Магматизм срединно-океанических хребтов
В пределах срединно-океанических хребтов и их фланговых зон развиты формации однородных толеитовых базальтов. Это самые молодые, вплоть до современных, вулканические проявления океана. Среди вулканогенных пород преобладают базальты, в подчиненном количестве встречаются пикриты; очень редко наблюдаются породы среднего и кислого состава - дациты, риодациты, исландиты. В магмоактивной осевой зоне происходят экструзивно-эффузивные извержения трещинного и центрального типов, образующие лавовые купола, потоки, лавовые озера. На волнистой, подушечной поверхности базальтовых потоков обычно хорошо выражена зона закалки, представленная корками стекла. Иногда лавовые излияния сопровождаются образованием гиалокластитов.
В пределах осевой зоны и на флангах СОХ развиты исключительно вулканиты, осадочные породы практически отсутствуют.
Толеитовые базальты СОХ близки породам молодых океанических плит. Они относятся к единой базальт-ферробазальтовой ассоциации, определяющим фактором формирования которой является фракционирование базальтовой магмы по феннеровскому типу (Андреев и др., 1997). Базальты в общем характеризуются низкими содержаниями щелочей, в особенности калия, в слабо дифференцированных разностях наблюдаются повышенные содержания магния и кальция. К наиболее дифференцированным разностям относятся достаточно широко развитые ферробазальты (Фролова, Бурикова, 1997).
Интрузивными аналогами базальтов рифтовой зоны являются силлы и дайки долеритов, габбро.
Среди базальтов преобладают афировые и порфировые разности. Во вкрапленниках чаще всего встречаются плагиоклаз, оливин, пироксен. В основной массе обычен плагиоклаз, клинопироксен, титаномагнетит, ильменит. Структуры основной массы - спилитовые, вариолитовые, метельчатые. На поверхности лавовых потоков наблюдаются корки вулканического стекла - прозрачного или темно-бурого, непрозрачного.
Долериты из силлов, изученные по керну скважин, характеризуются развитием офитовой, субофитовой и толеитовой структур. Состав их близок составу вмещающих базальтов. Кварцсодержащие субвулканические долериты отличаются лучшей степенью раскристаллизации, более крупнозернистым строением, развитием офитовой и пойкилоофитовой структур. Кроме преобладающего плагиоклаза и клинопироксена в долеритах присутствует оливин, замещенный боулингитом, и рудный минерал.
Главные различия базальтов СОХ выражаются неодинаковым содержанием элементов-примесей. На этой основе выделяются бедные элементами-примесями примитивные базальты (N-MORB), обогащенные ими (E-MORB), а также промежуточные (T-MORB). Базальты группы E-MORB относительно обогащены щелочами, высокозарядными элементами (Th, U, Zr, Ti, Hf, Nb, Ta), редкоземельными элементами, в особенности легкими.
Состав толеитовых базальтов СОХ и их петрохимические особенности заметно различаются в разных частях океана. Эти различия определяются в основном степенью дифференциации магматических комплексов. Так, например, для Галапагосской зоны характерна сильно дифференцированная серия с изменением составов вулканитов от нормальных толеитов к ферротолеитам и далее к железистым андезитам и риодацитам. В северной части ВТП развита дифференцированная серия: высокожелезистые пикротолеиты и толеиты сменяются ферротолеитами (Говоров и др., 1996).
Различия составов базальтов в разных частях СОХ определяются с одной стороны латеральной неоднородностью мантии, с другой - развитием процессов дифференциации расплавов в локальных магматических камерах.
По данным Т.И. Фроловой (1997), интенсивная магматическая и гидротермальная деятельность в пределах СОХ связана с наличием сложно построенной области разуплотнения верхней мантии. Под ВТП она прослеживается на глубину до 10 км. Трактовка этой области как магматического резервуара подтверждается высоким тепловым потоком над спрединговыми хребтами. К ней приурочены длительно живущие вулканические центры. По данным сейсмической томографии эти резервуары связаны с зонами разогрева и разуплотнения на глубинах от 150 до 300-500 км.
Наличие магматических камер под спрединговыми хребтами доказывается петрохимическим и минералогическим составом базальтов и геофизическими данными. Магматические камеры существуют на разных глубинах, вплоть до приповерхностных (5-20 км). Они образуют прерывистый ряд обособленных резервуаров эллипсоидальной формы. Главным процессом, определяющим вариации химического состава пород, является фракционная кристаллизация. Второстепенную роль играют процессы смешения магм разного состава и ликвации. Последняя может проявляться как на уровне родоначальной магмы в промежуточных камерах, так и в близповерхностных магматических очагах.
Магматизм СОХ - интенсивность проявления, характер и механизм процессов дифференциации, управляемых условиями возникновения и эволюции магматических очагов, - в значительной степени определяется режимом спрединга. В быстроспрединговых хребтах происходит относительно быстрый подъем расплавов к поверхности и сильная их дифференциация в приповерхностных камерах; по этой причине здесь широким распространением пользуются и высокомагнезиальные, и высокожелезистые породы (Миронов и др., 1999). В отличие от быстроспрединговых сегментов ВТП, в Срединно-Атлантическом хребте медленное раздвижение плит способствует более глубокому проявлению магматической дифференциации, начиная с родоначального очага и кончая близповерхностными промежуточными камерами. Этим объясняется формирование крупных магматических узлов и пространственная разобщенность лейкократовых и меланократовых ассоциаций, а также отсутствие примитивных базальтов, широко развитых в неовулканической зоне ВТП.
Таким образом, магматизм СОХ, с одной стороны, определяется единством общих для всей спрединговой системы процессов формирования океанической коры. С другой стороны, на этом фоне проявлены существенные различия в проявлениях магматизма и в составе его продуктов, обусловленные различной скоростью спрединга и условиями дифференциации, что приводит в конечном итоге к образованию различных по составу вулканических ассоциаций не только в крупных (Тихоокеанском, Атлантическом) сегментах, но и в более мелких, заключенных между трансформными разломами. Эти обстоятельства имеют важное металлогеническое значение, поскольку обусловливают различия в составе сульфидных руд, формирующихся в пределах сменяющих друг друга сегментов рифтовых зон.
Эффузивный магматизм в пределах СОХ сопровождается формированием плутонических пород. Вероятно, преобладающими среди них являются дайкообразные тела, фиксирующие магмовыводящие каналы извержения. Кроме этого образуются силловые залежи и более крупные массивы в остывших магматических камерах. Среди плутонических пород СОХ выделено два комплекса: а) перидотит-габбровый, б) дунит-перидотит-пироксенит-габбровый (Фролова, Бурикова,1999).
|
