 | Петрологические провинции Тихого океана |
C http://elibrary.fegi.ru/elibrary/doc_view/4--------?tmpl=component&format=raw
доктор геолого-минералогических наук Голубева, Эмма Дмитриевна, 2004 год, Владивосток Геохимия и петрология толеитовых базальтов
Петрологические провинции Тихого океана.
Tипизация океанических базальтов дна океана провeдeнa по минеральному и химическому составу с учётом геохимических характеристик.
Петрогеохимическая систематика толеитовых базальтов Тихого океана
I. Толеиты срединно-океанических хребтов (MOR,СОХ)
1) магнотолеиты (N-тип)
2) ферротолеиты (Fe-тип)
3) калиевые ферротолеиты (K-Fe-тип)
4) Na-толеиты (Na-тип)
5) переходные (T-тип)
6) обогащенные (Е-тип)
7) деплетированные (D-тип)
2. Ультратитанистые ферротолеиты (UTi-Fe-тип)
3. Примитивные толеиты плит PIP (Primitive Inherent Plate)
магнотолеиты
ферротолеиты
4. Толеиты океанических островов
гавайский (H-Ti-тип)
самоанский (S-UTi- тип)
5. Субщелочные базальты (переходные -transitional)
6. Автономные анкарамиты подводных гор Маркус-Уэйк и Мид-Pacific
В качестве одного из главных диагностических признаков толеитовых базальтов Восточно-Тихоокеанского поднятия (ВТОП) принималось отношение нормированных [Evensen et al., 1978] содержаний лантана к самарию ([La/Sm]n), характеризующее уровень концентрации в породах лёгких редкоземельных элементов (РЗЭ) относительно общего уровня их накопления. Слагающие 2-й океанический слой породы эффузивных и субинтрузивных базальтовых комплексов океана на классификационной диаграмме Д.Макдональда и Т.Кацуры [1964] (SiO2- Na2O+K2O) попадаютв поле толеитов и реже субщелочных базальтов.
Формационно-геохимические типы базальтов океана представлены:
тип 1 -толеитами срединно-океанических хребтов (MOR, СОХ), магнезиальные и ферротолеитовые разности которых отличаются крайне низкими содержаниями калия и крупноионных литофильных микроэлементов (Rb, Ba, Sr), разделены по составу на несколько геохимических типов: деплетированные- D, нормальные- N, переходные - Т и обогащённые - Е, различающиеся между собой величиной отношений [La/Sm]n ). Выделены два типа - калиевые ферротолеиты и натриевые толеиты, проявление каждого из которых является индикатором конкретной геодинамической обстановки: первого – склонов хребта ВТОП, где предполагается кристаллизационная дифференциация нормальных магнотолеитовых магм с накоплением железа, титана, калия, бария и лёгких РЗЭ в очагах, мигрирующих в стороны от осей спрединговых зон (скв. 597); второго- участков выклинивания рифтовых зон под
континентальной корoй ( например, на севере Калифорнийского залива вероятна контаминация деплетированной океанической магмы континентальным материалом).
тип 2 - ультратитанистый ферротолеит (UTi-Fe- тип) плюмового типа срединно-океанических поднятий и рифтов (P-type) .
тип 3 - примитивныe толеиты океанических плит PIP- (Primitive Inherent Plate) [Saunders, 1982, породы впадины Науру] - породы 2-го слоя коры океанических плато и впадин центральной и западной частей Тихого океана. Будучи петрогеохимическими аналогами толеитов и ферротолеитов MOR Т-типа они менее деплетированы лёгкими РЗЭ ([La/Sm]n=1).
тип 4 - тип толеитовых базальтов океанических островов и подводных гор в отличие от примитивных толеитов MOR и PIP характеризуется уникальными чертaми петрогеохимии: при относительно низком содержании щелочей, особенно калия, эти породы обогащены титаном, крупноионными литофильными элементами (Rb, Sr, Ba) и лёгкими РЗЭ.
тип 5 - переходные (transitional), cубщелочные базальты, описанные в [Batiza et al., 1982] , широко развиты на склонах ВТОП и в зонах трансформных разломов.
тип 6 - aвтономные анкарамиты подводных гор Маркус-Уэйк и Мид-Пацифик, по мнению авторов [Говоров и др., 1992], описавших их в ассоциации с трахибазальтами, генетически связаны с глубинными магматическими очагами, возникшими при активизации погребённых древних структур типа расслоенных интрузивов.
Специфические породы, именуемые KLAEP (обогащённые калием, лёгкими акцессорными элементами- LAE и фосфором), драгированы в различных блоках западной Пацифики [Петрологические …, 1996]. Высокие содержания калия не связаны с
вторичным изменением пород, а обусловлены особенностями их происхождения.
Понятие петрологической провинции впервые применил Дж. Натланд для системы Лайн [Init. Rep. V.33, 1976]. Выявлены петрологическиe провинции дна Тихого океана на большом протяжении донной поверхности с относительно ровным рельефом:
выделяются морфоструктуры (своды, поднятия, вулканические хребты, рифтовые структуры и разломные зоны).
Выделение петрологических провинций пo следующим признакaм:
(1) - тектоническое положение, морфология и строение структур океана;
(2) - формационно-геохимические типы магматических пород и их ассоциации;
(3) - последовательность магматизма (абсолютный возраст). В этом смысле под петрологическими провинциями подразумеваются морфотектонические области, характеризующиеся специфичными ассоциациями формационно-
геохимических типов базальтов, связанных общностью происхождения и времени формирования.
Соответственно этим критериям имеем 6 главных групп:
1- провинции срединно-океанических хребтов и рифтов с преобладающим толеитовым магматизмом кайнозойского (до голоценового) возраста;
2- провинции асейсмичных вулканических хребтов с преобладающим титанисто-толеитовым и подчиненным дифференцированным щелочнобазальтовым магматизмом кайнозойского (до голоценового) возраста;
3- провинции Полинезийского свода с титанисто-толеитовым и щелочнобазальтовым типом магматизма позднекайнозойского (до голоценового) возраста;
4- анкарамит-трахибазальтовая провинция Мид Пацифик позднеюрско- мелового возраста;
5- провинции линейных тектонических зон с многоэтапным (от позднеюрского до плейстоценового) толеитовым и щелочным магматизмом натриевого и калиевого рядов;
6- провинции позднеюрско-мелового возраста с преобладающим толеитовым магматизмом, испытавшие тектоно-магматическую активизацию в олигоцене-плейстоцене с развитием базальт-трахитовых комплексов.
Петрологическое районирование Тихого океана показало, что мегаструктура Пацифики состоит из двух неравноценных по площади структур: (1) полукольцевого пояса срединно-океанического хребта позднемелового-плейстоценового возраста, пролегающего по восточной и южной окраинам океана и сложенного преимущественно толеитами MOR (Неопацифики) и (2)
глобального сегмента центральной и западной частей океана (Палеопацифики), состоящей из множества провинций, приуроченных к геоструктурам разных типов, которые сложены различными по составу, происхождению и возрасту пород- от примитивных базальтов океанических плит до щелочных комплексов.