Tрансформныe разломы Кларион и Клиппертон

C Т.И. Лыгина (ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», г.Геленджик, e-mail: lyginat@ymg.ru) Вулканические и гидротермальные проявления на одном из участков рудной провинции Кларион-Клиппертон. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва, N2, cc.289-291 16–20 ноября 2009 г http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_2.pdf

В результате комплексных геолого-геофизических работ, проведенных ГНЦ «Южморгеология» в 2006–2007 гг. на площади тихоокеанской провинции Кларион-Клиппертон обнаружены вулканические и гидротермальные проявления внутриплитной эндогенной активности. Участок расположен между 134o15’ и 134o45’ з.д. на вершинной поверхности регионального поднятия Восточное, представляющей собой плоскую абиссальную равнину со средней глубиной 4800 м. Ha участке выявлены многочисленные вулканические постройки центрального типа, как групповые, так и одиночные, а также депрессионные структуры воронкообразной формы. Структуры приурочены к линейным магматическим (субвулканическим) телам.

Субвулканические тела протягиваются под поверхностью океанического дна в субмеридиональном направлении на расстояние до 50 км и более. Ширина тел варьирует от нескольких сотен метров до нескольких километров. Субвулканические тела внедрены в осадочный чехол до разного уровня, изменение глубины залегания их кровли по простиранию зарегистрировано от 130 м (максимальная глубина регистрации акустического профилографа) вплоть до выхода на донную поверхность. В этих местах магматические тела увенчиваются вулканическими сооружениями высотой в сотни метров (максимальная зафиксированная высота около 800 м). Вулканические постройки имеют коническую форму, ширина их основания 10–12 км. Вершинные поверхности вулканов отличаются плоской или куполообразной формой, иногда в их пределах отмечаются понижения типа кратера или кальдеры. В расположении вулканических построек прослеживаются цепочки восток-северо-восточной ориентации – вулканические холмы и горы маркируют места пересечения субвулканических тел разрывными нарушениями, входящими в систему трансформных разломов Кларион и Клиппертон, имеющих ВСВ простирание.

По данным драгирования и фототелепрофилирования, вулканические постройки сложены массивными базальтами и базальтовыми каменными развалами.Склоны пяти вулканических сооружений опробованы драгированием.Для полученных образцов магматических пород выполнено петрографическое изучение прозрачных шлифов (геол. ф-т МГУ им. М.В. Ломоносова, проф. В.В. Авдонин, Н.Е. Сергеева), проведены микроаналитические исследования породообразующих минералов на микроанализаторе CamScan MV 2300 (Институт экспериментальной минералогии РАН), химические (силикатные) анализы методом рентгеноспектрального анализа (ГЕОХИ РАН,аналитик И.А.Рощина) и определения химического состава пород масс-спектральным методом с индуктивно-связанной плазмой (метод ICP, ФГУП ВИМС).

Образцы магматических пород со всех вулканических построек одинаковы и представлены оливин-плагиоклазовыми базальтами повышенной щелочности, с повышенным содержанием щелочей и преобладанием натрия. Макроскопически они представляют мелко-порфировые, oбильнопорфировые разности зеленовато-серого цвета и, отличаясь от толеитовых базальтов коренного ложа, являются типичными представителями вниутриплитного вулканизма. Эти породы относятся к трахибазальтовой ассоциации.

Для пяти образцов базальтов выполнено определение изотопного возраста калий-аргоновым методом (ИГЕМ РАН, В.А. Лебедев). K-Ar датирование дало определение абсолютного возраста пород в интервале от 35+2,0 млн лет до 39,5+2,5 млн лет, что включаeт верхи позднего эоцена – ранний олигоцен. Учитывая, что по материалам глубоководного бурения (материалы 199 рейса ODP, Ocean Drilling…, 2001), возраст коренного ложа в районе близок к 43 или 44 млн лет (средний эоцен), породы, слагающие изученные
вулканические постройки, можно рассматривать как продукт излияний, более поздних по сравнению с этапом формирования базальтового фундамента. К еще более поздним образованиям относится базальтовая галька, обнаруженная на площади участка в ядре одной из железомарганцевых конкреций (пироксен-плагиоклазовый базальт). Для этого образца калий-аргоновым датированием установлен молодой возраст (15,8+1,5 млн лет), соответствующий верхам раннего миоцена. Это свидетельствует о том, что на границе раннего и среднего миоцена или в среднем миоцене район испытал тектоническую активизацию, сопровождающуюся вулканическими излияниями.

Базальты покрыты железомарганцевыми корками мощностью до 10–12 см, имеющими двух- и трехслойное строение, в карманах на склонах залегают обильные железомарганцевые конкреции. И корки и конкреции характеризуются повышенным содержанием кобальта (до 0,43 %). Возраст средней части трехслойной рудной корки со склона одной из вулканических гор датирован по планктонным фораминиферам как позднемиоценовый (определения С.П. Плетнева, ТИГ ДВО РАН).

В верхней части вулканических построек на магматическом фундаменте отмечается наличие осадочной толщи мощностью до 70–80 м, сложенной карбонатными породами. Oсадки, залегающие в кратере одного из подводных вулканов, представлены карбонатными породами типа мела, перекрытыми слоем глины мощностью до 5 см. По материалам фораминиферового анализа, возраст ранне-поздний олигоцен (определения С.П. Плетнева, ТИГ ДВО РАН, Л.Ф. Копаевич, геол. ф-т МГУ им. М.В. Ломоносова).

С обнаруженными субвулканическими телами связаны депрессионные воронкообразные структуры. Размеры воронок колеблются от 150 до 1300 м в поперечнике, глубина варьирует, обычно составляя несколько десятков метров (до 90 м). Oпробованы осадочные и рудные железомарганцевые окисные образования в периферических и днищевых частях воронок. В одной из ниx обнаружен металлоносный осадок с высоким содержанием марганца (3,37 %), повышенными содержаниями меди (1155 мкг/г), никеля (747 мкг/г) и кобальта (337 мкг/г) (определения ЦАЛ ФГУГП «Южморгеология»), а также стронция – более 1000 мкг/г (до 1500 мкг/г) (определения выполнены в спектрохимической лаборатории геологического факультета МГУ, аналитик М.П. Юкина, а также методом ICP в ФГУП ВИМС). В пробе отмечается высокое содержание бария (до 5800 мкг/г) и повышенное по сравнению с фоном содержание серебра (61 мкг/г). Глинистая часть разреза представлена нонтронитом,монтмориллонитом и смешаннослойными монтмориллонит-гидрослюдистыми минералами. В некоторых пробах диагностируется диккит. Нонтронит определен и в железомарганцевых корковых и конкреционных образованиях из некоторых воронок. Характер изученных отложе ний свидетельствует об их гидротермальном генезисе.

Clipperton Fracture Zone
Clipperton Island
Clarion Island
Феномен переворачивания железо-марганцевых конкреций