Навстречу 250-летию Московского университета
Л.И.Демина, Н.В. Короновский
Модели, связывающие геодинамические процессы и магматизм на коллизионном этапе развития Кавказа, достаточно разнообразны. Некоторые исследователи полностью отрицают связь
вулканизма с движением плит (Попов и др., 1987), другие, подчеркивая известково-щелочной характер вулканизма, связывают его появление с заключительными стадиями развития зоны
субдукции (Адамия и др., 1977; Зоненшайн и др., 1979; Лордкипанидзе, 1980), третьи - с проявлением шолевой тектоники (Абрамович, Клушин, 1987), сочетанием коллизионной обстановки
с горячим пятном (Бубнов, 2003), латеральным верхнемантийным течением плюмового вещества из района Восточно-Африканских рифтов (Ершов и др., 2001).
В настоящее время наиболее популярной является модель отрыва субдукционного слеба на раннеколлизионной (инверсионной) стадии [6, 1] и как следствие появления астеносферного
выступа под будущим коллизионным орогеном непосредственно под границей Мохо. Это приводит к возникновению аномально высоких температурных градиентов в нижней коре, что вызывает
ее интенсивное плавление. Действительно, данные сейсмотомографии для районов Средиземноморья, центральной части Альпийского пояса и Тибета свидетельствуют о том, что под коллизионными
орогенами существуют изолированные фрагменты холодной мантийной литосферы, которые интерпретируются как оторванные куски палеослеба. Разогретые части мантии называются по
разному: "слеб-окнами", "псевдоплюмами", "вторичными мантийными диапирами" [5].
Модель коллизионного магматизма с ведущей ролью процессов окисления глубинных флюидов наиболее полно объясняет химические особенности вулканитов, а также эволюцию расплавов
при континентальной коллизии [2, 3, 4]. В ней учтены также явления декомпрессии, дегидратации минералов на границе Конрада, диссипативное выделение тепла при пластичном деформировании
вещества нижней коры.
Следует отметить, что две последние модели в целом не противоречат друг другу. Существенная разница заключается в источниках тепла, необходимого для плавления. В последней
модели тепломассоносителем является флюид. Происхождение флюида может иметь двоякую природу: 1) отделение от остатков непереработанного слеба, термодинамически неравновесного
с окружающей мантией; 2) миграция с больших глубин, в том числе и с границы ядро-мантия, используя неоднородности в мантии, созданные предшествовавшей субдукцией.
Коллизионный вулканизм характеризуется:1) отсутствием или слабым прявлением процессов кристаллизационной дифференциации; 2) антидромной направленностью
извержений; 3) резким обогащением более основных пород (бедных SiO2) некогерентными элементами и легкими REE; 4) небольшими глубинами генерации базальтовых магм;
5) резкой латеральной неоднородностью химического состава вулканитов и др.
Сложность интерпретации химизма вулканитов образовавшихся при континентальной коллизии состоит в том, что в их составе, по-видимому, остается некоторая
"память" от доколлизионных процессов с одной стороны и с другой, они уже начинают реагировать на зарождающуюся новую геодинамическую обстановку позднеколлизионного континентального
рифтогенеза. Тем не менее, существенные различия устанавливаются при детальном анализе распределения редких элементов, в том числе REE. По сравнению с базальтами других геодинамических
обстановок базальты Кавказа существенно обогащены Zr, что позволяет дополнить общеизвестные диагностические дискриминационные диаграммы Zr-Ti, Zr-Ti-Y, Zr-Y (Pearce, Cann,
1973; Pearce, Norry, 1979) полями для вулканитов, образовавшихся при процессах континентальной коллизии.
Детальный анализ химического состава вулканитов, включений в них, минералов вкрапленников и основной массы, остаточных стекол, реакционных кайм расплава
с ксенолитами вмещающих пород показывает, что магматические расплавы до их появления на поверхности Земли, претерпели длительную, многоэтапную эволюцию.
Работа выполнена при поддержке РФФИ. Проект 03-05-64368.
Литература.
1. Владимиров А.Г., Крук Н.Н., Руднев С.Н. и др. Геодинамика и гранитоидный магматизм коллизионных орогенов // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. N 12.
С.1321-1338.
2. Демина Л.И., Короновский Н.В. Эволюция магматических расплавов в условиях континентальной коллизии // Известия секции наук о Земле РАЕН. 1998. N1. С.
106-121.
3. Короновский Н.В., Демина Л.И. Модель коллизионного вулканизма Кавказского сегмента Альпийского пояса // Докл. РАН. 1996. Т.350. N 4. С.519-522.
4. Короновский Н.В., Демина Л.И. Коллизионный этап развития Кавказского сектора Альпийского складчатого пояса: геодинамика и магматизм // Геотектоника.
1999. N 2. С. 17-35.
5. Davies J.Y., von Blanckenburg F. Slab breakoff: A model of lithoshere detachment and its test in the magmatism and deformation of collisional orogens
// Earth Planet. Sci. Lett. 1995. V. 129. P. 85-102.
6. Dewey J.F. Extensional collaps of orogenes // Tectonics. 1988. V. 7. P.1123-1139.
