 | Подводная гора 5.3-5.5 |
Подводная гора 5.3
Плоская вершина горы расположена на глубине 850 м в 37 км к северо-западу от северного окончания о. Симушир, в 53 км от вулканического фронта на краю протягивающегося от о. Симушир поперечного поднятия акустического фундамента и соответствующей цепочки вулканов. От подводного вулкана Пегас (5.4) она отделена понижением в рельефе дна до глубин 1700-1800 м. Северные и западные склоны опускаются до дна Курильской котловины, т.е. до глубин 3000-3300 м.
Судя по характеру сейсмоакустического изображения, гора сложена плотными вулканическими, породами. Располагаясь в области слабоотрицательных значений, в магнитном поле выражена слабо.
В составе материала драгирования преобладают двупироксен-плагиоклазовые андезиты и андезито-базальты. Одна из глыб андезито-базальтов отличается от других наличием мегакристов анортита размером 10-15 мм. Широко развиты черные пузыристые шлаки. Обломки андезитов и андезито-базальтов несут растительного детритуса, однако на шлаках он обилен. Многие шлаки покрыты (Fе-Мn)- корками.
Андезито-базальты имеют порфировую структуру и содержат вкрапленники плагиоклаза, клино-
и ортопироксена (13-15%), оливина (единичные мелкие зерна) и титаномагнетита (2-3%). Крупные (0,7-2,5 мм) вкрапленники плагиоклаза имеют рекуррентную зональность с обильными микровключениями стекла в ядрах. Субфенокристы (0,2-0,4 мм) имеют простую зональность и незначительное содержание включений стекла. Вкрапленники ортопироксена нередко окружены каймами пижонита. Аналогичные каймы развиваются и вокруг вкрапленников оливина.Основная масса пород гиалопилитовая или пилотакситовая с бурым стеклом в мезостазисе. Андезито-базальты из глыбы с мегакристами анортита отличаются большей лейкократовостью и большим распространением ортопироксена.
По данным микрозондирования андезито-базальтов, ядра вкрапленников плагиоклаза отвечают
битовнит-анортиту An85-89, краевые зоны - лабрадор-битовниту An63-77, микролиты - лабрадор-битовниту A n 5 1 - 8 0 . Клинопироксены - незональные авгиты с умеренным содержанием Аl2О3 (1,8-2,2%), ортопироксены – гиперстены - c 1,0-1,5% Al2O3. В составе микролитов установлены субкальциевые авгиты и пижониты. Титаномагнетиты из вкраплеников пироксенов менее железистые, более глиноземистые и менее титанистые, чем микролиты (соответственно f = 89-90 и 97%; Al2O3 = 3,7-4,0 и 2%; TiO2 = 9,0-9,5 и 13%). Интерстиционные стекла из мезостазиса пород отвечают высокоглиноземистым Na-K-риолитам (K2O/Na2O = 1-3).
Андезиты - амфиболсодержащие двупироксен-плагиоклазовые породы с порфировой структурой. Породы содержат до 40-45% вкрапленников и субфенокристов, сложенных плагиоклазом (преобладает), клино- и ортопироксеном, титаномагнетитом и единичными зернами амфибола. Плагиоклаз с зонами и обильными включениями стекла с газовыми пузырьками. Ядра вкрапленников отвечают лабрадору An 6 0 - 6 2, края - андезин-лабрадору ( A n 4 5 - 5 0 ), мелкие вкрапленники - андезину ( A n 3 0 - 3 5 ) . Среди пироксенов преобладает ортопироксен. Амфибол желето-зеленый. В амфиболе и пироксенах - включения титаномагнетита, реже плагиоклаза. Основная масса хорошо раскристаллизована и сложена лейстовидными микролитами плагиоклаза (50-60%), пироксенов (5-10%), титаномагнетита (2-3%) и бесцветным стеклом (до 30%).Структура основной массы гиалопилитовая. В андезитах отмечаются мелкие округлые обособления мелкозернистых габбро-норитов. И андезито-базальты и андезиты - свежие породы.
Одна из проб андезито-базальта и проба андезита относятся к умеренно-калиевой серии нормального по щелочности рада с отношением Na2О/K2О=2. Лавы отличаются высокой глиноземистостью и умеренной железистостью и попадают в поле "известково-щелочных" пород.
Оба образца имеют повышенные концентрации Li, Rb, Sr, U, Th, La, Се,Ni, умеренные Ва, Be, Сг, низкие Yb, Си при низких значениях отношения K/Rb (230-250), повышенных Rb/Sr (0,10-0,16), высоких La/Yb (I6-20) и Ni/Co (3,3-3,7). Значения отношений La/Yb в лавах относятся к числу самых высоких, а отношений K/Rb -- самых низких для вулканитов Курильской островной дуги.
Для андезита 8 7Sr/8 6Sr=0,70298 и 1 4 3Nd/1 4 4Nd= 0,513034. Полученные значения типичны
для тыловой зоны.
Андезито-базальт с мегакристами анортита по химическому и редкоэлементному составу резко отличается от остальных лав. Это низкокалиевая порода с высоким Na2О/K2О=5,6, весьма низким уровнем концентраций Rb, Be, Ва, Сг, Ni, повышенным значением K/Rb=640 и низким Ni/Co (0,5). На диаграмме FeO*/MgO-SiO2 он попадает в поле "толеитов". Породы с такими особенностями характерны для
фронтальной, а не для тыловой зоны.
Остроугольный облик, свежесть и однородный вещественный состав драгированного материала позволяют утверждать, что драгировалась молодая вулканическая постройка. Об этом же свидетельствует практически полное отсутствие осадков, перекрывающих подножие. Наличие плоской вершины, опущенной на глубину 900 м, говорит о том, что возраст вулкана доголоценовый, скорее всего плейстоценовый.
Не понятна слабая выраженность вулкана в магнитном поле. Возможно в его строении участвуют как прямо, так и обратно намагниченные породы. В этом случае возраст вулкана близок к 0,7 млн лет, т.е. к последней инверсии полюсов.
Вулкан Пегас
Вершина вулкана расположена в 27 км к северо-западу от северной оконечности о. Симушир, в 42 км от вулканического фронта. Вулкан располагается на поперечном относительно простиранию дуги поднятия акустического фундамента. Возможно этот фундамент образован сросшимися подножиями вулканов. Превышение вулкана над поднятием 1200-1300 м, юго-западные его склоны опускаются до глубины около 2800 м при минимальной глубине над верщиной около 500 м. Угол наклона склонов меняется от 7-15 у подножия до 15-20о в привершинной части. В верхней части разреза склонов конуса на сейсмограммах НСП выделяются многочисленные субпараллельные склонам отражающие границы, что указывает на существенно пирокластический состав привершинной части. Местами на склонах отмечаются небольшие участки с сильным рассеянием сейсмического сигнала, возможно, связанные с наличием побочных вулканических конусов или экструзивных тел. Этот вулкан, так же как и предыдущий, слабо выражен в магнитном поле. Это согласуется с данными НСП о существенно пирокластических породах, слагающих постройку.Объем постройки над акустическим фундаментом, 45 км3, но, возможно, он больше, если считать акустический фундамент сросшимися подножиями вулканов.
Преобладающим типом пород являются обильнопорфировые амфиболсодержащие двупироксен-плагиоклазовые андезито-базальты. Второй тип пород - биотит-амфибол-плагиоклазовые андезиты. Встречены также обильнопорфировые двупироксен-плагиоклазовые андезито-
базальты. Две глыбы сложены редкопорфировыми и субафировыми андезито-базаль-
тами с тонкой плитчатой отдельностью.
Амфиболсодержащие андезито-базальты – тонкопористые породы (3-5% пор) с порфировой структурой. Они содержат 15-20% вкрапленников и субфенокристов плагиоклаза, 5-8% пироксенов (ортопироксен преобладает над клинопироксеном), до 7% амфибола, -1% титаномагнетита и единичные зерна оливина. Плагиоклаз зонален с мелкими выделениями
стекла по зонам роста или в ядерных зонах. Амфибол - зеленовато-бурый, иногда опацитизирован. В крупных выделениях амфибола отмечаются вростки таблитчатых кристаллов плагиоклаза, призм ортопироксена и зерен титаномагнетита. Основная масса содержит до 55-65% микролитов, сложенных плагиоклазом, клино- и ортопироксеном, титаномагаетитом в светлом коричневатом стекле. Структура основной массы гиалопилитовая.
Безамфиболовые андезито-базальты отличаются от амфиболсодержащих более плотной текстурой, равным соотношением клино- и ортопироксена среди вкрапленников, несколько большим развитием оливина (1-2%) и более густой бурой окраской стекла.
Субафировые и редкопорфировые андезито-базальты являются двупироксен-плагиоклазовыми породами, содержащими соответственно 1-2 и 11-12% вкрапленников и отличаются от андезито-базальтов наличием вторичных минералов (жилки карбоната и заполненные цеолитом миндалины).
Андезиты имеют порфировую структуру и содержат 25-30% вкрапленников и субфенокристов плагиоклаза ( 15 - 17 % ) , амфибола ( 5 - 10 % ) , титаномагнетита (1%), биотита (1%) и единичные зерна ортопироксена. Содержание вкрапленников плагиоклаза однообразно: небольшое относительно кальциевое ядро, часто переполненное включениями стекла, широкая полоса с ритмической зональностью, более кислая довольно узкая кайма. В мелких вкрапленниках зональность более постепенная. Амфибол - зеленовато-бурый, нередко содержит включения зерен плагиоклаза и титаномагнетита. Биотит бурый. Во вкрапленниках титаномагнетита обычно вростки апатита. Мелкие призмы апатита (до 0,2мм) обычны в основной массе породы. Основная масса вулканитов пористая (5-10% пор) и хорошо раскристаллизована (до 60% микролитов плагиоклаза, ортопироксена и титаномагнетита). Структура ее гиалопилитовая, местами пилотакситовая. Стекло бесцветное или светло-серое.
Все вулканиты принадлежат к породам умеренно-калиевой серии нормального по щелочности
ряда с высокой глиноземистостью и умеренной железистостью и попадают в поле "известково-щелочных" пород. Лавы отличаются повышенной концентрацией Li, Rb при умеренной Ba, Sr, Be, Ni и низкой Сг и Си. Величина отношения K/Rb лежит в пределах 275-425, a Rb/Sr - 0,05-0,09, значение отношения Ni/Co несколько повышено (1,0-3,3). Содержание редкоземельных элементов умеренное, так же как и степень фракционирования (La/Yb =4,6).
В андезите 8 7Sr/ 86Sr=(0,70309+8) и 143Nd/1 4 4Nd =(0,513054+16).
Угловатый облик, свежесть и однородность вещественного состава каменного материала позволяют рассматривать исследованную подводную гору как молодое вулканическое
сооружение.
Подводная гора 5.5
Вершина горы расположена в 20 км к северо-западу от северной оконечности о. Симушир, в 34 км от вулканического фронта. Это небольшая, правильная коническая гора, поднимающаяся над поверхностью вулканов 5.3 и 5.4 с глубины 1500 на 600 м. Угол наклона склонов увеличивается от 10 до 20о. Судя по данным НСП, гора представляет собой вулканический конус. На склонах отсутствуют рыхлые отложения. Эта постройка, как и две предыдущие (5.3 и 5.4), слабо выражена в магнитном поле. Небольшие локальные положительные аномалии меньше 100 нТ, обусловлены, лавовыми куполами или экструзиями, наличие которых можно предположить и по данным НСП. Объем постройки около 9 км3.
Материалы драгирования представляют глыбы, некоторые из них разбиты трещинками, по которым развиты примазки серы. Глыбы сложены плотными оливинсодержащими двупироксен-плагиоклазовыми, реже оливин-клинопироксен-плагиоклазовыми базальтами. Остальная часть з угловатых обломков представлена пористыми вулканическими бомбами и шлаками тех же базальтов, пропитанных (Fe-Mn)- окислами. Корки этих окислов встречаются в виде отдельных обломков,иногда включающих мелкую гальку, а также покрывают поверхность многих глыб.
Базальты - единственный тип пород, слагающий угловатые обломки. В большинстве случаев
это порфировые разности, содержащие 30-40% вкрапленников и субфенокристаллов плагиоклаза (15-25%), клинопироксена (5-10%),ортопироксена (3-4%), оливина (до 2-3%), титаномагнетита (до 2%). Наиболее крупные вкрапленники плагиоклаза нередко содержат включения стекла, приуроченные к зонам роста, а кристаллы клинопироксена - вростки титаномагнетита. Зерна ортопироксена окружены каймами клинопироксена. Основная масса пород состоит из микролитов тех же минералов, которые слагают вкрапленники и имеет интерсертальную или пилотакситовую (реже гиалопилитовую) структуру.
Базальты относятся к высокоглиноземистым разностям нормального по щелочности ряда и попадают в поле "толеитов". Однако двупироксеновые и клинопироксен-оливиновые разности их резко различаются по уровню содержания щелочей, особенно К и литофильных редких элементов.
Двупироксеновые базальты соответствуют породам умеренно-калиевой серии и имеют невысокие отношения Na20/K20 (2,1-2,5) при умеренном содержании Rb, Ba, Sr, Be, La и умеренных же значениях отношений K/Rb (400) и La/Yb
Клинопироксен - оливиновый базальт - низкокалиевая порода с высоким (8,9) отношением Na20/K20 и низким содержанием Rb, Ba, Sr, Be. Если двупироксеновые базальты по особенностям состава обычны для лав промежуточной и тыловой зон Курильской дуги, то клинопироксен-оливиновые отвечают лавам фронтальной зоны.
Содержание элементов группы железа не зависит от щелочности базальтов, но обнаруживает связь с их железистостью. Наименее железистый базальт обогащен Сr и Ni, тогда как наиболее железистый (f = 66%) обеднен этими элементами. Соответственно различаются величины отношений Ni/Co (4,5 и 1,1) и Cr/v (0,44 и 0,06).
Проба из базальтовых шлаков демонстрирует высокий уровень обогащения окислами марганца (16,5% МпО), а также Ba, Li, Nl, Си в Zn и отличается примесью органического материала ( Сорг= 1,4%).
В образце двугпироксенового базальта определены изотопные отношения 87Sr/ 86Sr =0,70316+4 и 143Nd/144Nd = 0,512993+8. На стандартной диаграмме фигуративные точки базальтов попадает в область мантийной корреляции вместе с лавами вулканов тыловой зоны Курильской дуги.
Свежесть и однородность драгированных базальтов, особенно в вулканических бомбах и шлаках, свидетельствуют о том, что исследованная горая является четвертичным вулканом. Морфоструктурные особенности свидетельствуют о том, что он насажен на подножие вулкана Лисянского, который,по всей вероятности, имеет плейстоценовый возраст. Видимо, вулкан 5.5
также имеет плейстоценовый возраст. Слабость магнитной аномалии может быть связана с небольшим объемом постройки, которая, возможно, является одноактной.