и геохимическим данным представляют собой типичную для островных дуг толеитовую серию. По петрохимической классификации (рис. 2, 3) большая часть пород Авачи попадает в низкокалиевую (островодужную толеитовую) область, но высокомагнезиальные и магнезиальные базальты относится к умереннокалиевым породам. Калий является наиболее некогерентным из петрохимических компонентов, поэтому в ходе обычной эволюции магматической системы содержание К₂О должно увеличиваться (уменьшение возможно только при кристаллизации калиевых минералов). В породах Авачинского вулкана присутствие калиевых минералов не зафиксировано, следовательно, из умереннокалиевых ВМБ невозможно получить представленный спектр низкокалиевых пород.

Характер распределения элементов-примесей (рис.5) является типичным для островодужных толеитовых серий. Присутствуют характерные максимумы по Sr, К и Ва при резком Nb минимуме. Содержание ВЗЭ изменяется от базальтов к андезитам в соответствии с эволюцией спектров островодужных серий, а для элементов группы КИРЭ такое соответствие не совсем выполняется. От магнезиальных базальтов к андезитам содержание КИРЭ должно увеличиваться, но в породах Авачи (для магнезиальных базальтов) наблюдаются обратные соотношения.

На диаграммы 2 и 3 нанесены точки составов образцов, исследовавшихся в данной работе (ПК-99/7, КАВ-99/91, 29215). Детально исследовались монофракции оливина из всех трех образцов и клинопироксена из образца 29215. В результате изучения расплавных (в том числе после экспериментов) и твердофазных включений были получены данные о порядке и параметрах кристаллизации, рассчитаны составы расплавов.

Для гомогенизированных расплавных включений из МБ были определены содержания элементов-примесей. При сравнении спектров распределения элементов-примесей в РВ и в базальтах Авачинского вулкана (рис.14) можно выделить 2 группы расплавных включений. Геохимия первой группы РВ совпадает с геохимией пород. Присутствие в РВ минимума по Eu и пониженное содержание Sr может объясняться кристаллизацией плагиоклаза, в структуру которого входят данные элементы. Вторая группа РВ отличается от геохимии пород более низким содержанием К и более высокими содержаниями РЗЭ (особенно тяжелых РЗЭ). Такое отличие может возникнуть в результате частичной декрепитации включений. В этом случае РВ обогащаются относительно начального расплава элементами, входящими в состав дочерних фаз (в МБ дочерней фазой является клинопироксен). Состав расплава, рассчитанный по данным включениям, не будет полностью соответствовать изначально захваченному расплаву. Исходный состав расплава можно получить из РВ, относящихся к первой группе, для которой не прослеживаются явления частичной декрепитации.

По твердофазным включениям определялись составы сосуществующих минералов и порядок кристаллизации. Были встречены надкотектические вкрапленники оливина (Fo_86.5-89.8), не содержащие включений других минералов. Были изучены ксенолиты и ксенокристы, встречающиеся в образце 29215 (МБ). В ксенолитах магнезиальность вкрапленников клинопироксена примерно соответствует микролитам матрицы (фото S3, S1), встречаются зерна с обратной зональностью, у которых край отвечает составу микролитов (#Mg75-76), а центр является более железистым (#Mg69-70). Ксенокристы OL и СРх имеют четко выраженную обратную зональность. Резорбированные (часто округлые) ядра ксенокристов обрастают каймой СРх с #Mg83-84 (фото S5, S6, S4). Вероятно, поднимавшийся расплав захватывал ксенолиты и ксенокристы из уже полностью раскристаллизованной породы, так как ядра ксенокристов оливина достаточно железистые. Затем происходило частичное растворение захваченного материала в расплаве, об этом свидетельствуют сильно резорбированные ядра ксенокристов.

В результате проведения термометрических экспериментов по гомогенизации РВ в оливинах из ВМБ и МБ были получены составы РВ, из которых рассчитан состав захваченного расплава. Вариации состава расплавов приведены на графиках (рис.11). В целом для двух образцов наблюдаются сходные содержания почти всех компонентов, кроме Al₂O₃ и К₂O. Содержание К₂O в ВМБ изменяется в пределах от 0,9 до 1,2%, а в МБ - от 0,24 до 0,8%, т.е. более магнезиальные расплавы являются более калиевыми.

С помощью разных моделей (методов) по минеральным парам и по системе оливин-расплав были рассчитаны параметры кристаллизации. Температуры, посчитанные по разным моделям, хорошо согласуются между собой и изменяются в процессе кристаллизации вкрапленников от 1250 до 1050⁰С (рис. 17). Давление в системе оценивается в 2 кбар, оно отражает условия кристаллизации вкрапленников клинопироксена. По геофизическим данным промежуточные очаги определены на глубине 1.5 - 5 км, рассчитанное давление также относится к этому интервалу. Фугитивность кислорода (рис. 19) лежит в пределах кислородных буферов NNO - МН (магнетит-гематит), почти доходя до буфера МН, что свидетельствует об очень окисленной обстановке.

На основании данных по петрохимии и геохимии пород и по изучению расплавных включений в ВМБ и МБ, в районе Авачинского вулкана можно предположить наличие двух типов расплавов. Один тип - высокомагнезиальные умереннокалиевые расплавы, которые прослеживаются по расплавным включениям в ВМБ. Но при эволюции таких расплавов невозможно получить весь спектр пород Авачи. Поскольку подавляющая часть пород Авачинского вулкана является низкокалиевой, то для их образования необходимо присутствие другого типа расплавов - низкокалиевых толеитовых расплавов.

Назад Далее