Латеральные вариации в составе родоначальных магм ОПСЗ, включая щелочные базальты, на примере пород Малых Антильских островов




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
         » » Латеральные вариации в составе родоначальных магм ОПСЗ, включая щелочные базальты, на примере пород Малых Антильских островов

Латеральные вариации в составе родоначальных магм ОПСЗ, включая щелочные базальты, на примере пород Малых Антильских островов

14.08.2017


Гренада, самый южный крупный остров вулканической островной дуги Малых Антильских островов (рис. 41), демонстрирует необычную серию базанитоидов и щелочных базальтов, андезито-базальтов, андезитов и дацитов вместе с нодулями основных и ультраосновных кумулатных пород. Как сообщает Р. Кауторн, «Очевидно, имеется полная химическая и петрографическая связь между этими различными типами пород», таким образом, можно обоснованно рассматривать их как магматическую серию, «Этот необычный ряд, в котором жидкость мигрирует через низкобарический термический раздел оливин — клинопироксен — плагиоклаз от критически недосыщенных составов, интерпретируется, исходя из экспериментальных и химических данных, как результат кристаллизации амфибола при давлении воды в несколько килобар». Обилие амфибола в некоторых включениях также подтверждает этот вывод. Содержание (массовая доля) кремнемеза для четырех проанализированных амфиболов из вулканических обломков соседнего о. Сент-Винсент группируется вокруг 41 %; следовательно, фракционирование материала этого состава может заключаться в обогащении кремнеземом остаточных расплавов, как это можно было бы предполагать по модели фракционирования для образования большого количества андезитов и более кислых членов орогенной андезитовой серии. Удивительные результаты, полученные на о. Гренада, подтверждаются в более широком контексте, при рассмотрении геохимии 1518 образцов пород, преимущественно моложе миоцена, с 15 наиболее крупных островов по всей 700-километровой длине вулканической дуги Малых Антильских островов. Зона субдукции, падающая к западу под углом около 40°, подстилает все эти активные или недавно активные вулканические острова, примерно на одном и том же расстоянии по вертикали (примерно 100 км), это минимальное расстояние, на котором обычно проявляется вулканическая активность и определяющее вулканический фронт. Хотя вся ассоциация вулканических пород Малых Антильских островов характеризуется приемлемо низкими содержаниями калия, имеются отчетливо проявленные латеральные вариации вдоль дуги, в ее мафических членах, от щелочных основных пород на юге до толеитовых основных пород на севере. Ассоциирующие андезиты и дациты южной щелочной серии, включая о. Гренада, петрографически не отличаются от андезитов и дацитов другого магматического происхождения, распространенных на севере, хотя эти различия очень хорошо видны по содержаниям рассеянных элементов, особенно по концентрациям Zr, Ni и Cr. Таким образом Г, Браун и др., изучавшие это явление, вводят новое «измерение» вулканизма ОПСЗ в дополнение к хорошо задокументированной полярности, наблюдаемой при пересечении дуги. Для объяснения латеральных вариаций авторы апеллируют к различиям мантийного состава, особенно к частичному плавлению мантии, отвечающей по составу гранатовому лерцолиту в относительно «обильной» зоне верхней мантии под южным сектором дуги, для образования более щелочных родоначальных магм, которые извергаются в этом районе.

В сравнительных целях Г. Браун и другие используют классификацию, основанную на содержаниях кремнезема в пикритах (<48 %), базальтах (48—53 %), андезитах (53—62 %), дацитах (62—68 %) и риодацитах (68—72 %). На этом основании обнаженные районы Малых Антильских островов насчитывают до 4 % пикритов, 13 % базальтов, 42 % андезитов, 39 % дацитов и 2 % риодацитов. Таким образом, среди обнаженных вулканических пород преобладают средние разновидности. Авторы приводят аналитические данные по Гренаде, Доминике и Сент-Кристоферу (островам, являющимся представителями южного, центрального и северного секторов дуги соответственно), удобно усредненных и ранжированных в 2 %-ных интервалах по содержанию SiO2, вместе со средними составами базальта и андезита по трем этим островам (табл. 31). Для базальтов о. Гренада характерны высокие содержания Ni и Cr, что предполагает примитивный, нефракционированный состав, который, однако, сочетается со сравнительно высокими концентрациями несовместимых элементов (Rb, Ba, Sr и Zr) и который мы уже встречали прежде, при обсуждении возможного влияния сравнительно обогащенной мантии, связанной с восходящими потоками при образовании платобазальтов. Средние отношения 87Sr/86Sr составляют 0,7048 для южных островов и 0,7038 для центральных и северных; отличия, которые по своему количеству и составу аналогичны данным по Исландии, не являются несовместимыми с предполагаемым петрогенетическим механизмом различных мантийных источников.

Вариационная диаграмма сумма щелочей — кремнезем для трех данных серий отчетливо показывает, что серия о. Гренада пересекает поле щелочных пород и направлена к субщелочному полю. Различия между сериями островов Доминика и Сент-Кристофер (обе попадают в субщелочное поле) несущественны; отсутствуют различия между ними на диаграмме AFM. Содержания К2О самые низкие в серии о. Сент-Кристофер (представляющей северный сектор), имеющей типичный характер оетроводужных толеитов. Определение авторами центрального сектора как известково-щелочного в противоположность южным щелочным сериям и толеитовым северным не совсем четко вырисовывается в сравнении с северной серией. Они все же не присвоили центральной серии название по родоначальной основной магме, как это сделали для двух остальных. В свете авторской демонстрации петрографического сходства преобладающих средних членов всех трех серий становится ясно, как термин известково-щелочной стал отождествляться со средними вулканическими породами зон ОПСЗ, имеющими различное происхождение.