Включения ультрамафитов в базальтоидах островных дуг
Включения ультрамафитов в базальтоидах островных дуг
Включения ультрамафитов в базальтоидах островных дуг:
к проблеме состава и генезиса переходного слоя "коро-мантийной смеси"
в островодужных системах.
Колосков А.В., Пузанков М.Ю., Пирожкова Е.С
Проведено
обобщение обширных геолого-петрографических, минера-логических, а также
изотопно-геохимических материалов, полученных авторами при многолетних
исследованиях ультраосновных включений в вулканитах Камчатки. По особенностям
вещественного состава эти включения подразделяются на ассоциации:
дунит-гарцбургитовую с минимальным развитием верлитов и пироксенитов;
дунит-пироксенитовую и гарцбургит-верлитовую с подчиненной ролью
"зеленых" и "черных" пироксенитов. Первые две ассоциации
развиты среди вулканитов островодужного типа. Причем ксенолиты первой
ассоциации встречаются исключительно на толеитовых вулканах фронтальной зоны
(Авачинский, Кроноцкий), а второй - характерны для проявлений
известково-щелочного и субщелочного вулканизма на вулканах промежуточной зоны
(Шивелуч, Харчинский, Ключевской). Третья ассоциация присутствует в связи с
базальтоидами внутриплитного геохимического типа (район вулкана Бакенинг,
Ичинский вулкан. Породы всех трех ассоциаций четко различаются по своему
минералогическому, а также изотопно-геохимическому составу. При этом
ультрамафиты первой ассоциации близки по составу к породам плутонических
альпинотипных ультрабазитов верхнемелового-палеогенового возраста, широко
развитых в пределах восточной Камчатки. Ксенолиты второй ассоциации сходны по
составу с верхнемеловыми-палеогеновыми гипербазитами
дунит-верлит-пироксенитовой серии в составе вулкано-плутонической формации пород
повышенной щелочности Валагинского и Срединного хребтов Камчатки.
Фациальный
анализ этих ксенолитов свидетельствует о том, что они образовались на
сравнительно малых глубинах, занимая промежуточное положение между
верхнемантийными и нижнекоровыми образованиями. Тонкие, но достаточно
существенные минералогические и геохимические различия наблюдаются между
ксенолитами ультрамафитов и плутоническими гипербазитами. Ряд особенностей
вещественного состава (наличие первичных расплавных включений в шпинелях из
ксенолитов гарцбургитов Авачинского вулкана и в клинопироксенах из пироксенитов
вулкана Шивелуч, минералогическая зональность многих ксенолитов)
свидетельствует о том, что эти породы изначально имеют магматическое
происхождение.
Таким
образом, ксенолиты ультрамафитов являются плутоническими аналогами вулканитов.
Они представляют из себя одну из составляющих переходного слоя между корой и
мантией, в котором располагается большинство первичных очагов вулканов. Для
верхнемелового-палеогено-вого времени подобную роль играли массивы
плутонических гипербазитов, выведенные в настоящее время на земную поверхность.
Введение
Ксенолиты
ультраосновных
пород
в Камчатских базальтоидах широко распространены и детально
изучены [3,15,32,33]. Нерешенной, однако, остается проблема генезиса этих
образований, а также вопрос о том, какое место они должны занимать в петрологических
моделях. Во многих петрологических построениях [11,20,21] ультраосновные
включения в камчатских вулканитах традиционно используются для реконструкции
состава мантийного субстрата. Фациальный анализ этих образований [15,18,44]
свидетельствует, однако, о том, что они характеризуются гораздо меньшими
глубинами своих минеральных равновесий, чем это предполагается в
петрологических моделях для "продуктивного" мантийного слоя в
островодужных системах. Эти глубины соответствуют положению так называемого
переходного слоя между корой и мантией, детально изученного на ряде полигонов
Камчатки [2,10]. В районе Ключевской группы вулканов он располагается на
глубинах от 30 до 40 км, а в районе Авачинской группы - от 20 до 30 км. Хотя
этот слой хорошо изучен геофизиками, по поводу его происхождения и особенностей
вещественного состава мнения исследователей не однозначны. Одни из них [10]
рассматривают его как часть базальтового слоя Земли, а его отличительные
сейсмические и плотносные характеристики связывают с наличием многочисленных
силлов базит-гипербазитового состава. Другие исследователи [2] считают, что
помимо базальтовой составляющей существенную роль в его составе занимает
разуплотненная мантия. Наличие в переходном слое высоких скоростей продольных сейсмических
волн (V=7,8-7,9 км/сек) хорошо обьясняется присутствием перидотитового
материала. Является ли этот материал реститом при выплавлении базальтовых
расплавов из мантийного субстрата или имеет магматическое происхождение?
Решение этого вопроса, вероятно, тесно связано с проблемой ультраосновных
включений. Детальное ее рассмотрение может дать дополнительную аргументацию для
понимания особенностей происхождения и эволюции переходного слоя от коры к
мантии. При построении вещественных моделей "коро-мантийной смеси" в
некоторых континентальных регионах используются данные о составе
пироксенит-базитовых нодулей "черной серии" в базальтоидах [22].
Посмотрим, какую информацию в этом плане можно извлечь при изучении включений
ультрамафитов в базальтоидах Камчатки.
1.
Геологическое положение, типовой набор и ассоциации включений.
|
 |
|
