Новые данные о возрасте, вещественном составе и геологическом строении центральной камчатской депрессии (ЦКД). Часть 1. Типизация пород. Возрастные, петрологические, изотопно-геохимические характеристики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены новые возрастные, а также изотопно-геохимические характеристики для платоэффузивов Центральной Камчатской депрессии и вулкана Николка. Проведено сопоставление этих материалов с данными по породам Ключевской группы вулканов, а также вулканов Шивелуч, Харчинский, Заречный, Начикинский, Бакенинг и “NEB-адакитового” плиоценового щитового вулкана в междуречье Озерная Камчатка – Правая Камчатка. Показано, что относительно “продвинутые” в эволюционном плане (чаще всего более щелочные) составы пород вулканов Начикинский, Бакенинг, Николка и плиоценовой щитовой постройки по своим изотопно-геохимическим характеристикам существенно отличаются от пород Ключевской группы вулканов. Именно этот тип пород является представительным для ЦКД как рифтогенной структуры. Породы Ключевской группы вулканов не являются типоморфными для этой структуры и отражают этап проявления обычного орогенного вулканизма, охватившего значительно большую территорию. Миоценовые платоэффузивы от пород этой группы отличаются только несколько повышенной калиевой щелочностью. Признаком пород рифтогенного типа является не только их повышенная щелочность, но и определенный характер соотношения микрокомпонентов: Ti/V > 0.004, Nb/Y > 0.28, Dy/Yb > 2.00, La/Yb > 6.5, Sm/Yb > 2.4, Lu/Hf < 0.08. Наряду с изотопными характеристиками эти соотношения позволяют предполагать существование для исходных расплавов единого глубинного астеносферного мантийного резервуара. Область сочленения Курило-Камчатской и Командорско-Алеутской островодужных систем маркируется повышенным флюидным обогащением (церевая группа РЗЭ) расплавов для пород некоторых вулканов: Шивелуч, Харчинский, Заречный.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Колосков

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolosav@kscnet.ru
Россия, 683006, г. Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

М. Ю. Давыдова

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН

Email: martynova@fegi.ru
Россия, 660022, г. Владивосток, проспект 100-летия Владивостока, 159

Д. В. Коваленко

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Email: Dmitry@igem.ru
Россия, 119017, г. Москва, Старомонетный пер., 35

В. В. Ананьев

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: Dmitry@igem.ru
Россия, 683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9

Список литературы

  1. Акинин В.В., Андроников А.В., Мукаса С.Б. и др. Меловая нижняя кора континентальных окраин севера Пацифики: петролого-геохронологические данные по нижне-среднекоровым ксенолитам // Петрология. 2013. Т. 21. № 1. С. 34–42.
  2. Волынец А.О., Певзнер М.М., Коваленко Д.В. и др. Первые данные о возрасте, геохимических и минералогических характеристиках платоэффузивов г. Юртиной (Срединный хребет Камчатки) // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога: Вулканизм и связанные с ним процессы. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2016. С. 21–23.
  3. Геохимическая типизация магматических и метаморфических пород Камчатки / Под ред. А.П. Кривенко. Новосибирск, 1990. 259 с.
  4. Геологическая карта и карта полезных ископаемых Камчатской области и Корякского автономного округа масштаба 1:150 000 000 / Под ред. А.Ф. Литвинова, Б.А. Марковского, В.П. Зайцева. СПб.: ВСЕГЕИ, 2005. 2 листа.
  5. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Сер. Хангарская. Л. N-57-XIV (Гора Вершинная) // Комитет природных ресурсов, ФГУГП ”КамчатПСЭ” / Под ред. В.И. Шульдинер. Министерство природных ресурсов и экологии РФ, Федеральное Агенство по недропользованию. СПб.: ВСЕГЕИ, 2010. 1 л.
  6. Ермаков В.А., Милановский Е.Е., Таракановский А.А. Значение рифтогенеза в формировании четвертичных вулканических зон Камчатки // Вестник МГУ. Сер. геол. 1974. № 3. С. 3–20.
  7. Ермаков В.А., Петров В.С., Гусакова Н.Р. Четвертичные габбро-анортозиты в эффузивном залегании на Камчатке // Известия АН СССР. Сер. геол. 1975. № 11. С. 59–63.
  8. Ермаков В.А. Формационное расчленение четвертичных вулканических пород. М.: Недра, 1977. 225 с.
  9. Ермаков В.А. Особенности развития вулканизма и тектонической структуры Курило-Камчатской островной дуги в новейшее (плиоцен-четвертичное) время // Очерки тектонического развития Камчатки / Под ред. В.В. Белоусова. М.: Наука, 1987. С. 165–218.
  10. Колосков А.В. Ультраосновные включения и вулканиты как саморегулирующаяся геологическая система. М.: Научный мир, 1999. 223 с.
  11. Колосков А.В., Гонтовая Л.И., Попруженко С.В. Верхняя мантия Камчатки в изотопно-геохимических и геофизических аномалиях. Роль астеносферного диапиризма // Тихоокеанская геология. 2014. № 5. С. 118–122.
  12. Колосков А. В., Давыдова М.Ю., Избеков П.Э. и др. Эволюция состава пород Новых Толбачинских вулканов в ходе извержения 2012–2013 гг. Мантийный контроль в формате “онлайн” // Тихоокеанская геология. 2015. Т. 34. № 5. С. 19–39.
  13. Колосков А.В., Давыдова М.Ю., Ананьев В.В. и др. Толбачинский вулканический центр: состав продуктов, этапность проявления, петрологическая модель // Вулканология и сейсмология. 2017а. № 4. С. 3–29.
  14. Колосков А.В., Мартынов Ю.А., Ананьев В.В. Новые изотопно-геохимические и минералогические данные о составе ксенолитов ультрамафитов в вулканитах Камчатско-Корякского региона. Два типа мантийного субстрата в современной островодужной системе // Тихоокеанская геология. 2017б. Т. 36. № 2. С. 17–31.
  15. Петрографический кодекс. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 198 с.
  16. Перепелов А.Б., Татарников С.А., Павлова Л.А. и др. NEB-адакитовый вулканизм Центральной Камчатской Депрессии // Материалы IV Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии: Вулканизм и геодинамика. Петропавловск-Камчатский, 2009. Т. 2. С. 449–454.
  17. Перепелов А.Б., Татарников С.А., Павлова Л.А. и др. NEB-адакитовый вулканизм Камчатки: новые изотопно-геохронологические и минералого-геохимические данные, условия развития. Новые горизонты в изучении процессов магмо- и рудообразования // Материалы научной конференции. М.: ИГЕМ РАН, 2010. С. 136–137.
  18. Пополитов Э.И., Волынец О.Н. Геохимические особенности четвертичного вулканизма Курило-Камчатской островной дуги и некоторые вопросы петрогенезиса / Отв. ред. Л.В. Таусон. Новосибирск: Наука, 1981. 282 с.
  19. Шанцер А.Е. Кайнозойское развитие Камчатки – формирование и деструкция нестабильных орогенических поднятий // Очерки тектонического развития Камчатки / Отв. ред. В.В. Белоусов. М.: Наука, 1987. С. 109–164.
  20. Школьник С.И., Резницкий Л.З., Беличенко В.Г. и др. Геохимия, вопросы петрогенезиса и геодинамическая типизация метавулканитов Тункинского террейна (Байкало-Хубсугульский район) // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 9. С. 1013–1024.
  21. Чащин А.А., Мартынов Ю.А. Центрально-Камчатская вулканическая зона. Аномальные магматические зоны современных островодужных систем // Геодинамика, магматизм и металлогения востока России. Кн. 1 // Под ред. А.И. Ханчука. Владивосток: Дальнаука, 2006. С. 417–428.
  22. Эрлих Э.Н. Современная структура и четвертичный вулканизм западной части Тихоокеанского кольца / Отв. ред. К.Н. Рудич. Новосибирск: Наука, 1973. 244 с.
  23. Almeev R.R., Kimura Jun-Ichi, Ariskin A.A. et al. Decoding crystal fractionation in calc-alkaline magmas from the Bezymianny Volcano (Kamchatka, Russia) using mineral and bulk rock compositions // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2013. V. 263. P. 141–171.
  24. Andronikov A., Mukasa S. 40Ar/39Ar eruption ages and characteristics of Late Tertiary to Quaternary intraplate and arc-related lavas in interior Alaska // Lithos. 2010. V. 115. P. 1–14.
  25. Churikova T.G., Gordeychik B.N., Ivanov B.V. et al. Relationship between Kamen volcano and Klyuchevskaya group of volcanoes (Kamchatka) // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2013. V. 263. P. 3–21.
  26. Churikova T.G., Gordeychik B.N., Iwamori H. et al. Petrological and geochemical evolution of the Tolbachik volcanic massif, Kamchatka, Russia // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2015. V. 307. P. 156–181.
  27. Condie К. High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos. 2005. V. 79. P. 491–504.
  28. Dalpe C., Baker D.R. Experimental investigation of large-ion-lithophile-element-, high-field-strength-element-and rare-earth-element-partitioning between calcic amphibole and basaltic melt: the effects of pressure and oxygen fugacity //Contrib. Mineral. Petrol. 2000. V. 140. P. 233–250.
  29. Davidson J., Turner S., Handley et al. An amphibole “sponge” in arc crust? // Geology. 2007. V. 35. P. 787–790.
  30. Dorendorf F., Churikova T., Koloskov A. et al. Late Pleistocene to Holocene activity at Bakening volcano and surrounding monogenic centers (Kamchatka): volcanic geology and geochemical evolution // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2000. V. 104. P. 131–151.
  31. Foley F.V., Pearson N.I., Rushmer T. et al. Magmatic evolution and magma mixing of Quaternary adakites at Solander and Little Solander islands, New Zealand // J. Petrology. 2013. V. 54. № 4. P. 703–744.
  32. Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism // Nature. 1997. V. 385. P. 219–228.
  33. McBirney A.R. The Skaergaard Layered Series. Part VI. Excluded Trace Elements // J. Petrol. 2002. V. 43(3). P. 535–556.
  34. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chem. Geology. 1995. V. 120. P. 223–253.
  35. Pecerillo A., Taylor S.R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rock from the Kastamonn area, Northern Turkey // Contrib. Mineral. Petrol. 1976. V. 58. P. 63–81.
  36. Portnyagin M., Hoernle K., Avdeiko G. et al. Transition from arc to oceanic magmatism at the Kamchatka-Aleutian junction // Geology. 2005. V. 33. № 1. P. 25–28.
  37. Portnyagin M., Bindeman I., Hoernle K. et al. Geochemistry of primitive lavas of the Central Kamchatka Depression: Magma generation at edge of the Pacific Plate. Volcanism and tectonics of the Kamchatka peninsula and adjacent arcs // Geophys. Monograph. Series / Ed. J. Eichelberger. 2007. V. 172. P. 199–239.
  38. Regelous M., Hofmann A.W., Abouchami W. et al. Geochemistry of lavas from the Emperor seamouts, and the chemical evolution of Hawaiian magmatism from 85 to 42 Ma // J. Petrol. 2003. V. 44. № 1. P. 113–140.
  39. Shervais J.W. Ti-V plots and petrogenesis of modern and ophiolitic lavas // Earth. Planet. Sci. Lett. 1982. V. 59. P. 101–118.
  40. Volynets A.O., Churikova T.G., Woerner G. et. al. Mafic Late Miocene-Quaternary volcanic rocks in the Kamchatka back arc region: implication for subduction geometry and slab history at the Pacific-Aleution junction // Contrib. Mineral. Petrol. 2010. V. 159. P. 659–687.
  41. Yogodzinski G.M., Lees J.M., Churikova T.G. et al. Geochemical evidence for the melting of subduction oceanic lithosphere et plate edges // Nature. 2001. V. 409. P. 500–504.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема расположения миоцен-четвертичных вулканитов в пределах ЦКД, на сопредельной территории Камчатки и в районе детальных работ.

Скачать (154KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Соотношение Na2O+K2O–SiO2 (а), TiO2–SiO2 (б), K2O–SiO2 (в), MgO–SiO2 (г) в платоэффузивах районов рек Озерная Камчатка, Кунч и вулканов Начикинский, Николка, Толбачинского центра.

Скачать (63KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Соотношение Na2O+K2O–SiO2 (а), TiO2–SiO2 (б), K2O–SiO2 (в), MgO–SiO2 (г) в платоэффузивах районов рек Озерная Камчатка, Кунч и вулканов Начикинский, Николка, Толбачинского центра.

Скачать (63KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Вариации геохимических характеристик пород вулканов ЦКД вдоль геохимического профиля.

Скачать (77KB)
Метаданные
6. Рис. 3. Вариации геохимических характеристик пород вулканов ЦКД вдоль геохимического профиля.

Скачать (90KB)
Метаданные
7. Рис. 3. Вариации геохимических характеристик пород вулканов ЦКД вдоль геохимического профиля.

Скачать (87KB)
Метаданные
8. Рис. 4. Соотношение Nb/Y–Zr/Y в породах вулканов Ключевской группы, Шивелуч, Харчинский, Заречный, Бакенинг, Николка, Начикинский (а), платовулканитов и пород Толбачинского центра (б), CВ части Срединного хребта Камчатки (в).

Скачать (92KB)
Метаданные
9. Рис. 5. Соотношение La/Yb–Yb (а), Yb(n)–Ce(n) (б), Sm/Yb–La/Sm (в), Lu/Hf– La/Sm (г), Dy/Yb–La/Yb (д) и Dy/Yb–SiO2 (е) в платоэффузивах районов рек Озерная Камчатка, Кунч и вулкана Бакенинг.

Скачать (94KB)
Метаданные
10. Рис. 6. Соотношение La/Yb–Yb (а), Yb(n)–Ce(n) (б), Sm/Yb–La/Sm (в), Lu/Hf–La/Sm (г), Dy/Yb–La/Yb (д) и Dy/Yb–SiO2 (е) в породах вулканов Толбачинский, Начикинский, Николка.

Скачать (96KB)
Метаданные
11. Рис. 7. Соотношение La/Yb–Yb (а), Yb(n)–Ce(n) (б), Sm/Yb–La/Sm (в), Lu/Hf– La/Sm (г), Dy/Yb–La/Yb (д) и Dy/Yb–SiO2 (е) в породах Ключевской группы и вулканов: Шивелуч, Харчинский, Заречный.

Скачать (93KB)
Метаданные
12. Рис. 8. Соотношение 87Sr/86Sr–206Pb/204Pb (а), 207Pb/204Pb–206Pb/204Pb (б) и 208Pb/204Pb–206Pb/204Pb (в) в породах вулканов и ксенолитов ЦКД, Ключевской группы и вулканов Шивелуч и Харчинский.

Скачать (87KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019