Место щелочного магматизма в кайнозойской эволюции исландского плюма (по данным составов пирокластики)

Харин Г.С., Ерошенко Д.В.

АО ИО РАН, г. Калининград

Магматизм мантийных плюмов часто сопровождается становлением щелочных и субщелочных пород. Не является исключением из этого ряда и Исландский плюм √ один из наиболее долгоживущих и активных плюмов на Земле. Кайнозойская история этого плюма запечатлена в палеогеновых траппах Гренландии, Британских островов, в лавах доспрединговой толщи наклонного рефлектора на дне Северной Атлантики и Норвежско-Гренландского бассейна, в верхнекайнозойских бимодальных вулканитах Исландии и щелочных лавах о. Ян-Майен (Харин, 2000, Харин и др., 2003). Но особенно полная и достоверная информация о магматической истории и эволюции Исландского плюма содержится в прослоях вулканического пепла, отложенных в толще осадков кайнозоя на дне Гренландского, Норвежского и Северного морей. Вскрываемые при глубоководном и нефтепоисковом бурении, многочисленные прослои пирокластики свидетельствуют о том, что для Исландского плюма эксплозивный магматизм, с одной стороны, был характерен на всем протяжении кайнозоя, а с другой √ происходил во времени неравномерно. Нами обобщены оригинальные и опубликованные данные о распространении и составе пирокластики, связанной с эксплозивными выбросами вулканов Исландского плюма. По данным первичных отчетов DSDP и ODP (70 скважин глубоководного бурения), 100 геологических колонок, взятых в рейсах НИС ╚Академик Курчатов╩, ╚Михаил Ломоносов╩ (Харин, Емельянов, 1987, Харин и др., 2003, Чернышева и др., 2007, Bitschene et al., 1989, Clift et al., 1998, Despraites et al., 1989, Lacasse et al., 1996, Morton et al., 1990) составлены стратиграфические и площадные схемы распространения пирокластики, подсчитано распределение объемов и количества прослоев пирокластики по стратиграфическим интервалам кайнозойского осадочного чехла. Выявлена цикличность их распределения с максимальной частотой в четвертичном времени. Обработано большое количество химических анализов петрогенных (458), редких и редкоземельных элементов (51). По составленным диаграммам (SiO₂-Na₂O+K₂O, SiO₂-K₂O, P₂O5-K₂O, TiO₂/Na₂O-MgO и другим) показана классификационная принадлежность пирокластики, выявлена эволюция ее во времени, определены источники пирокластики. В позднем палеоцене и раннем эоцене преобладала базальтоидная пирокластика. Для олигоцена характерна субщелочная анкарамитовая пирокластика. Начиная с миоцена и по четвертичное время состав пирокластики приобрел черты бимодальности (базальт-риолит). Появилась высококалиевая риолитовая пирокластика. Причиной такой эволюции, видимо, стала кристаллизационная дифференциация базальтоидных магм в магматических камерах.

Выяснено также: 1 - наиболее частые эксплозии вулканов происходили в плейстоцене, раннем эоцене и раннем плиоцене; 2 - наибольшие объемы выброшенной пирокластики характерны для эоцена, плейстоцена и миоцена; 3 - позднепалеоценовые и эоценовые эксплозии, в основном, связаны с разноглубинными базальтоидными слабо дифференцированными магмами, изливавшимися по многочисленным разломам и трещинам; 4 - для олигоценовых эксплозий характерна субщелочная и щелочная высокомагнезиальная пирокластика, что может свидетельствовать о более глубинном источнике мантийных расплавов; 5 - в миоценовый, плиоценовый и современный периоды наряду со щелочной базальтоидной пирокластикой существенное развитие получила дацитовая и риолитовая, отвечающая бимодальному базальт-риолитовому магматизму Исландии (рис. 1, 2); 6 - влияние щелочно-базальтоидного магматизма о. Ян-Майен и подводных гор (Южная, Вестерис и другие) на состав пирокластики в Норвежско-Гренландском бассейне стало сказываться с миоцена, т.е. значительно раньше, чем это определяется по возрасту вулканогенных островных пород.


Рис. 1	Рис. 2

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 06-05-64169).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Харин Г.С. Импульсы магматизма Исландского плюма // Петрология, 2000. Т. 8. ╧ 2. С. 115-130.

2. Харин Г.С., Емельянов Е.М. Геология Атлантики в Исландском регионе. Москва: МГК АНСССР. Результаты исследований по международ. геофизическим

проектам. 1987. 224 с.

3. Харин Г.С., Удинцев Г.Б., Чернышева Е.А. Современный щелочной магматизм и гидротермальная деятельность на подводных горах Гренландского моря // Докл. АН, 2003. Т. 392. ╧ 3. С. 375-378.

4. Чернышева Е.А., Харин Г.С. Щелочной вулканизм в истории формирования Норвежско-Гренландского бассейна // Петрология, 2007. Т. 15. ╧ 5. С. 317-323.

5. Kharin G.S. The petrology of magmatic rocks, Leg 38. DSDP // Init. Repts., 1976. V. 38. P. 685-716.

6. Morton A.C., Knox R.W. Geochemistry of late Paleocene and early Eocene tephras from the North Sea Basin // J. Geol. Soc. London, 1990. V. 147. P. 425-437.

7. Proceedings of the ocean drilling programm. Initial and scientific results. V.V. 38, 40, 49, 81, 104, 151, 152, 162. USA. 1976-1999.

зеркало на сайте "Все о геологии"