Подводный массив 8.12-8.14

Подводная гора 8.12

Вершина расположена в 20 км к юго-западу от мыса Пржевальского, в 45 км от вулканического фронта. Островершинная конусовидная подводная гора высотой 900-1100 м занимает крайнее восточное положение в субширотном ряду подводных вулканов и гор. От о. Итуруп она отделена глубинами 1200-1300 м при минимальной глубине над вершиной 611 м. Склоны постройки крутые
- от 17 до 25о, неровные. Видимые на сейсмограммах НСП осадки на склонах отсутствуют. Подножие перекрывается осадками мощностью 400-600 м, имеющими нерегулярное внутреннее строение и сформировавшимися под влиянием оползневых процессов. Размер постройки по основанию - 6x10 км, высота (в северо-западной части) - I600-I800 м, объем - порядка 15 км3.
Постройка находится в области отрицательных значений аномалий магнитного поля порядка 200-300 нТ. Над постройкой наблюдается изменение поля в широтном направлении на 150-180 нТ.

Двумя драгами с привершинной части поднят светло-серый ил, а также пропитанные (Fе-Мп)- окислами обломки скелетов губок и мшанок. Треть материала светло-серые пористые двупиро-
ксен-плагиоклазовые и клинопироксен-амфибол-плагиоклазовые андезито-базальты и андезиты экструзивного облика. В последних иногда отмечались мелкие округлые меланократовые включения гомеогенного типа. С поверхности обломки покрыты зеленоватым налетом, а вокруг включений, по трещинам и т.д. ожелезнены. Несколько обломков представлены темно-серыми и буроватыми плотными и мелкопузыристыми оливинсодержащими двупироксен-плагиоклазовыми базальтами и андезито-базальтами. Породы не слишком свежие, часто несколько окисленные. Несколько угловатых обломков сложены светло-зеленоватыми пропилитами.В гальке проявлены разнообразные эффузивы, а также интрузивные породы: диориты, гранодиориты и граниты.

Базальты имеют порфировую структуру и содержат до 25% вкрапленников, среди которых развиты плагиоклаз (20%), орто- и клинопироксены (3-5% при некотором преобладании ортопироксенов), оливин (1-2%), а также титаномагнетит. Размеры вкрапленников – до 1,5 мм. Основная масса пород имеет микролитовую структуру с темно-бурым стеклом. Базальты изменены, поры заполнены вторичным зеленоватым глинистым минералом. Зеленоватые смектиты развиваются и по вкрапленникам, причем трещинки в последних нередко выполнены бурыми гидроокислами железа. Практически все вкрапленники оливина подвергались вторичному изменению.

Андезито-базальты имеют тот же набор вкрапленников, что и базальты, но характеризуются порфировой структурой с вкрапленниками (40%) , и на долю плагиоклаза приходится 30-
35%, а орто- и клинопироксенов 5% при преобладании ортопироксенов. Отмечены редкие мелкие вкрапленники оливина и титаномагнетита. Размеры вкрапленников плагиоклаза от 1 до 5-8 мм, а пироксенов - до 2-4 мм. Основная масса пород близка к микрофельзитовой. Породы не свежие. Поры в них заполнены бурыми гидроокислами железа. По вкрапленникам развиваются зеленоватые смектиты, а также мелкие выделения гематита.

Андезиты обладают резкопорфировой структурой и содержат 40-45% вкрапленников, среди которых развиты плагиоклаз ( 3 5 % ) , слабоопацитизированная зеленая роговая обманка (6 - 8 %), клинопироксен (1%), а также титаномагнетит и изредка апатит. Размер вкрапленников обычно - 1-1,5 мм, но иногда выделения плагиоклаза достигают 5x10 мм, а амфибола - до 8x10 мм.
Основная масса пород имеет призматически-зернистую структуру. Породы свежие, хотя иногда поры с краев заполнены выделениями светлого зеленоватого вторичного минерала.

Все изученные породыявляются высокоглиноземистыми вулканитами нормального по сумме щелочей ряда. При этом базальты и андезито-базальты соответствуют низкокалиевым образованиям Na- типа с высокими значениями отношения Nа20 / К20 (5,4-6,1). Для них характерны низкие содержания Rb, Li, Ba, Sr, Ni, высокие - V, Си, а также повышенные значения отношения К/Rb (570-600). На диаграмме FeO /Mg0-Si02 породы попадают в область толеитовых образований, которые обычны во фронтальных зонах островных дуг (а не в тыловой зоне, где они обнаружены). Следует отметить, что не слишком свежий облик пород проявляется и в их химическом составе. Так, и базальты и андезито-базальты имеют аномально высокие значения степени окисленности железа (50 и 44% соответственно), а базальты, кроме того, - и высокое
содержание Н20 (1,48%).

Наиболее свежие амфиболовые андезиты. Они относятся к умеренно-калиевым лавам (К-Nа)-типа с невысокими значениями отношения Na20/K20 (2,0), повышенными содержаниями Rb, Li, Ba, Sr, Be и низкими - V , Си. Породы имеют умеренную железистость ( f = 69,4%) и попадают в поле известково-щелочных образований. Подобные породы обычны в тыловой зоне островных дуг.

Конусовидная форма горы и ее изолированное местоположение в цепочке подводных вулканов позволяют предположить, что это вулкан, сложенный преимущественно пирокластическими отложениями. На роль коренных пород могут претендовать резкопорфировые умеренно-калиевые андезиты, близкие по петрографической и петрогеохимической характеристикам аналогичным породам соседних вулканов этой же цепочки. Низкокалиевые базальты и андезито-базальты, присущие лавам фронтальной зоны дуги, так же как и галька разнообразных интрузивных и экструзивных пород, видимо, появились на этой постройке в результате ледового разноса. Судя по (400-600)-метровой толще осадков, перекрывающих подножие, возраст постройки может отвечать концу плиоцена или началу плейстоцена.


Подводная гора 8.13

Вершина расположена в 40 км к северу от мыса Ловцова (о-в Кунашир), в 63 км от вулканического фронта. Вытянутая в северо-восточном направлении, субпераллельно общему простиранию дуги подводная гора поднимается на 1200 м с глубин 1500-1800 м. Размер ее основания - 10x20 км. Северо-западные и юго-восточные склоны крутые (до 15-25о), обрезанные разломами, в привершинной части склоны более пологие. Судя по характеру сейсмоакустического изображения, подводная гора сложена слабодислоцированными осадочными или вулканогенно-осадочными образованиями. Подводная гора находится в области отрицательного магнитного поля. Слабые аномалии вытянуты вдоль простирания горы, вкрест простирания интенсивность поля меняется на 100-130 нТ.Драгирование не проводилось.

Судя по данным НСП, вытянутая параллельно простиранию дуги подводная гора является, по-видимому, горстообразным выступом дочетвертичного фундамента. Не исключено, однако, хотя и менее вероятно, вулканическое происхождение горы.


Подводная гора 8.14

Вершина расположена в 32 км к север-северо-западу от мыса Докучаева (о-в Кунашир), в 57 км от вулканического фронта. Изометричная островершинная подводная гора поднимается с глубин 1500-1700 м при минимальной отметке над вершиной 190 м. Крутизна склонов увеличивается от 7-15 в нижней до 15-25о в верхней их части. Вблизи вершины имеются небольшие боковые пики высотой 50-200 м. Судя по характеру сейсмоакустического изображения, верхняя часть склонов сложена плотными, эффузивно-экструзивными, породами. Во время погружения ПОА "Пайсис" в IIА-м рейсе НИС "Академик Мстислав Келдыш" было установлено, что вершине представляет собой кислый экструзивный купол. Нижняя часть склонов покрывается маломощным чехлом рыхлых отложений, которые коррелируются с верхними горизонтами горизонтально-слоистых осадков мощностью 200-300 м, перекрывающих подножие и прилегающие участки дна. Размер основания вулкана -9x10 км, высота конуса - около 1500 м, объем постройки - порядке 35 км3.
Основание вулкана окаймлено областью отрицательных значений магнитного поля интенсивностью -(100-200) нТ. Над вершиной отмечается положительная аномалия, достигающая 140 нТ, так что полный размах аномалии несколько превышает 340 нТ.

Двумя драгами с глубин 200-500 м поднято около 450 кг каменного материала, представленного глыбами и обломками кислых эффузивов с угловатыми или слегка закругленными краями. Отдельные глыбы несут признаки столбчатой отдельности. Ни посторонних обломков, ни гальки, ни ила или глины в драгах нет. Весь каменный материал очень однороден по составу - свежие биотит-амфибол-плагиоклазовые дациты с массивной либо пористой пемзовидной текстурой и часто отчетливой плоскостной ориентировкой минералов. В краевых зонах некоторых угловатых глыб отмечаются корочки ожелезнения. Дациты содержат многочисленные гомеогенные включения раскристаллизованных амфибол-плагиоклазовых пород габброидного облика. Контакты включений с вмещающими лавами резкие.

Породы содержат до 30-35% вкрапленников, представленных плагиоклазом, амфиболом, биотитом, кварцем, титаномагнетитом,орто- и клинопироксеном. В целом среди вкрапленников преобладают плагиоклаз, а в составе темноцветных минералов - амфибол. Пироксены и титаномагнетит наблюдаются только среди наиболее мелких вкрапленников. Во вкрапленниках плагиоклаза отмечаются включения титаномагнетита и амфибола. В зернах амфибола обычны включения титаномагнетита. Встречаются амфибол-плагиоклазовые сростки. Основная массе пород существенно стекловатая, часто пористая с флюидальной текстурой и буроватыми сферолитами в отдельных образцах. В стекле много мелких и мельчайших кристаллитов, тогда как микролиты довольно редки. Представлены они плагиоклазом и амфиболом, хотя встречаются
биотит и титаномагнетит. Среди акцессориев отмечены апатит и циркон.

Вкрапленники плагиоклаза в лавах сильнозональны и нередко содержат многочисленные двухфазные (стекло + газ) расплавные включения, приуроченные к ядрам кристаллов или зонам роста. Ядра вкрапленников отвечают по составу андезину An39 - 44, внешние зоны - андезин-лабрадору Ап4 3 - 5 9. Ещё блльшая кальциевость и изменчивость состава характерна для плагиоклаза микролитов А п 44 - 80. В случае амфиболов и слюд вкрапленники и микролиты не различаются по составу. Амфиболы отвечают низкотитанистым магнезиально-железистым роговым обманкам, слюды - биотитам с железистостью f = 39,5-42,0% и умеренным содержанием ТiO2 и А 1 2 0 3 . Субфенокристаллы титаномагнетита высокожелезистые ( f = 95-97%) с низким содержанием А12O3 (1,4-1,6) и ТiO2 (3,8-4,1%). Интерстиционные стекла из основных масс пород имеют риолитовый состав при умеренном (7%) содержании щелочей. В стеклах из включений во вкрапленниках найден амфибол при сходных содержаниях кремнезема и суммы щелочей всегда Na 2 0 < K2O. И те и другие стекла отличаются очень высокой железистостью (90-98%) при очень
низком содержании железа и магния.

Включения в вулканитах имеют базальтовый и андезито-базальтовый состав. Они хорошо раскристаллизованы, хотя размеры кристаллов сильно колеблются. Это порфировидные породы с крупными вкрапленниками буровато-зеленого амфибола, реже плагиоклаза и мелкозернистой существенно амфибол-плагиоклазовой каркасной основной массой с чистым бесцветным или буроватым стеклом в интерстициях. В основной массе пород постоянно присутствует также титаномагнетит и немного клинопироксена, а среди вкрапленников иногда отмечается оливин
и кварц. Зерна оливина обрастают каймами амфибола, а кварца - каймами мелких кристаллов клинопироксена. Из акцессориев встречается апатит, нередко образующий вростки в плагиоклазе. В отдельных образцах по амфиболу развивается биотит. Иногда амфиболы, а также плагиоклазы из мелкозернистого мезостазиса пород имеют характерный футлярообразный облик.

По уровню и соотношению щелочей лавы и включения относятся к (K - Na) – породам нормального ряда. В систематике K2 0 - S i 0 2 они попадают в поле умеренно-калиевых пород вблизи границы с полем высококалиевых пород. По соотношению величины Fe0* /MgO с S i 0 2 лавы относятся к известково-щелочным породам, а включения -к толеитовым. Все породы отличаются высоким содержанием Al2O3, причем включения соответствуют высокоглиноземистым, а лавы - весьма высокоглиноземистым разностям. Повышенное, (до 2%) значение П.П.П. в некоторых анализах дацитов может быть связано с вторичной гидратацией стекла основной массы.

И лавы, и включения характеризуются повышенными концентрациями Rb, Ва, U, Th. Величина отношения K/Rb в лавах колеблется от 300 до 400, а во включениях - от 400 до 450. Значения отношений Rb/Sr и Th/U в обоих типах пород повышено ( 0,1-0,29 и 2,4-3,3 - в лавах, 0,04-0,06 и 2,4 – во включениях), тогда как значения отношения Ba/Sr высокие в лавах (1,7-2,9) и низкие во включениях (0,7). Концентрации Ni и Сг в породах низкие, так что величина отношения Ni/Co в обоих типах пород не превышает I.

Два образца дацита и один андезито-базальт из включений проанализированы в отношении редкоземельных элементов. Суммарные концентрации РЗЭ в лавах и включении близки, однако дациты заметно обогащены легкими РЗЭ, а андезито-базальты - тяжелыми (отношение La/Yb
соответственно 10,5 и 6 , 3 ). Нормированные по хондриту спектры распределения РЗЭ характеризуются известково-щелочными трендами и имеют отчетливые перегибы на кривых распределения в области Dy для дацитов и Но - для андезито-базальтов. Еu- минимум отсутствует для андезито-базальта и одного из образцов дацита, зато отчетливо проявлен для другого.В образце дацита определен изотопный состав 87S r / 86S r =0,70311.

Морфоструктурные особенности, характер остаточной намагниченности, высокая однородность и свежесть драгированных пород, отсутствие в драгах чужеродного материала свидетельствует о том, что гора 8.14 является современной вулканической постройкой. Минеральный и петрогеохимический состав пород вулкана типичен для лав тыловой зоны Курильской островной
дуги. Некоторые различия в особенностях минерального состава дацитов из разных драг могут быть связаны с тем, что драгировались разные экструзии (потоки?), или с тем, что одной драгой поднят материал из корки закалки экструзии, а другой - из -подкорковой" зоны.