БРОУТОНСКАЯ ГРУППА

Броутонская группа подводных гор занимает центральное положение в пределах Курильской островной дуги между островами Симушир и Уруп. Район располагается в зоне изгиба вулканического фронта. Этот изгиб совпадает с изменением характера поля напряжений и с изгибом изоглубин до сейсмофокальной зоны. С изменением поля напряжений связана высокая интенсивность вулканизма, где на участок дуги в 80 км находится 19 вулканических центров, из которых 14 -подводные. Ширина фронтальной вулканической зоны здесь аномально высока - около 30 км, общая ширина –110км. Между фронтальной и задужной зонами, в интервале 30-60 км от вулканического фронта, вулканические центры не обнаружены. Вулканы группируются в ряд цепочек. Наиболее отчетливая поперечная к простиранию дуги цепочка вулканов от кальдеры Горшкова с внутрикальдерными вулканами Чирпой, Черного, Сноу и Брат Чирпоев (о-ва Черные Братья) до подводной горы 6.5. Выделяется также субширотная цепочка из трех вулканов 6.2-6.4 и субмеридиональная - от вулкана Броутона до подводного вулкана 6.1.Подножия большинства вулканов перекрыты чехлом вулканогенно-осадочных отложений мощностью до 600 м, в депрессиях между вулканами мощность осадков превышает 1000 м.

Характерной особенностью аномального магнитного поля является наличие локальных изометричных положительных, реже отрицательных аномалий на фоне слабоотрицательного магнитного поля, связанные с вулканическими постройками и застывшими малоглубинными магматическими телами в пределах вулканических массивов. Наиболее сложное строение, видимо, обусловленное такими телами, особенно у кальдеры Горшкова в районе о-вов Черные Братья.




ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО БРОУТОНОВСКОЙ ГРУППЕ

Все драгированные породы принадлежат к единой эволюционной серии. Наблюдаемое последовательное возрастание концентрации калия в единой серии пород отмечается и в наземных вулканах фронтальной части дуги. Возрастные взаимоотношения вулканов, близкое расположение ряда вулканов, наличие ненарушенного вулканогенно-осадочного чехла, перекрывающего подножия большинства из них и уверенная идентификация построек на сейсмограммах НСП
позволяют оценить относительный возраст начала формирования вулканов. Из рассмотренных вулканов наиболее древний - вулкан 6.5, несколько моложе вулканы 6.2 (Обручева) и 6.4, еще моложе массив Броутона, далее вулкан 6.3 и постройки массива Вавилове (6.6-6.8) и наиболее молодым в этом ряду является вулкан 6.1.

Характер остаточной намагниченности построек подтверждает этот ряд: вулканы 6.5, 6.4 и 6.2 имеют отрицательную намагниченность и, следовательно, древнее 700 тыс. лет, т.е. последней инверсии полюсов, а остальные вулканы намагничены положительно и в соответствии с этим их возраст может быть моложе 700 тыс. лет.

Данные о составе драгированных пород в целом подтверждают эту последовательность и свежесть пород на вулкане 6.1 позволяет предположить его современную активность.

Возрастные взаимоотношения остальных вулканов менее определены. Возраст массива Броутона близок возрасту докальдерного комплекса массива Горшкова (6.II) и является допозднеплейстоценовым. Вулкан 6.13 моложе массива хребта Архангельского (6.12), хотя на нем предполагаются проявления молодого вулканизма в двух центрах.

Итак, большинство вулканических построек группы Броутона имеют четвертичный возраст, за исключением, может быть, вулканов 6,2, 6,4 и 6.5, возраст которых древнее 0,7 млн лет. Возраст последних трех вулканов соответствует времени формирования базальтоидного комплекса, т.е.
третьей (позднеплиоценовой) фазы вулканизма Курильской гряды по Б.Н.Пискунову.

Подводная гора 6.1
Вулканическая гора занимает крайнее тыловое положение в Броутонской группе вулканов, располагаясь в I07-II0 км от вулканического фронта, в 60 км к северу - от о. Броутон. Это правильный конус, возвышающийся над дном на 2500 м при минимальной глубине 551 км и основании по изобате 3000 м - 17x18 км. Средняя крутизна склонов 13-16о, в привершинной части она достигает 25-30о. Подножие корпуса перекрыто чехлом рыхлых вулканогенно-осадочных отложений мощностью до 500 м (0,5 с на разрезе НСП), а также осадками Курильской котловины мощностью около 300 м (0,3 с на разрезе НСП). Объем конуса с учетом перекрытой части 425 км3. К горе приурочена слабоинтенсивная аномалия магнитного поля северо-западного простирания. Интенсивность аномалии над вершиной - 220 нТ, намагниченность соответствует совоеменному полю.

В драге подняты остатки органогенного материала (губки, мшанки и др.), вулканический материал интенсивно пропитан (Fe-Mn)-окислами. Много также рыхлых (Fе-Мп)- корок, цементирующих обломки преимущественно вулканических пород. Для вершины горы характерны слабоуплотненные тонко- и мелкозернистые слоистые породы от черно-бурого до зеленоватого и желтого цветов, также пропитанные (Fe-Mn)- окислами. Такие породы характерны для зон фумарольно-гидротермвльных изменений подводных вулканов Курил. Породы горы имеют пудинговую текстуру и включают мелкие обломки и гальку преимущественно палеотипных эффузивов, а также осадочных (песчаники, аргиллиты, кремни), метаморфических (филитовые сланцы, биотитовые гранитогнейсы), интрузивных (габбро, катаклазированные гранит-
и гранодиорит- порфиры) пород. Эффузивы катаклазированы, гидротермально изменены с проявленной сульфидной минерализацией. Их варьирует от базальтов до андезитов с преобладанием андезито-базальтов.

Весь каменный материал представлен обломками вулканических пород, покрытых черной
тонкой пленкой железомарганцевых окислов. Угловатые обломки сложены оливин-пироксен-плагиоклазовыми и пироксен-плагиоклазовыми (иногда амфиболсодержащими) андезито-базаль-
тами, а редкие окатанные обломки - субафировыми вулканитами палеотипного облика. Среди последних установлены пироксеновые андезиты, амфиболсодержащие андезито-дациты и изредка - пироксен-амфиболовые дациты.

Базальты встречены только на вершине горы. Это существенно плагиофировые породы с -20% вкрапленников плагиоклаза, около 1% - ортопироксена и единичными зернами клинопироксена и титаномагнетита. Имеются небольшие корродированные агрегаты ортопироксена (мелкие ксенолиты). Основная масса имеет пилотакситовую структуру и состоит из лейст плагиоклаза с зернами пироксенов, титаномагнетита и небольшим количеством стекла между ними. Порода не изменена.

Андезито-базальты со склона горы имеют порфировую структуру с содержанием вкрапленников до 30%, в том числе плагиоклазов - до 20% и темноцветных минералов - до 10%. Среди последних присутствуют (в порядке убывания) клинопироксен, ортопироксен: магнетит, амфибол. Вкрапленники плагиоклаза зональны и содержат в ядрах каплевидные обособления стекла и клинопироксена. В ряду вкрапленников темноцветных минералов часты реакционные взаимоотношения: оливин окружен каймами клинопироксена, а пироксены -амфибола. Структура основной массы гиалопилитовая, хотя буроватое стекло мезостазиса девитрифицировано. Отмечаются мелкие угловатые ксенолиты оливин-клинопироксенов и двупироксенов и округлые включения гомеогенного облика. Последние содержат многочисленные вкрапленники плагиоклаза, амфибола, реже - клинопироксена, погруженные в микропризматически-зернистую
основную массу. Андезито-базальты всегда изменены: по темноцветным минералам развиваются буровато-зеленые смектиты, а по плагиоклазу и стеклу - гематит. Судя по сохранности, возраст исследованных андезито-базальтов не современный.

Андезито-дациты - сильноизмененные субафировые породы с вкрапленниками плагиоклаза, роговой обманки и клинопироксена. Большинство вкрапленников темноцветных минералов замещены хлорит-карбонатным агрегатом. Основная масса пород интенсивно хлоритизирована.

Дациты - хлоритизированные, обильномелкопрофировые порода с вкрапленниками плагиоклаза (преобладает), небольшим количеством роговой обманки и пироксена. Основная масса имеет микрофельзитовую структуру.

В отношении химического состава вулканитов и уровню щелочей выделяются несколько групп пород.

Андезито-базальты однородны по составу и принадлежат к породам высококалиевой серии нормального ряда с отношениями Na20/K20 1,8-2,0, имеют низкую железистость ( f = 54%) и попадают в поле "известково-щелочных" пород. Характерно сочетание в породах повышенных концентраций Li, Rb, Ba, Sr с высокими для Курильских лав концентрациями Ni и Сг. Величина
отношения K/Rb колеблется в пределах 395-405. Несмотря на относительно высокие потери при прокаливании (0,94-1,20%), породы имеют низкую степень окисленности железа (14,4-33,4%).

Базальты, андезиты, дациты относится к низкокалиевой серии нормального ряда с повышенными значениями отношений Na20/K20 (4,5-8,8%), низкими концентрациями бария и высокой железистостью, три пробы из четырех попали в поле "толеитов". Степень окисленности железа, величина потерь при прокаливании в породах различна, что подчеркивает разную степень их вторичного изменения, установленную при петрографических исследованиях.
Несколько особняком стоит андезито-дацит из полуокатанного обломка со склона горы, который по уровню содержания К20 отвечает умеренно-калиевым породам нормального ряда с высокой железистостью ("толеитовая" группа пород) и повышенным содержанием Rb, Ba, Be. Габброиды из угловатого обломка также попадают в эту группу.

Все изученные вулканиты принадлежат к высокоглиноземистым разностям, однако глиноземистость низкокалиевых лав заметно выше, чем высококалиевых. Высококалиевые андезито-базальты близки по составу лавам, встреченным на вулканах тыловой зоны Курильской дуги, тогда как низкокалиевые - лавам вулканов фронтальной зоны дуги.

Подводная гора является вулканом. Об этом свидетельствуют правильная конусовидная форма, изолированное расположение, приуроченность к ней магнитной аномалии, преобладание среди угловатых обломков однородных по составу эффузивов и наличие на ее вершине гидротермально
измененных пород.

Вместе с тем появление на вершине и привершинном склоне этого вулкана окатанных обломков разнообразных пород, являющихся материалом ледового разноса, которые успели покрыться
или сцементироваться гидротермальными (Fe-Mn)- образованиями, говорит о том,что вулкан имеет возраст. Основная часть постройки, намагниченность которой совпадает с современным полем, вероятно, моложе 700 тыс. лет, подножие ее, перекрытое осадками мощностью до 300 м, - возможно, древнее.

Коренными вулканическими породами, видимо, являются преобладающие в составе эффузивов высококалиевые андезито-базальты.

Гора Обручева -Подводная гора 6.3-
Подводная гора 6.3-Вулканический массив Вавилова 6.8
Подводная гора 6.9 -Побочный конус вулкана Броутона
Вулканический массив и кальдера Горшкова
Подводный хребет Архангельского- Подводная постройка 6.14