ЭВОЛЮЦИЯ СОСТАВА ВНУТРИПЛИТНЫХ ТОЛЕИТОВ АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА.

Зайцев В.А. Когарко Л.Н.

ГЕОХИ РАН, alkaline@geokhi.ru

Статистическое исследование банка данных по составам внутриплитных магм Атлантического океана позволило Л.Н. Когарко и А.А. Асавину выделить среди них первичные расплавы и разделить на пять геохимических типов (Когарко, и др., 2002): I- фоидиты, II-пикриты III-тефриты-базаниты, IV-щелочные базальты V-толеиты. Дальнейшие статистические исследования позволили нам выявить закономерное изменение пропорций выделенных типов в геологической истории Атлантики (Зайцев и др., 2007). Один из интересных результатов проведенных исследований заключается в обнаружении бимодальности распределения возрастов толеитов: толеиты преобладают среди первчных магм с юры по нижний неоген, в верхнем неогене и начале четвертичного периода их доля составляла около 15%, а среди современных первичных магм √ около 40%.

В связи с этим представляет интерес рассмотреть эволюцию состава первичных магм толеитового ряда. На рис 1 показаны вариации состава внутриплитных толеитов.

Рис. 1 Вариации состава внутриплитных первичных толеитов Атлантики.

Для сравнения на диаграмму нанесен средний состав толеитов N-MORB (большой квадрат) и E-MORB (малый квадрат).

Рассмотрение графиков показывает, что по соотношению концентраций калия, титана и фосфора, ведущими себя как некогерентные на ранних этапах эволюции толеитовой магмы, можно выделить три группы составов. Первая из них √ толеиты, обедненные K2O (<0.15%), TiO2 (<0.5%), P2O5 (<0.05%). В эту группу попадают некоторые юрские и палеогеновые толеиты. Породы этой группы могут быть интерпретированы как кумуляты.

Вторая группа по составу петрогенных элементов соответствует толеитам N-MORB. К ней относится часть толеитов юры, меловые толеиты и подавляющая часть толеитов палеогена и неогена.

Третья группа √ толеиты с характерными для OIB метками, обогащенные K2O (>0.5%), TiO2 (>2%) и P2O5 (>0.3%). В эту группу попадают четвертичные толеиты и часть толеитов неогенового возраста. Состав этих толеитов значительно отличается как от толеитов N-MORB, так и от толеитов E-MORB.

Отношения некогерентных элементов, такие как TiO2/K2O, P2O5/K2O рассматриваются как важные петрологические показатели, поскольку они остаются в ходе дифференциации базальтовых магм практически постоянными до появления на ликвидусе собственных минералов- носителей этих элементов и оксидных фаз. С этой точки зрения такие отношения рассматривались как один из критериев для проверки комагматичности пород. Интересно, что для большинства юрских, палеогеновых неогеновых и четрвертичных толеитов эти отношения лежат в узком диапазоне, тогда как для меловых толеитов отношение K2O/TiO2 заметно ниже. Это может свидетельствовать о том, что выплавление меловых толеитов происходило в отличных условиях, либо из источника другого состава.

Рассмотрение диаграмм с участием MgO показывает, что вариации состава толеитов не могут быть объяснены разной степенью дифференциации первичных магм близкого начального состава, поскольку широкие вариации содержания некогерентных элементов наблюдаются при незначительных вариациях содержания MgO. Вероятнее всего, они связаны с различием в степени плавления мантийного источника.

Таким образом, характеристиками, приписываемыми типичным внутриплитным толеитам обладают только молодые породы, тогда как толеиты мела, палеогена и частично неогена обладают характеристиками N-MORB. Объяснение этого парадокса может состоять в том, что древние базальты представляют собой поднятые тектоническими процессами блоки океанической коры, на которой в дальнейшем формировались более молодые породы внутриплитной ассоциации, либо захваченные поздними магмами ксенолиты.

Работа выполнена при поддержке гранта президента РФ ╧ МК-860.2008.5 и гранта РФФИ 08-05-00054

Литература

Когарко Л.Н., Асавин А.А., Ряховский В.И. Типизация первичных расплавов и петрохимическое районированеие внутриплитного щелочного магматиизма Атлантики// ДАН, 2002 т. 358 ╧ 1 сс. 97-100

Зайцев В.А., Когарко Л.Н., Статистическое изучение эволюции внутриплитного магматизма Атлантики// Щелочной магматизм Земли и его рудоносность. Материалы международного (СНГ) совещания 10-16 сентября 2007 г., Донецк.

зеркало на сайте "Все о геологии"