Геодинамическое положение верхнекайнозойского вулканизма Эгейско-Кавказского сегмента Альпийского складчатого пояса.

ГЛАВА5.Верхнемиоцен-четвертичный вулканизм Эгейско-Кавказского сегмента Альпийского складчатого пояса и геодинамические условия его проявления.

Верхнекайнозойские вулканиты Центральной части Альпийского складчатого пояса по их геохимическим особенностям, подробно рассматриваемым в тексте диссертации, можно разделить на несколько групп, или типов, отражающих особенности геодинамики коллизионной зоны (рис. 5.1).

К первому типу относятся собственно коллизионные вулканиты, формировавшиеся в условиях сильного регионального сжатия (Короновский, Демина 1996), что отражается в развитии взбросо-надвиговых и сдвиговых структур, а на современном этапе проявляющегося также во взбросовом типе напряжений в очагах землетрясений.

Рис. 5.2

Для вулканитов этого типа характерно широкое распространение пород среднего и кислого состава и подчиненного значения основных разностей.Расчетные глубины генерации расплавов для пород этой группы на Кавказе составляют 17-25 км для дацитов и риолитов, и 35-45 и более км для базальтов. Отношения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, лежащие в пределах 0,7042 - 0,7055, иногда несколько ниже или выше, указывают на наиболее вероятный уровень образования первичных расплавов в пределах молодой континентальной коры, о чем также может свидетельствовать и схожесть геохимических спектров базальтоидов Кавказа со средним спектром постархейской коры по Тарни (Сандерс, Тарни, 1987).

Собственно коллизионные вулканиты представлены известково-щелочными и субщелочными сериями пород со слабым проявлением в их химизме процессов кристаллизационной дифференциации. Спектры REE коллизионных вулканитов отличаются повышенной концентрацией легких REE и существенно меньшим обогащением тяжелой части спектра, что отражается в высоких отношениях La/Lu, причем отмечается большее обогащение спектров основных пород по отношению к кислым. Спектры пород среднего состава весьма компактны в легкой, и отличаются значительными вариациями в тяжелой частях спектра. Спектры кислых пород более однородны, а для пород с содержанием SiO₂>73% проявляется отчетливо выраженная Eu аномалия.

Для полных спектров основных пород характерно обогащение крупноионными элементами в 30-50 раз по отношению к N-MORB, отчетливое проявление максимумов Ba, Th, La иногда Tb, и минимумов Sr, Y, иногда Ti.

Собственно коллизионные вулканиты среднего состава значительно более, чем основные, обогащены крупноионными элементами (от 40 до 100 раз по отношению к N-MORB). Характерными являются максимумы Th, La, Tb, Yb и минимумы K, Sr, Ti, Y. Менее выражены и не столь характерны минимумы Hf и максимумы Zr (рис. 5.2).

Кислые вулканиты рассматриваемой группы еще более обогащены крупноионными элементами (до 600). При общей схожести их геохимических спектров с аналогичными спектрами средних пород, для первых следует отметить большую амплитуду максимумов и минимумов, увеличивающуюся по мере возрастания кислотности пород и характерные максимумы Zr и Ta а также отчетливый минимум Р.

На графиках зависимости содержания различных петрогенных окислов от кремнекислотности для собственно коллизионных вулканитов характерны практически линейные непрерывные тренды .

Выделенные выше геохимические признаки являются наиболее характерными для группы собственно коллизионных вулканитов, отличающими их от других вулканогенных образований рассматриваемой коллизионной области. Тем не менее, следует отметить значительную неоднородность химического состава внутри группы, связанную либо с тонкими особенностями обстановки формирования расплавов, либо, что наиболее вероятно, с особенностями субстрата, из которого формировались вулканиты.

Рис. 5.3

В пределах Эгейско-Кавказского сегмента Альпийского пояса, согласно приведенным геохимическим характеристикам, к группе собственно, или типично коллизионных вулканитов можно отнести (рис.5.1) в первую очередь вулканогенные образования Б. Кавказа, Ахалкалакского нагорья, большей части Армянского нагорья и Карского плато, Синюкского нагорья, наиболее молодые вулканиты Кападокии, вулканиты района Конья, островов Хиос и Самос, а также района Фессалии, хотя для вулканитов этого района имеется ряд признаков, роднящих их с рифтовыми. Например, они обладают повышенной щелочностью и ярко выраженной бимодальностью.

Плиоцен-четвертичный вулканизм северо-западной Турции проявился в незначительных объемах. К сожалению, информации о содержании редких и рассеянных элементов в породах этого региона в распоряжении автора не имелось. Тем не менее, исходя из соотношений петрогенных элементов, вулканизм этой области также можно классифицировать как коллизионный. Достаточно широко проявившийся здесь миоценовый вулканизм по тем же соотношениям так же в большинстве случаев может быть классифицирован как коллизионный, но в ряде случаев может проявлять рифтовые черты. Однако, изучение вулканогенных образований этого возраста не входило в круг задач данной работы, и этот вопрос требует дополнительного изучения.