 |
Рис.
6.2. Схема формирования изотопных неоднородностей
в вулканических породах "горячих точек"
Атлантического океана. |
Результаты
представленного выше факторного анализа
изотопных составов вулканических пород Океана
показали, что составы океанических островов
(горячих точек) образуют 3 крупные группы, которые
в точности совпадают с группами , выделенными с
помощью кластерного метода (Рундквист и др. 2000).
Лишь вулканиты острова Св.Елена сотавляют
изолированное от трех основных групп поле,
совпадающее с конечным компонентом HIMU (Zindler, Hart,
1987). Такое разделение не может быть случайным и
позволяет предположить реальное существование
трех основных типов магматических источников,
обеспечивающих изотопную неоднородность
вулканических пород Океана. Рассмотрим более
подробно выделенные группы. По существующим
представлениям плюм-тектоники в составе
источников вулканических пород островов (горячих
точек) важнейшую роль играют мантийные плюмы.
Данные работы (Рундквист и др., 2000)
свидетельствуют, что в составе всех трех
выделенных групп (кластеров) присутствует некое
вещество с изотопным составом F (Таб
6.1). Если допустить, что этот состав отвечает
среднему составу плюмов, то происхождение
основных групп магматических источников океана
находит свое объяснение. Можно предположить, что
поднимающееся глубинное вещество плюмов
взаимодействует с вышележащими слоями верхней
мантии , а выделенные группы вулканических пород
отражают гетерогенность этих слоев (Рис.
6.2).
Группа I.
На диаграмме рисунка 6.1 эта
группа представляет собой изолированное поле,
несмотря на то, что оно объдиняет более 100
образцов из различных структур. В группу вошли:
Канарский архипелаг (острова Ланцероте,
Тенерифе, Ла-Пальма , Гран-Канариа), Азорский
архипелаг (Файял), Сан-Паулу, острова Гвинейского
залива (Принсипи, Пагалу, Сан-Томе, Биоко) и
континетальные вулканические центры
Камерунской линии (Камерун, Этинде, Маненгуба). На
других диаграммах в эту группу попадает и
о.Вознесения. Группа соответствует кластеру (F+HIMU)
(Рундквист и др. 2000). Группа I на диаграмме смещена
от точки F в сторону резервуара HIMU. Поэтому можно
предположить, что в данном случае поднимающееся вещество
плюма взаимодействует с лежащим на его пути в
верхней мантии веществом, имеющим изотопный
состав HIMU, а источники вулканических пород
являются результатом их смешения.
Изотопные
составы вулканических пород о. Св.Елена,
являющиеся эталоном вещества HIMU, образуют
самостоятельное небольшое поле вблизи точки HIMU,
изолированное от поля I. На основании факторных
диаграмм, изотопный состав вулканитов о. Св.Елена
можно представить в виде источника N-MORB, на
который наложилось интенсивное флюидное влияние
вещества HIMU (обогащение U и радиогенными
изотопами Pb).
Группа II,
включающая в себя вулканиты DUPAL-аномалии,
изучалась в данной работе только для
Атлантического океана. В эту группу вошли
вулканические породы островов Тристан-да Кунья,
Гоф и подводного хр. Китового. В поле их изотопных
составов находится средняя точка кластера (F+EM1).
На всех факторных и бинарных диаграммах это поле
совпадает с полями континентальных вулканитов,
либо находится в их окружении. Можно представить
источник вулканических пород DUPAL-аномалии как
результат взаимодействия фрагментов
обогащенного резервуара ЕМ и вещества плюма,
воздействие которого здесь сказывается слабее,
хотя бы потому, что концентрации малых элементов
в обогащенном веществе существенно выше, чем в
предполагаемом веществе плюма. Существование в
пределах Океана участков изотопных аномалий,
близких по своему составу к веществу
континентальной литосферы - это эмпирический
факт, подтвержденный большим числом данных (Hety
Sheth, 1998; Whitmarsh, Party, 1999). Практически все авторы
связывают происхождение подобных аномалий с
фрагментами, возникшими при расколе континентов.
Обсуждение геодинамических и петрохимических
аспектов этих процессов не входило в нашу задачу.
Группа III
включает в себя вулканические породы Гавйских
островов и Исландии. Ему соответствует кластер
F+DM. Как правило, на всех факторных диаграммах
поле III располагается в непосредственной
близости от поля N-MORB. Эти породы по изотопному
составу больше других соответствуют выплавкам
из сравнительно мало измененного первичного
деплетированного резервуара DM, что позволяет
рассматривать изотопный состав источника
указанных островов как смесь вещества плюма и
деплетированного резервуара. Присутствие
вещества плюма в составе источников Исландии и Гавайев
подтверждается многими исследователями
(Салтыковский и др. 1998; Геншафт, Салтыковский, 1999).
Щелочные
континентальные вулканиты поля Вирунга
Восточно-Африканского рифта на всех диаграммах
образуют самостоятельный тренд. Они отражают
существенное обогащение субконтинентального
мантийного субстрата, из которого они были
выплавлены. Большинство авторов относит это
обогащение за счет древнего мантийного
метасоматоза (R.Volmer, M.Norry, 1983). В эту же область
попадают составы четвертичных лампроитов
в.Гауссберг в Антарктиде и К-щелочных серий из
других регионов, что отражает общие особенности
возникновения ультраобогащенного субстрата (
Williams et al., 1992; Nelson, McCulloch, 1986).
|
