Семинар "Геохимия щелочных пород" 

школы "Щелочной магматизм Земли"-2008

Берингоморский регион в позднем кайнозое: Sr-Nd-Pb систематика вулканических пород

Колосков А.В.*, Федоров П.И.**

*ИВиС ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, **ГИН РАН, Москва

Рассмотрены Sr-Nd-Pb изотопные характеристики плиоцен-четвертичных вулканических комплексов Берингоморского региона, включающего Командорско-Алеутско-Аляскинскую островную дугу, северо-восточную часть Азиатской окраины, северо-западное обрамление Американского континента, острова и подводные хребты Берингова моря.

1. Идентификация мантийных резервуаров в рамках Sr-Nd-Pb изотопной систематики (Zou et al., 2000) позволила выделить три достаточно обособленных тренда, связанных, тем не менее, в основании промежуточными значениями (рис. 1). Отмеченная на диаграмме полоса схождения трендов со значениями ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr @ 0.70275-0.70295 может рассматриваться как область общего астеносферного источника. К сходным выводам о главенствующей роли процессов декомпрессионного плавления Тихоокеанской астеносферной мантии в ходе проявления вулканизма в северной части Тихоокеанской плиты пришел также М. Портнягин с соавторами (Portnyagin et al., 2005).

2. По соотношению изотопов свинца выделяются две совокупности точек, разделенные значением ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb @ 18.5 и отражающих влияние двух разновозрастных и гетерогенных по составу литосферных блоков √ Азиатского и Аляскинского.

Аляскинский блок характеризуется хорошо выраженным трендом B-1 обогащения радиогенным Sr, широко проявленным и в позднекайнозойских базальтах Северных Кордильер. Для Азиатского блока отмечается свой тренд обогащения B-2 в области менее радиогенных изотопных отношений свинца. Компонент B-2 по значению ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb (18.25-18.3) близок к флюидной фазе, выделяемой при анализе изотопных характеристик островодужных вулканитов (Churikova et al., 2001). Особое положение занимает тренд В-3, образованный изотопными отношениями миоцен-голоценовых пород западной части Берингоморского региона, включая Командорские вулканиты, подводный массив Вулканологов и венчающий его подводный вулкан Пийпа (данные из работ Yogodzinski et al., 1994, 1995), а также щелочные внутриплитные базальты Вилигинского ареала северного Приохотья. Особенности тектонического положения и изотопные характеристики вулканитов Командорского сектора позволяют рассматривать этот участок в качестве своеобразного мантийного окна в поддвигаемой океанической плите (╚slab-window╩), в котором сохранились реликты более древней Тихоокеанской астеносферы.

Рис. 1. Диаграмма ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr√²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb для позднекайнозойских вулканитов Берингоморского региона. А √ область состава астеносферного источника

3. Таким образом, при общности состава астеносферного источника (Sr-изотопная система) изменение Pb-изотопных характеристик связано с региональной тектонической эволюцией литосферных блоков.

Литература

Churikova T., Dorendorf F., Wörner G. Sources and fluids in the mantle wedge below Kamchatka, evidence from across-arc geochemical variation // Journal of Petrology. 2001. Vol. 42. P. 1567-1593.

Portnyagin M., Hoernle K., Avdeiko G. et al. Transition from arc to oceanic magmatism at the Kamchatka-Aleutian junction // Geology. 2005. Vol. 33. P. 25-28.

Yogodzinski G.M., Volynets O.N., Koloskov A.V., Seliverstov N.I., Matvenkov V.V. Magnesian Andesites and the Subduction Component in a Strongly Calc-Alkaline Series at Piip Volcano, Far Western Aleutians / J. Petrology. 1994. Vol. 35. P.163-204.

Yogodzinski G.M., Kay R.W., Volynets O.N., Koloskov A.V., Kay S.M. Magnesian andesite in the western Aleutian Komandorsky region: Implications for slab melting and processes in the mantle wedge. GSA Bulletin; 1995. Vol.107. P.505-519.

Zou H., Zindler A., Xu X., Qi Qu. Major, trace element, and Nd, Sr, and Pb isotope studies of Cenozoic basalts in SE China: mantle sources, regional variations, and tectonic significance //Chem. Geol. 2000. V.171. P.33-47.