Островодужные толеитовые серии дуги Скоша




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Островодужные толеитовые серии дуги Скоша

Островодужные толеитовые серии дуги Скоша

14.08.2017


Дуга Скоша выражена в виде архипелага, известного под названием Южные Сандвичевы острова (рис. 34). Эти острова образуют слегка изогнутую цепь протяженностью около 450 км. В ее пределах расположены восемь действующих вулканических центров, возвышающихся над уровнем моря и образующих острова, группы островов и в одном случае вулканическую морскую возвышенность, местами воздымающуюся над уровнем моря. Вулканические центры отстоят друг от друга на расстоянии около 60 км, и самая большая группа островов имеет площадь суши всего 200 км2. В некоторых случаях эти острова представлены вулканическими конусами, возвышающимися до 1500 м над уровнем моря; обычны также папазитические конусы. Эксплозивный индекс около 40. Изгиб дуги (французский термин guirlande d’lles) ориентирован в восточном направлении, и ее восточный, или внешний, край отстоит на 160 км к востоку, где имеется вытянутый глубокий желоб и где установлены глубины до 8000 м. Каждый остров (или группа островов) представляет просто вершину сооружения из вулканического материала, поднимающегося с океанического дна. Между вулканическими центрами морские глубины умеренные, местами свыше 2000 м. Девятый остров, Лесков, расположен примерно в 50 км к западу от изогнутой оси дуги, т. е. на внутренней вогнутой стороне, на наибольшем расстоянии от желоба; его вулканические образования существенно отличаются от других островов.
Землетрясения, фокусы которых расположены на небольших глубинах, зафиксированы между желобом и островной дугой, а среднефокусные землетрясения фиксируются под дугой и на некотором расстоянии к западу от внутреннего изгиба, где зарегистрирован наиболее глубокий на сегодняшний день фокус землетрясения — 170 км; серия фокусов землетрясений определяет зону Беньофа, падающую к западу под дугу.

Присутствие центральной впадины в батиметрической троговой зоне, граничащей с молодой океанической корой, как установлено по полосчатым магнитным аномалиям, свидетельствует об активном раздвижении океанического дна вдоль оси, ориентированной с севера на юг, примерно в 240 км к западу от островной дуги. Небольшая плита, ограниченная впадиной на востоке, хребтом на западе и трансформными разломами на севере и юге, разрастается и, подобно «Ревущим сороковым» и «Летучему Голландцу», неумолимо движется к востоку относительно Американского и Антарктического континентов Общая скорость спрединга, вероятно, должна быть около 7—9 см в год, т. е. довольно значительной, наибольшая степень раздвижения наблюдается в восточной части островной дуги (скорости спрединга, как правило, составляют половину общей обычно наблюдаемой спрединговой скорости, которая считается равной в обоих направлениях). Подобно большинству обращенных к востоку островных дуг, дуга Скоша ассоциирует с задуговым спредингом.
Данные о наблюдаемых проявлениях вулканизма в историческое время неполны, так как острова посещались сравнительно редко, но повсюду наблюдаются следы современной вулканической деятельности — присутствие неизмененных эрозией форм рельефа, деятельность фумарол, пепловые отложения, перекрывающие лед и т. д. Учитывая повсеместные признаки недавних извержений, можно сделать вывод, что два К—Ar радиометрических определения, давшие возраста 0,7 и 4,0 млн лет, относятся к наиболее древним вулканическим продуктам. Тем не менее недавнее обобщение показало, что эта дуга может быть несколько древнее (5—7,5 млн лет), чем это предполагалось ранее.
Главными типами пород являются базальты и андезитобазальты, частота встречаемости (в %) различных типов пород, по расчетам П. Баркера, следующая.

Характерной особенностью петрографии лав является редкость или отсутствие фенокристаллов и соответственно редкость порфировых лав; даже дациты представлены темными, обычно афировыми разновидностями. Это, конечно, выделяет данные вулканиты среди пород большинства островных дуг известково-щелочных серий, для которых характерен порфировый облик. Самой обычной породой является афировый андезитобазальт, состоящий из плагиоклаза, авгита и небольшого количества оргопироксена (хотя часть андезитобазальтов содержит субкальциевый авгит как главный тип пироксена основной массы породы). Там, где присутствуют фенокристаллы, они представлены плагиоклазом, оливином и авгитом. Из них наиболее распространен плагиоклаз ряда битовнит — лабрадор. Он обычно обладает зональным волнистым угасанием. Некоторые плагиоклазовые фенокристаллы представлены анортитом. Средние химические составы пород приведены в табл. 24.

Базальтовые члены серии обладают такими особенностями толеитов океанических хребтов, как низкие отношения K2O/Na2O и Fe2O3/FeO по содержаниям главных петрогенных элементов и низкими концентрациями Rb и Ba по распределению рассеянных элементов. Более того, при нанесении анализов пород серии Скота на диаграмму AFM они дают характерный толеитовый тренд обогащения железом для пород среднего состава (рис. 35), преимущественно не столь четкий для некоторых толеитов, но отличный от тренда пород, принадлежащих к известково-щелочной серии, для которой типичны субаэральные извержения в зрелых островных дугах. Используя вариационную диаграмму Харкера (сумма щелочей — кремнезем), породы дуги Скоша можно отнести к субщелочной серии. Таким образом, породы данной островной дуги являются довольно характерным примером островодужной толеитовой серии (ОДТ), известной также под названием серии низкокалиевых толеитов (HKT), хотя некоторые анализы пород серии Скоша попадают в поле высокоглиноземистой базальтовой серии, как следует из подразделения поля субщелочных пород. Отметим, что в целом по химическим свойствам аналогия с океаническими толеитами настолько значительна, что не следовало бы предлагать какой-либо иной, принципиально отличный способ образования родоначальной базальтовой составляющей данной серии.
Породы о. Лесков, географическое положение которого отлично от остальных островов архипелага, поскольку он расположен примерно на 50 км дальше от впадины, выделяются по своим петрографическим особенностям и более сходны с известково-щелочными породами, так как среди них имеются типичные порфировые двупироксеновые андезиты. Являясь выразительным примером островодужной толеитовой серии молодых островных дуг, дуга Скоша в то же время дает нам признаки наличия поперечных вариаций в составах пород, лучше доказанных для других островных дуг, например Японской и Санда.

Обилие андезитобазальтов и средних пород в дуге Скоша подразумевает в определенной степени значительное фракционирование (исходя из предположения о базальтовой родоначальной магме), что подтверждается низкими концентрациями Ni и Cr в породах (около 14 и 34 г/т соответственно) по сравнению даже со «средним базальтом». Экспотенциальное уменьшение содержаний в более высокофракционированных продуктах с более высокими содержаниями SiО2 совпадает с теоретическими расчетами, основанными на модели фракционной кристаллизации. Небольшое количество кислых пород (пока известен только один пример породы риолитового состава) предполагает второстепенную роль процессов фракционирования в высоких горизонтах на Сандвичевых островах. Напротив, относительно большое количество исландских риолитов может быть связано и с другими (кроме фракционирования) причинами, например с переплавлением в сравнительно мощной базальтовой коре, в области высокого теплового потока.
Аналогичные низкокалиевые толеитовые серии известны на продолжении хребта (ближе всего ко впадине) в более древних и сложных вулканических поясах ОПСЗ. Среди двух примеров с аналитическими данными: базальт-риолитовая серия п-ова Талезия (о. Новая Гвинея), рассмотренная И. Кармайклом с соавторами в 1974 г., и самый восточный Надзу-Курильский пояс низкокалиевых толеитов и связанных с ними средних пород о. Хоккайдо (Япония), хорошо описанный в одной из первых работ 14 Катцуи в 1961 г.