Геохимические особенности щелочных базальтов из зон трансформных разломов Северной Атлантики

Чернышева Е.А., Харин Г.С.

АО ИО РАН, г. Калининград

Зоны трансформных разломов в океанах представляют собой специфические структуры океанического дна √ долгоживущие, глубинные, тектонически и термически активные. Магматизм этих структур отражает сложные геодинамические условия формирования: с одной стороны, здесь продолжается вулканическая деятельность, сопровождающая спрединг океанического дна, с другой стороны, глубинные мантийные процессы на границе нарушенной сплошности литосферных плит способны генерировать свои магматические расплавы. Геохимические исследования позволяют расшифровать влияние разных геодинамических факторов на состав магматических пород разломных зон. Проведенный нами дополнительный анализ каменного материала, драгированного в экспедициях 10-го и 15-го рейсов нис ╚Академик Курчатов╩ в районе Ян-Майенской зоны разломов (ЯМТР) - на севере, и зоны разломов Чарли-Гиббса (ЧГТР) - на юге Северной Атлантики, и литературные данные позволили выявить специфические признаки собственно приразломных базальтов и показать их отличия от продуктов спредингового режима в этих структурах.

В зоне ЧГТР и в районе ЯМТР образование наиболее древних базальтов связано с начальным этапом раскрытия океана в Северной Атлантике примерно 65 млн. лет назад. В это время на окраине Норвегии и на окраине Гренландии лавовые потоки и силлы базальтов сформировали серии наклонных пластовых тел (SDRS), (Fitton et al., 1998; и др.), маркирующие начало периода океанического рифтообразования. Геохимические особенности этих базальтов близки как на гренландской окраине, так и на плато Воринг (скв. 342, ODP), и на плато Роколл. Они имеют деплетированный характер и признаки присутствия материала континентальной коры в источнике выплавления. В сериях присутствуют трахиты (ЧГТР) и дациты (Гренландия), составляющие с базальтами единые бимодальные серии.

С приближением к зоне ЯМТР и по мере уменьшения возраста магматизма от около 30 (скв. 345, ODP) до 6 млн. лет (станция 769, (Чернышева, Харин, 2007)) вулканиты приобретают характеристики все более обогащенных субщелочных ╚плюмовых╩ базальтов, которые наблюдаются также на плато Ян-Майен (Haase, 1996).

В районе ЧГТР приразломные базальты представлены дифференцированными разностями, обогащенными титаном, K, Na, P и несовместимыми элементами-примесями. По степени обогащенности и по характеру распределения несовместимых элементов они, в целом, аналогичны разломным базальтам ЯМТР. Более детальное их изучение позволило установить различия в составе пород в зависимости от их расположения в зоне разлома. Породы варьируют от умеренно щелочного кварц-нормативного долерита √ в пассивной части разлома, до субщелочного оливинового и щелочного базальта с нормативным нефелином √ по мере приближения к центру активной зоны разлома Чарли-Гиббса. Базальт из пассивной части разлома имеет пониженные содержания щелочей и наиболее несовместимых элементов при более высоких содержаниях Sc, Y и тяжелых РЗЭ, высвобождавшихся, вероятно, из мантийного граната при его растворении. Это обусловлено их выплавлением на меньшей глубине и при меньшей величине теплового потока, по сравнению с базальтами активной части разлома. Большая глубина начального плавления в условиях аномально высокого теплового потока в активной части разлома означает более длительный путь фильтрации расплавов и более заметную их дифференциацию на пути к поверхности. При достижении малых глубин в расплаве изменяется поведение титана и натрия, они становятся одинаково ╚совместимыми╩ с расплавом, в отличие от их соотношения на большей глубине (Рябчиков и др., 2002). С этим, вероятно, и связан скачок содержаний Na2O в базальтах активной части разлома. Выявленные особенности состава базальтов в зонах трансформных разломов могут быть использованы для реконструкции геодинамических обстановок прошлого.

Работа поддержана РФФИ (грант 06-05-64169).

Литература

Рябчиков И.Д., Соловова И.П., Когарко Л.Н. и др. Термодинамические параметры генерации меймечитов и щелочных пикритов Маймеча-Котуйской провинции (по данным изучения расплавных микровключений) // Геохимия. 2002. ╧ 11. С. 1139-1150.

Чернышева Е.А., Харин Г.С. Щелочной вулканизм в истории формирования Норвежско-Гренландского бассейна // Петрология. 2007. Т.15. ╧ 3. С. 304-310.

Fitton J.G., Saunders A.D., Larsen L.M. et al. Volcanic rocks from the southeast Greenland Margin at 63⁰N: composition, petrogenesis, and mantle sources // Proc. ODP. Sci. Results. 1998. V. 152. P. 373-386.

Haase K.M., Devey C.W., Mertz D.F., et al. Geochemistry of lavas from Mohn Ridge, Norwegian-Greenland Sea: implications for melting conditions and magma sources near Jan Mayen // Contrib. Mineral. Petrol. 1996. V.123. P. 223-237.

зеркало на сайте "Все о геологии"