Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по геологии-минералогии
Внутриплитный базальтовый магматизм (на примере мезозоя и кайнозоя Сибири)
Автореферат докторской диссертации по геологии-минералогии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА
Рис. 21. Корреляция величины
растяжения коры, рассчитанных
значений параметра SF (SiO2 -
0.85FeO, глубины выплавления
первичных базальтовых расплавов
и La/Yb отношений с расстоянием
от полюса вращения Амурской
микроплиты. Приведены
уравнения линейной регрессии и
коэффициенты корреляции.
Римскими цифрами на верхнем
рисункеа обозначены
гравиметрические профили (Зорин,
Корделл, 1991), положение
которых см. рис. 22. Средние
значения La/Yb отношений
приведены по (Демонтерова, 2002;
Демонтерова и др., 1997; Иванов,
1997; Рассказов и др., 1997;
Johnson et al., 2005; Rasskazov et
al.,а 1997;а аа также
неопубликованнымаа данным
автора).
Рис. 23. Гистограмма распределения 40Ar/39Ar возрастов для лав юго-западной части Байкальской рифтовой системы. Для сопоставления нанесены пять, имеющихся в
40аа 39
этом диапазоне значений Ar/ Ar датировок, полученные для Витимского и Удоканского вулканического поля (их пики показаны серым цветом). Использованы данные из работ (Harris, 1998; Рассказов и др., 2000; Rasskazov et al., 2003; Перепелов и др., 2010). Более многочисленные данные К-Ar датирования в целом согласуются с тем, что вулканизм юго-западной части Байкальской рифтовой системы не был синхронен вулканизму Удоканского и Витимского полей, однако из-за проблем K-Ar датирования, пики на гистограмме с использованием K-Ar данных размазаны.
ж |
||
Amph # |
||
Pic0.1аа Х |
||
* Ыефелиниты и бэзаниты Олив и новые толеиты и щелочные олиеиноеые базальты |
Рис. 24. Диаграмма Ba/La - K/Nb для
миоценовых лав Витимского вулканического
поля. Исходные аналитические данные (Johnson
et al., 2005). Приведены кривые плавления
перидотитовой мантии с амфиболом (Amph) и
флогопитом (Phl), и кривая плавления
гранатового пироксенита (Pic - пиклогита).
Цифрами указаны степени частичного
плавления, а сплошными и пунктирными
линиями - кривые равновесного и не
равновесного частичного плавления. Для
перидотитовой мантии приняты концентрации,
как в примитивной мантии, а для гранатового
!-;.:|ц[-аа пироксенита - как смесь 1:1 DMM (Workman,
|
Hart, 2005) и ТБСОХ (табл. 1). Кривая плавления сухого гранатового перидотита на этой диаграмме, практически не отличается от кривых для гранатового перидотита с амфиболом. НК - нижняя кора (Rudnick, Fountain, 1995)
Рис. 25. Диаграмма sNd-87Sr/86Sr для миоценовых лав Витимского вулканического поля. Данные из статьи (Johnson et al., 2005). Стрелкой показано направление к изотопному компоненту С, выделенному в работах (Рассказов и др., 2002; Ярмолюк и др., 2003; Barry et al., 2003) и имеющему, по-видимому, коровую природу.
0 7038а 0.7040аа 0.7042а 0.7044 0.7046а 0.7048аа 0.7050
8^r/aeSr
Признаки коровой контаминации выявлены и для других полей, например, для Удоканского (Рассказов и др., 1997) и Хубсугульского (Ivanov, Demonterova, submitted), однако для первого из полей недостаточно изотопных данных, а для второго фиксируется большее количество коровых и мантийных компонентов, меняющихся как в пространстве так и во времени.
Как указывалось выше, по времени проявления вулканизма в разных регионах, отсутствуют какие-либо четкие коррелированные между собой события (рис. 23). В разных регионах и в пределах отдельных вулканических полей фиксируется разнонаправленные тренды миграции вулканизма. Все это указывает на контроль вулканизма тектоническим стрессом, вызванным изменениями в региональном масштабе и на локальном уровне. Процессы на удаленных границах литосферных плит не являлись непосредственным спусковым крючком для вулканических извержений, но могли влиять опосредованно через контролируемое ими изменение в региональных тектонических напряжений (Ivanov, Demonterova, 2009).
Детальное изучение Жом-Болокского вулканического поля, позволило выявить интересный факт, связанный с одноактным извержением примерно 7.9 км3 лавы в ходе трещинных излияний гавайитов (Ivanov et al., 2011). Это извержение датировано радиоуглеродным методом 7130 140 калиброванных 14C лет назад (Ivanov et al., 2011). Такой объем магм, излившихся в ходе индивидуального базальтового извержения, является аномально большим, даже по масштабам современных областей аномально объемного магматизма. Так, например, самое крупное трещинное извержение вулкана Лаки в Исландии, произошедшее в 1783-1784 гг., имело объем 14 км3 (Siebert, Simkin, 2002). Самое крупное из исторических извержений на Гавайях - извержение Мауна Лоа 1950 г. - имело объем 0.376 км3 (Siebert, Simkin, 2002). А самое крупное трещинное базальтовой извержение на территории России, произошедшее в 1973 г. на вулкане Толбачек, составило 2.2 км3 (Fedotov et al. 1980). При этом ни Жом-Болокское поле, ни вулканические поля во всей Байкальской рифтовой системе и южнее на территории Монголии, не выделяются сколь либо по своему объему, а скорее могут характеризоваться, как малообъемные вулканические поля. Этот парадокс, означает то, что скорость извержения материала на поверхности не соответствует скорости магмообразования на глубине. В случае упомянутого Жом-Болокского извержения, расплав на мантийной глубине накапливался в течение нескольких тысяч лет, что было вызвано усилением декомпрессионного плавления с момента стаивания основной массы ледников во время потепления Бёллинг-Альмерод 11.5-15 лет назад (Fedotov et al., 2004) вплоть до момента извержения 7 тыс. лет назад. Само извержение проходило в течение не более чем десятка лет (Ivanov et al., 2011). На важную роль декомпрессионного плавления, контролируемого таянием ледников на поверхности в четвертичное время, указывалось также ранее (Ярмолюк, Кузьмин, 2004).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В последние два десятилетия раздел геологии, занимающийся процессами в мантии Земли, переживает бурное развитие, схожее с тем, которое происходило в геологии в середине XX столетия в связи с исследованиями дна океанов. Подобно как исследования океанического дна, неизведанного в те времена региона Земли, вылились в тектонику плит, так и исследования мантии Земли могут привести к принципиально новым представлениям. В частности, в конце 1980х - начале 1990х было зафиксировано, что проникновение слэбов в нижнюю мантию, видимое по данным сейсмической томографии того времени, в ряде случаев является сейсмологическим артефактом (Zhou and Anderson, 1989; Fukao et al., 1992). Последующие работы показали, что подавляющее большинство слэбов выполаживается в горизонтальное положение (стагнирует) на глубинах между 400 и 1000 км. Таким образом, край стагнирующего слэба, оказывается под вышележащей литосферной плитой, обычно континентальной, на удалении в 1-2 тыс км от океанического трога (Fukao et al., 2001; 2009). В начале 1990х выросло количество экспериментальных работ, посвященных полям стабильности водосодержащих минералов в мантии Земли. Было показано, что переходная зона на глубине 410-650 км является основным водосодержащим регионом в мантии (Ohtani, 2005). Множественные расчеты PT условий субдукции говорят о том, что внутри субдуцирующих слэбов температура недостаточно высока, чтобы осуществлялась полная дегидратация водных минералов и, соответственно, переходная зона мантии может пополняться водой в ходе субдукции (Bina et al., 2001; и др.). Наличие стагнирующих слэбов и данные о полях стабильности водных минералов на глубинах выше глубин дегазации слэбоваа подаа островнымиаа дугами,аа привелиаа каа появлениюаа новогоаа класс моделей внутриплитного магматизма, например, модели водного фильтра (Bercovichi, Karato, 2003), модели большого мантийного клина (Zhao et al., 2004; 2007), моделей верхнемантийных плюмов, связанных со стагнирующими слэбами (Зорин и др.. 2006; Faccenna et al., 2010), модели глубинного водного цикла (Ivanov et al., 2008a). Можно смело прогнозировать, что в ближайшие годы интерес к этим моделям будет возрастать. Данная диссертация посвящена развитию этих новых идей.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ И ЖАРГОНИЗМЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В РАБОТЕ КЛАССИФИКАЦИЯ ВУЛКАНИЧЕСКИХ И
СУБВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРОБЛЕМА СОГЛАСОВАНИЯ 40Ar/39Ar И U-Pb ДАТИРОВОК
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по геологии-минералогии