Геохимия и петрология щелочно-базальт-трахит-комендитовой серии срединного хребта Камчатки

• Автор: Щербаков, Юрий Дмитриевич
• Шифр специальности: 25.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 231 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Геологическое строение Камчатки и вулканического пояса Срединного хребта Камчатки, объекты и методы исследований

1.1 Основные черты геологического строения и магматического

развития активной континентальной окраины Камчатки в кайнозое

1.2 Вулканический пояс Срединного хребта Камчатки, структура и

этапы развития

1.3 Объекты исследований и фактический материал

1.4 Методы исследований

1.5 Классификация пород нормально-щелочных и умеренно-щелочных вулканических серий Срединного хребта Камчатки
Выводы
ГЛАВА 2. Геолого-структурная позиция и геологическое строение вулканических центров Камчатки с проявлениями пород щелочно-базальт-трахит-комендитовой серии
2.1 Вулканический центр Белоголовский
2.2 Вулканический центр Большой-Кекунайский
2.3 Возраст вулканических центров
2.4 Общие закономерности развития вулканических центров
Выводы
ГЛАВА 3. Петрография и минералогия пород вулканических центров и их вулканогенного фундамента
3.1 Породы вулканического центра Белоголовский
3.2 Породы вулканического центра Большой-Кекукнайский
3.3 Редкоземельные силикаты из трахитов вулкана Большой
3.4 Редкоэлементный состав минералов по данным ЬА-ІСР-МБ
Выводы
ГЛАВА 4. Геохимия и вещественная эволюция пород вулканических
центров Белоголовский и Большой-Кекукнайский

4.1 Геохимия серии пород Белоголовского вулканического центра
4.2 Геохимия пород вулканического центра Большой-Кекукнайский
4.3 Распределение элементов платиновой группы в породах вулканических центров
4.4 Умеренно-щелочной вулканизм внутриконтинентальных рифтовых
зон и океанических островов
Выводы
ГЛАВА 5. Условия образования умеренно-щелочных магм вулканических центров Белоголовский и Большой-Кекукнайский
5.1 Условия образования и кристаллизации умеренно-щелочных магм..
5.2 Происхождение трахитов и комендитов их генетические связи
5.3 Источники магм по изотопным данным
5.4 Модель происхождения умеренно-щелочных магм Срединного
хребта Камчатки
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ!

ВВЕДЕНИЕ
Проблема происхождения щелочно-базальт-трахит-комендитовой серии широко освещается в научной литературе в связи с необходимостью установления источников умеренно-щелочного и щелочного магматизма в различных геодинамических обстановках, определения условий и направленности эволюции магм такого типа с формированием кислых щелочных агпатитовых расплавов. Проявления щелочно-базальт-трахит-комендитового вулканизма (ЩБТК) характерны, главным образом, для внутриконтинентальных рифтовых зон [Scaillet, 2003; Ulusoy и др., 2012; White и др., 2012] и океанических островов [Carracedo, 1999; Cousens, 2003], и значительно реже наблюдаются на определенных этапах развития зон конвергенции литосферных плит - в развитых островодужных системах и на активных континентальных окраинах [Коваленко, Козловский, Ярмолюк, 2010]. Общие петролого-геохимические признаки участия в формировании магм ЩБТК серии обогащенного мантийного вещества или астеносферной мантии находятся в противоречии с представлениями о процессах надсубдукционного магмогенеза в зонах перехода «океан-континент». Стандартные условия развития надсубдукционного магматизма предполагают отсутствие его прямой связи с астеносферной мантией и обусловлены протеканием процессов магмообразовапия в результате отделения флюидов от субдуцированной океанической литосферы, флюидного метасоматоза и плавления вещества надсубдукционной деплетированной мантии. Следует предполагать, что проявления ЩБТК магм в зонах конвергенции литосферных плит должны быть связаны с особыми условиями магмообразовапия, отличными от условий как надсубдукционного, так и внутриплитного магмогенеза. Их формирование в зонах перехода «океан-континент» отражает, вероятно, гетерогенный характер источников магматического вещества, природа которых в таких структурах должна быть исследована с позиций современных представлений о процессах астеносферно-литосферного взаимодействия и мантийно-корового рециклинга. Породы ЩБТК серии в таких обстановках должны обладать специфическими и индикаторными изотопно-геохимическими

в интервале -4.7 до 7.0 мас.%. Их минеральный состав (Ol+Cpx+Pl+Mgt) находится в соответствии с установленными нормами [Петрографический кодекс..., 2009]. К трахиандезитам в составе умеренно-щелочной серии, согласно Рисунку 1.5.1, отнесены породы среднего состава с содержанием кремнезема от
55.8 до 61 мас.% и суммарной щелочностью от -6.8 до 9.3 мае. %. Редкие находки трахиандезибазальтов в составе этой серии показывают близость их составов или к трахибазальтам или к трахиандезитам и в отдельную группу при анализе вещественных особенностей пород не выделяются. В связи с этим, в эволюционном ряду пород умеренно-щелочной серии на уровне трахиандезибазальтовых составов обнаруживается значительный разрыв.
Содержания Si02 для трахитов заключены в интервале от -60.3 до 66.9 мас.%, а суммарное содержание Na20 и К20 варьирует для них от -9.3 до 11.1 мас.%. Составы пород, фигуративные точки которых располагаются на днаїрамме Рисунка 1.5.1 в поле трахидацитов, имеют интервал содержаний Si02 от 62.7 до
65.0 мас.% и отличаются от трахитов более низкой щелочностью (Na20+K20 от
8.0 до 8.8 мас.%). При классификации кислых по составам пород умереннощелочной серии также использованы рекомендации Петрографического кодекса России [Петрографический кодекс..., 2009] и дополнительно классификация по [Macdonald, 1974]. Среди них выделены комендитовые трахиты, трахириолиты и комендиты (Рисунок 1.5.1). Составы этих пород заключены в интервале кремнекислотности -68-77 мас.% Si02 и в диапазоне суммарных содержаний оксидов щелочных элементов (Na20+K20) от 7.9 мас.% до 11.8 мас.%. На классификационной диаграмме Рисунка 1.5.1 они занимают поля составов пантеллеритов, комендитов и трахириолитов, и демонстрируют общее снижение щелочности с возрастанием Si02. Комендитовые трахиты в единичных находках выделяются согласно классификации [Macdonald, 1974] (Рисунок 1.5.2) и отличаются от трахитов своей более высокой, а от комендитов и трахириолитов, напротив низкой кремнекислотностыо (Рисунок 1.5.1), а также более высокими концентрациями А1203 и щелочных оксидов. Пантеллериты в составе умеренно-щелочной серии вулканического центра Белоголовский не обнаружены. Все