Источники магматизма континентальных окраин в средне-позднекайнозойских структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде по геохимическим данным

Ясныгина, Татьяна Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Источники магматизма континентальных окраин в средне-позднекайнозойских структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде по геохимическим данным
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Источники магматизма континентальных окраин в средне-позднекайнозойских структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде по геохимическим данным"

На правах рукописи

Ясныпша Татьяна Александровна

ИСТОЧНИКИ МАГМАТИЗМА КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОКРАИН В СРЕДНЕ ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКИХ СТРУКТУРАХ РАСТЯЖЕНИЯ ЯПОНСКОГО МОРЯ И РИО-ГРАНДЕ ПО ГЕОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ

Специальность 25.00.04 - петрология, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогичсских наук

Иркутск- 2004

РаГюта выполнена в Институте земном коры Сибирскою отделения Российской Академии наук

Научный рукоиолшель

ДОК|(>[' 1СОЛОН1 минсрало! пчи-кил наук Расск.! кт Сср1си Икильсгш I (ИЗКСО РАН)

Официальные оппоненты: локтор ¡сопого-минсрало1ичсских наук

Липшиц Виктор Сергеевич (ШХСОРАН)

доктор I еолого-минералогических наук Кутолин Владислав Алексеевич (ОНГГиМ СО РАН)

Ведущая организация

Инышуг гекгоники и 1соф1иики ДВО РАН

Защита состоится 25 октября 2004 г. в 9 °° часов на заседании диссертационного Совета Д

003 022 02 при Институте земной коры СО РАН,

по адресу: 664033, г Иркутск, ул Лермонтова, 128, ИЗК СО РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иношута ¡емпои коры СО РАН

Автореферат разослан 20 ссшября 2004 i

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минсралогических наук

В Меньшагин

/¿w

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Геодинамическая систематика магматизма по геохимическим данным разработана на примере современных обстановок [Реагсе, 1982 и др.]. Исходя из метода актуализма, выводы о корреляциях состава магм с протекающими в настоящее время геологическими процессами были распространены на геодинамические реконструкции геологического прошлого [Rollinson, 1993 и др.]. Между тем, оказалось, что вулканические породы континентальных окраин могут распределяться на индикаторных вариационных диаграммах в поля магматических пород практически всех типов известных современных обстановок [Wang, Glover, 1992; Рассказов и др., 2003]. Появление современных базальтовых магм с «внутриплитными характеристиками» на Андийской активной континентальной окраине в грабене Колима рассматривалось как следствие осложнения субдукционных процессов локальным растяжением литосферы [Wallace, Carmichael, 1999]. Исследования последних десятилетий показали, что на континентальных окраинах в течение кайнозоя могли иметь место глубокие структурные перестройки, поэтому для понимания геодинамики таких территорий необходима разработка новых подходов к геохимическим исследованиям магматизма. Сравнительные исследования вулканических и субвулканических пород в структурах растяжения Рио-Гранде и Японского моря ориентированы на выяснение средне-позднекайнозойской эволюции магматизма на основе изотопных и микроэлементных данных о составе мантийных и коровых источников.

Цель исследования - определить соотношения источников средне-позднекайнозойского магматизма в структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде Основные задачи:

1. Изучить вариации микроэлементов и изотопных отношений стронция в последовательностях среднс-позднскайнозойских вулканических пород Япономорской подвижной системы (на примере Юго-Западного Сахалина и Юго-Западного Приморья) и структуры Рио-Грандс (на примере впадины Сан Луис и сопредельных территорий).

2. Определить компонентный состав вулканических и субвулканических пород по изотопным и микроэлементным данным, установить происхождение компонентов и пространственно-временные вариации их соотношений в процессе развития магматизма.

3. Выполнить сравнительный анализ магматических источников в рассматриваемых структурах растяжения.

Защищаемые положения:

1. На западном побережье Южного Сахалина имела место пространственная смена магматических источников. Во временном интервале 21-17 млн лет назад по латерали ЮжноТатарского бассейна в Чеховской зоне изливались базальтовые магмы, представлявшие собой выплавки из материала, преобразованного надсубдукционными процессами, а в интервале 16-4 млн лет назад севернее Южно-Татарского бассейна в Лесогорской зоне поступал материал из литосферной мантии континентальной окраины, не испытавшей субдукционных преобразований.

2. В Юго-Западном Приморье компонентный состав плавившегося материала существенно менялся во времени. Около 46 млн лет назад плавилась кора, в интервале 38-34 млн лет назад-материал континентальной литосферной мантии, в интервале 33-32 млн лет назад усиливалось плавление коры, а в интервале 23-13 млн лет назад возрастала роль плавления материала, связанного с субдукционными процессами.

3. В структуре Рио-Грандс выражена временная и пространственная смена магматических источников. В интервале 34-27 млн лет назад в се северной части в плавление вовлекался материал коры, а в дальнейшем включались магматические источники дифференцированного по составу материала континентальной литосферной мантии. Астсносферныс обедненные в изотопном отношении выплавки были характерны для южной части структуры Рио-Гранде, а севернее зоны Хемсз они не появлялись.

БИБЛИОТЕКА |

iУЖМ

20054 12631

4. Образование структур Рио-Грандс и Японского моря в условиях растяжения континентальных окраин сопровождалось магматизмом с близким набором компонентов мантии и коры.

Научная новизна. Продемонстрирован подход к анализу микроэлементных и изотопных данных по вулканическим породам конгнпенгальиых окраин, заключающийся в выделении конкретных компонентов коры и мантии в вулканических породах и анализу их пространственно-временных вариаций. По вариациям изотопов стронция и микроэлементов в тыловой зоне Северо-Восточного Хонсю выявлена последовательность задугового магматизма, начинавшаяся выплавками из подлитосферной конвектирующей мантии окраины континента, вероятно неизмененной мстасоматичсскнми процессами, за которыми следовали расплавы из подлитосферной части надсубдукционного клина, из надслэбовой его части, а затем - из астеносферы. На западном побережье Южного Сахалина, в Чеховской зоне, пространственно связанной с Южно-Татарским бассейном, установлена последовательность, представленная начальными выплавками из подлитосферной конвектирующей мантии окраины континента и последующими выплавками материала из опба. Покачано сходство компонентного состава средне-позднскайнозойских вулканических пород областей растяжения Востока Азии и Запада Северной Америки, хотя эти области имели различную средне-позднекайнозойскую динамику.

Практическая значимость работы. При датировании вулканических пород Южного Сахалина и Юго-Западного Приморья К-^ и 40Аг/'"Аг методами уточнена схема стратиграфии вулканогенно-осадочных комплексов. Установленный характер пространственно-временной смены источников магм в задуговой области Япономорской подвижной системы способствует пониманию структуры коры и мантии территории и должен приниматься во внимание при разработке подходов к оценке сейсмической опасности территорий.

Фактический материал и методика исследований. Диссертационная работа выполнена в лаборатории изотопии и геохронологии Института земной коры СО РАН. При исследованиях пространственно-временных вариаций изотопно-геохимических характеристик вулканических пород северной части структуры РиоТранде использовалась коллекция образцов, отобранных СВ. Рассказовым при совместных экспедиционных исследованиях с Р. Томпсоном (Геологическая служба США, Денвер), для территории Юго-Западного Приморья - коллекция образцов, отобранных СВ. Рассказовым и Е.В. Сараниной при совместных работах с Ю.А. Мартыновым (Дальневосточный Геологический Институт ДВО РАН), СВ. Коваленко (Приморская поисково-съемочная экспедиция), а для территории Юго-Западного Сахалина - коллекция образцов, отобранных СВ. Рассказовым при совместных работах с О.М. Мельниковым, А.В. Рыбиным, В.А. Гурьяновым (Институт морской геологии и геофизики Сахалинского научного центра ДВО РАН) и А.Э. Жаровым (Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск). Диссертантом осуществлялась техническая обработка собранных коллекций, выполнялись аналитические исследования и интерпретация данных. Аналитические исследования проводились по методикам, в разработке которых автор принимала активное участие. Во всех отобранных образцах вулканических пород структуры Рио-Гранде лично диссертантом определены микроэлементы методом РФ А. В 61 образце из структуры Рио-Грандс и в 80 образцах Юго-Западного Сахалина и Юго-Западного Приморья определен широкий спектр микроэлементов методом ИСП-МС (химическая пробоподготовка М.Е. Марковой и Е.В. Сараниной, измерения и обработка данных.диссертанта). Содержания пстрогенных оксидов в 107 образцах вулканических пород рифтовой системы Рио-Грандс, 33 образцах Юго-Западного Сахалина определялись методами классической "мокрой химии" в аналитическом центре Института земной коры СО РАН (аналитики М.М. Смагунова, Г.В. Бондарева, Т.Г. Бобровская, Е.Г. Колтунова), а в 63 образцах Юго-Западного Приморья - в лаборатории геохимии Дальневосточного геологического института ДВО РАН. Восемь образцов вулканических пород датированы в лаборатории изотопии и геохронологии К-Аг методом (измерения радиогенного аргона И. С Брандта и СБ. Брандта, измерения концентраций калия М.М. Смагуновой), пять образцов датированы 4°Аг/15Аг методом в

Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН (аналитик А.В.

Травин). Три Rb-Sr датировки (две минеральные изохроны и одна валовая) и значения изотопных отношений ''Si/'Sr в пятидесяти четырех образцах получены масс-спектрометристами М.Н. Масловской и Н.Н. Фефсловым с химической подготовкой проб Е.В. Сараниной в лаборатории изотопии и геохронологии.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований представлены на трех международных и четырех всероссийских конференциях, в том числе на симпозиуме «Rifting in intracontinental setting: Baikal Rift System and other Continental Rifts" (Иркутск-Тервюрен, 1999), на международных совещаниях «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов» (Бишкек, 2002), "Structure, geodynamics and metallogeny of the Okhotsk region and adjacent parts of the north-western Pacific plate», (Южно-Сахалинск, 2002), на 2-й Всероссийской конференции по изотопной геохронологии «Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза» (Санкт-Петербург, 2003), на 20-й Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2003), на 37-м Тектоническом совещании «Эволюция тектоничесих процессов в истории Земли» (Новосибирск, 2004) и других. По теме диссертации опубликовано две статьи в журналах и семь статей в тематических сборниках. Две журнальные статьи находятся в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения общим объемом 166 страниц машинописного текста. В ней содержатся 57 иллюстраций, 9 таблиц и приложений и список литературы из 185 наименований.

Автор благодарит научного руководителя С В. Рассказова за помощь в подготовке диссертации, М.Е. Маркову и В.И. Ложкина - за всемерную поддержку в "прецизионных определениях микроэлементов методом ИСП МС, Л.В. Соловьеву и А.В. Иванова- за ценные критические замечания, а такжеСБ. Брандта, И.С Брандта, Е.В. Саранину, М.Н. Масловскую, Н.Н. Фефелова, М.М. Смагунову, Г.В. Бондареву и других сотрудников ИЗК СО РАН, внесших вклад в аналитические работы. Диссертация подготовлена по интеграционному проекту СО РАН № 70.

Глава 1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Территории исследований расположены на восточной и западной границах Тихоокеанского тектонического сегмента Земли (рис. 1). По реконструкциям с использованием палеомагнитных данных, начало его образования относится, к докембрию [Пущаровский, Меланхолина, 1992 и ссылки в этой работе]. В конце мела - начале палеогена здесь происходили крупные структурные перестройки и образовалась Восточно-Тихоокеанская рифтовая система, активная до настоящего времени.

Структура Рио-Гранде находится на западе Ссверо-Американского континента. Она отделяет плато Колорадо и часть Провинции Бассейнов и Хребтов южнее его от внутренней части Ссверо-Американского кратона (Великих Равнин). Начало растяжения в структуре датируется временным интервалом 32-27 млн лет назад. Вулканическая деятельность на ее территории началась в позднем эоцене и представляла собой финал позднемсл-палеогеновой мшрации континентальной магмашческой душ от западной окраины вглубь Ссвсро-Лмсриканского континента [Coney, Reynolds, 1977 и др.]. Выявление этой миграции позволило, в свое время, выдвинуть гипотезу пологой субдукции плиты Фаралон под континент [Christensen, Lipman. 1972; Lipman, 1980]. При более поздних трансформных смещениях Тихоокеанской плиты относительно Ссвсро-Амсриканской развитие магматических процессов определялось подъемом астеносферного материала.

Остров Сахалин был отделен Татарским проливом от континента в результате средне-позднекайнозойского растяжения коры. Геохронологические и геохимические исследования вулканизма западного побережья Южного Сахалина имеют ключевое значение для понимания соотношений между процессами субдукции и рифтогенной деструкции континентальной окраины. С одной стороны, развитие этой территории может быть связано непосредственно с растяжением коры Татарского пролива. С другой стороны, южная часть

Рис 1 Местоположение районов исследований на западной и восточной границах Тихоокеанского тектонического сегмента Земли

1 - внешняя граница сегмента [Пущаровский Меланхолина 1992] 2 - краевая гравитационная ступень Восточной Азии [Романовский 1999] 3 - глубоководные желоба 4 - Императорско Гавайская вулкаьотектоническая гряда 5 — районы исследований В качестве основы использована схема из работы [Пущаровский Меланхолина 1992]

острова располагается между

глубоководными котловинами

Охотского и Японского морей и может испытывать влияние субдукционных процессов (рис 2) Другая территория, также имеющая ключевое значение для определения характера развития процессов деструкции во времени и пространстве, Юго Западное Приморье часть континентальной окраины расположенной непосредственно в тылу душ Ссвсро Восточною Хонсю (рис 2)

Рис 2 Пространственные соотношения районов исследований в Япономорской подвижной системе с современными ос1ровными ду1ами и 1лубоководмыми котловинами 1 - современные вулканические дуги (К - Курильская, СВХ - Севере Воеючною Хонсю, ИБ — Идзу-Бонипскаи), 2 - распределение эпицентров 1лубокофокусных землефисснии, интервал глубин 300 650 км [Хесс, 1952], 3 - сейсмические изобаты [Умб1ров, 1952], 4 -глубоководные задуговые котовины, 5 - районы исследований

ГЛАВА 2 . АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Прецизионные определения микроэлементов в вулканических и субвулканических породах выполнены методом масс-спектромстрии с индуктивно связанной плазмой Подготовка проб проводилась с разложением в микроволновой печи Для международных стандартных образцов базальтов ВШ-1, 1Б-2, БЫУО 1, долсрита ОКС-1, андезита АОУ-1, риолита КОМ 1 и контрольного образца толеитового базальта из рифта Рио Гранде КО 120/2

приведена статистическая погрешность определения. Низкие значения интенсивностифонового сигнала и предела обнаружения позволяют получать результаты с высокой воспроизводимостью. При сравнении результатов определений микроэлементов в вулканических породах, полученных методами ИСП МС и РФА установлено хорошее совпадение для Ва, Sr, Ni и Zr, удовлетвори гсльнос совпадение - для Rb, Nb и Y.

Измерения изотопных отношений стронция и его концентрации в пробах с трассером определялись на мультиколлскторном масс-спектрометре Finnigan МАТ 262 (Германия), принадлежащем Иркутскому центру коллективного пользования. Изотопные отношения 87Rb/8,Rb в пробах с трассером измерялись на масс-спектрометре МИ-1201 ТМ в лаборатории изотопии и геохронологии. В период измерений средние значения изотопного стандарта стронция NBS SRM 987 составили 0,7102810,00002. Расчеты возрастов проводились по программе ISOPLOT. Использовалась константа распада s7Rb 1,42х10'"год

Датирование методом 40 Ar/1'Ar выполнено на масс-спектрометре Noblegas 5400. Датирование вулканических пород К-Ar методом проводилость на масс-спектрометре МИ-1201, усовершенствованном в лаборатории изотопии и геохронологии ИЗК СО РАН с одновременным измерением масс изотопов 36Аг и *°Аг. Разбавление осуществлялось воздушным аргоном. Концентрации калия определялись по трем навескам фотометрией пламени. Методика датирования и расчета погрешностей подробно охарактеризованы в монографии [Рассказов и др., 2000]. При расчете возраста использовались константы Як = 0,58lxlO"10 ГОД"1; А.в = 4,962x10"'° ГОД" ';40К =0,01167ат.%К.

Глава 3. СТРОЕНИЕ И ВОЗРАСТ ВУЛКАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

На территории будущего рифта Рио-Грандс имел место амагматичный персрыв.продолжавшийся с 60 до 35 млн лет назад. В интервале 35-28 млн лет назад происходили кальдерные извержения и образовались крупные вулканические поля Моголон-Датил и Сан-Хуан. В северной части рифта изучена последовательность формаций конехоз, хинедэйл, сервиллста и долинных лавовых потоков и вулканических конусов. В формации конехоз вулканического поля Сан Хуан (возраст пород 35-27 млн лет) состав пород варьировал от трахиандезитов до трахириолитов. Формация хинедэйл сложена более основными породами. По иространс1вс1шо-врсмснному распределению извержении и особсшюс1ям состава лав, слагающих эту формацию, выделяются четыре вулканических интервала: 1) 28-22, 2) 18-16,3) 159 и 4) 7-5 млн лет назад. Первый интервал имел переходный характер и включал ассоциацию пород от кислого состава (спекшиеся туфы поля Латир) до основного. Интервалом 24,6-22 млн лет датированы низкокалисвые андезибазальты и умереннокалисвые андезиты конуса Петака. Низкокалисвыс базаниты впадины Эспаньола имеют интервал датировок 25-18 млн лет. К формации сервиллета относится мощная толща толситовых лав, слагающих вулканическое поле Плато Таос во впадине Сан Луис [Lipman, 1969]. Толща датирована интервалом 4,5-3,5 млн лет. В этот же возрастной интервал попадают крупные вулканические куполы трахиандезит-трахидацитового состава (Сан-Антонио, Ют, Трес Орсйрас и др.), возвышающиеся над плато [Dungan et al., 1986]. В окрестностях купола Сан-Антонио в виде вулканических конусов и лавовых потоков локально проявлены извержения трахиандезитов возрастом 2,2-1,8 млн лет. Породы четвертичных вулканических конусов и "долинных" лавовых потоков гор Тюзас представлены гавайитами и переходными базальтами возрастом 1,1-0,24 млн лет [Manley et al., 1987].

По соотношению андезибазальты и андезиты Пстаки попадают в

поле известково-щелочных составов. Другие базальты и андезибазальты формации хинедэйл располагаются вблизи разделительной линии известково-щелочных и толситовых серий.

В Юго-Западном Приморье вулканические породы рассматриваются в составе дацитового нарвекого, базальт-андезитового зайсановского комплексов, базальт-трахиандезитовой клерковской толщи, риолит-дацитового краскинского, базальт-андезитового славянского комплексов и базальтовой шуфанской свиты [Мартынов и др., 2001; Рассказов и др., 2003; 2004]. Наиболее древний Rb-Sr изохронный возраст 46,2±0,5 млн лет измерен для

дацитовой экструзии г. Школьная нарвекого комплекса. Методом ^Аг-^Аг датировались два образца базальтов п-ова Клерка и образец из базальтовой дайки, опробованной в районе м. Лукина (рис. 3).

Рис. 3. Схема опробования средне-верхнекайнозойских вулканических и субвулканических пород Юго-Западного Приморья (А). На врезке Б показано распределение средне-позднекайнозойских вулканических полей. 1 - средне-верхнемиоценовые базальты шуфанской свиты, 2-5 - вулканические комплексы: 2 -славянский, 3 - зайсановский и краскинский, 4 - базальт-трахиандезитовая толща на п-ове Клерка, 5 -экструзия Школьная (нарвекий комплекс); 6 - граница между Лаеолин-Гродековским супертеррейном и Арсеньевской зоной террейнов [Ханчук и др., 1995]; 7 - государственная граница Российской Федерации; 8 -населенные пункты; 9 - граница акватории.

Наиболее ранние дайки имеют риолитовый состав, после них внедрялись дациты и базальты. Базальты п-ова Клерка показали возраст 37,7±1,3 и 34,4±1,0, а базальт района м. Лукина - 38,1+1,3 млн лет. Краскинский комплекс п-ова Краббс и сопредельных территорий датировался ЯЪ-8г методом по валовым составам пород. По трем образцам риолитов получен возраст 33,5±1,1 млн лет. В славянском комплексе датировались дациты экструзии мыса Нерпа, получен возраст 22,9±0,3 млн лет (рис. 3). Этот комплекс имеет двухчленное строение, его нижняя часть сложена агломератовыми туфами с прослоями базальтовых лав, а верхняя - лавами трахиандезитов, андезитов и дацитов. Датировка принимается в качестве верхнего предела возрастного интервала славянского комплекса. В интервал 13-9 млн лет назад в Юго-Западном Приморье попадают базальты Шуфанской свиты [Рассказов и др., 2003].

В интервалах 38-34 и 13-9 млн лет назад, выделяются две ветви: титанистая и низкокалисвая. Титанистую ветвь образует серия базальтов умеренной щелочности п-ова Клерка. Низкокалисвая ветвь представлена переходными базальтовыми дайками мыса Лукина и известково-щелочными андезибазальтами шуфанской свиты. К этой ветви относятся и андезибазальты зайсановского комплекса.

С учетом пространственно-возрастного распределения, особенностей химического и изотопного состава вулканических и субвулканических пород на изученном отрезке западного побережья острова Сахалин выделяются две зоны вулканизма: Лесогорская и Чеховская.

В Лесогорской зоне уровень среднего миоцена представлен силлами щелочных пород лесогорского комплекса (долсриты, эссскситы, щелочные базальты) [Семенов, 1977]. К верхнему миоцену на уровне перехода маруямской свиты к нижележащим стратиграфическим подразделениям в Лесогорской зоне относятся базальты района м. Изыльмстьсва,

с датировками 11,8+0,5 и 11,3±0,5 млн лет [Shimazu et 1992] (рис 4) Средней части маруямской свиты стратиграфически соответствуют вулканические породы орловской толщи, обнаженные на п-ове Ламанон По образцу базальта Сх-02-316 получена К-Аг датировка 4,0±0,3 млн лет млн лет (рис 4 Б) Близкая датировка 4,7±0,2 млн лет была получена ранее для андезита северо-восточной части Орловского вулканического поля ([Shimazu et я1, 1992]) Таким образом, возрастной диапазон вулканических пород орловской толщи находится в нижнеплиоценовом интервале 5-4 млн лет

детальная схема опробования вулканических пород в районе г Красногорска с геологической основой из работ [Семенов, 1975, Okamuгa, 1994] 1 - орловская толща, 2 - чеховская свита, 3 - дацит-риолитовые экструзии, 4 -субвулканические тела различного возраста (штоки, дайки, силлы), 5 - пограничная территория Лесогорской и Чеховской зон, 6 - местоположение образцов с опубликованными К-Аг датировками, млн лет рЬтит et я1, 1992, Takeuchi, 1997, Okamuгa, 1994, неопубликованные данные Окамуры1, 6-7 - номера и местоположение образцов с новыми К-Аг датировками, млн лет и геохимическими данными

В Чеховской зоне вулканические породы из аракайской свиты имеют общий возрастной интервал К-Аг датировок 31-26 млн лет Вулканокластичсский материал из стратотипической местности чеховской свиты охарактеризован тремя датировками разных лабораюрнй в интервале нижнего миоцена от 21 до 17 млн лег В этот же возрастной интервал попадает датировка 18,7±0,8 млн лет, полученная для базальтового потока, обнаженного на м Леонтьева Для пород р Сучковатой [Мельников, Шилов, 1997J измерен Bojpaci пропилипиацни 8,б±0,5 млн лет

На диаграмме щелочи - кремнезем исследуемые породы Лссоюрской и Чеховской зон западного побережья попадают в поля серий нормальной и умеренной щелочности. В Лесогорской зоне умеренно щелочной магматизм среднего миоцена сменялся нормально щелочным магматизмом позднего миоцена и плиоцена, а в Чеховской зоне умеренно щелочной магматизм проявлялся на начальном этапе (олигоцен) и на заключительном (поздний миоцен), а в промежутке между ними магматизм был нормально щелочным. Проанализированные неизмененные вулканические породы нормальной щелочности Юго-Западного Сахалина относятся к толситовой серии, за исключением одного известково-щелочного андезибазальта из аракайской свиты.

Глава 4. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

В рифте Рио-Гранде трахиты и трахиандезиты формации конехоз имели сравнительно крутой наклон линий концентраций редкоземельных элементов, нормированных к хондриту. В такой же степени обогащены легкими редкими землями базаниты впадины Эспаньола. Другие породы формации хинедэйл имели более низкие концентрации легких редких земель. Наиболее низкие содержания их определены в толситовых базальтах формации сервиллста. В трахиандезитах возрастом 2,2-1,8 млн лет окружения купола Сан-Антонио и более молодых базальтах гор Тюзас концентрации легких редкоземельных элементов существенно возрастали. На диаграммах (Th/Yb)N— (Ta/Yb)N и Nb/La - Ba/La породы формации конехоз резко смещены от мантийного направления в область орогенных составов, а породы формации хинедэйл и более молодых формаций частично располагаются в поле мантийных составов. Породы с мантийными микроэлсментными отношениями присутствуют среди базанитов Эспаньолы, щелочных базальтов вулкана Лос-Моготэс, толеитовых базальтов формации сервиллста и базальтов гор Тюзас.

В Юго-Западном Приморье редкоземельный спектр срсднсэоцснового дацита экструзии Школьной сопоставляется со спектрами пород пермского гамовского комплекса -гранодиорита и прорывающей его андезитовой дайки о. Гаккеля. Спектры других пород среднего и кислого состава, как правило, имеют крутой наклон в левой части, выполаживаясь по направлению к тяжелым редкоземельным элементам. В спектрах риолитовой дайки мыса Лукина и одной из риолитовых даек краскинского комплекса имеются Ей минимум и тстрад-эффект М-типа, возникающий на заключительном этапе эволюции кислых расплавов. Спектр несовместимых элементов титанистых базальтов п-ова Клерка близок составу базальтов океанических островов (OIB). Спектры более поздних вулканических пород приближаются к составам обогащенных базальтов срединно-оксаничсских хребтов (E-MORB). Спектры нормированных концентраций редких земель базальта зайсановского комплекса из Краскинской впадины и андезибазальта краскинского комплекса параллельны и обогащены легкими членами ряда - (La/Sm)N 7-8, (La/Yb)N 15-20. Базальты славянского комплекса имеют пологие спектры. Два низкокалиевых андезибазальта шуфанской свиты имеют особый спектр с возрастанием нормированных концентраций от Lu до Ей и выдержанностью элементов от Ей до La на одном уровне, что характерно для андезибазальтов Шкотовского и Шуфанского плато возрастом 13 млн лет [Саранина, 2002; Рассказов и др., 2003].

Породы Лесогорской и Чеховской зон Юго-Западного Сахалина резко различались по микроэлементному составу. В Лесогорской зоне максимальные концентрации легких редких земель выявлены в начальных и завершающих порциях базальтовых расплавов 16 и 5-4 млн лет назад, а их минимальные концентрации - в базальтовых расплавах промежуточной фазы вулканизма 12-11 млн лет назад. По Nb/La, Nb/U, Ce/Pb и K/Nb породы приближаются к океаническим базальтам (рис. 5) (Nb/U 4б±10, Се/рЬ 25+5, K/Nb 250 [Ncwsom et al., 1986; Sun, Mcdonough, 1989]). В Чеховской зоне легкими редкими землями обогащен только позднеолигоценовый андезибазальт из аракайской свиты, а в более поздних базальтах их содержания относительно низкие. Породы Чеховской зоны имели низкие Nb/U и Се/РЬ, широкий диапазон K/Nb. Особенностью пород Чеховской зоны является и весьма низкое Zr/Y.

В координатах Nb/La — Ua/La (рис 5) все породы Чеховской зоны попадают в поле орогенных андезитов с низким Nb/La и повышенным Ba/La, а породы Лссогорской зоны - в поле мантийных выплавок с повышенным Nb/La и низким Ba/La

Рис 5 Диаграммы Ce/Pb - K/Nb и Nb/La - Ba/La для кайнозойских вулканических и субвулканических пород Лссогорской и Чеховской зон Поле составов океанических базальтов показано по [McDonough Sun 19951, а поле составов континентальной коры - по работам [Rudmck, Fountim 199*1 и др | Поля составов астеносфер'юго материала и орогенных андезитов показаны по [Rogers et al, 19911

Спектры нормированных концентраций элементов в

ижнеплиоценовых андезибазальтах орловской толщи Лесогорской зоны повторяют по форме спектры базальта океанических островов и

обогащенного базальта срединных океанических хребтов В

ацдезибазальтах возрастом 12-11 млн лет присутствуют резко выраженные минимумы рубидия и калия Они указывают на обедненный состав источника по этим элементам или на контроль выплавок рсститовой К-содсржащей фазой (например, слюдой)

Глава 5. КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ МАГМАТИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

Для характеристики источников базальтовых магм океанов наиболее часто исполыустся систематика эмпирических конечных компонентов DMM, EMI, EM2 и HIMU [Zmdler, Hart, 1986] В ее рамках происхождение компонентов объясняется смешением океанического и континентального материала в процессе субдукционного рециклирования океанических плит Эти подходы ire могут быть механически перенесены на интерпретацию изотопного состава континентальных вулканических пород Если привлекаются данные по нескольким изотопным системам, смещение точек на трендах континентальных базальтов, как правило, не удастся охарактеризован, в терминах конечных компонентов океанических базальтов [Dickin, 1997]

В координатах изотопов Nd, Sr и Pb вулканические породы континентов образуют разнонаправленные тренды точек Они могут отражать 1) накопление радиогенных изотопов в континентальной литосфере, интерпретирующееся в рамках изохронной модели, 2) смешение компонентов из разновозрастных блоков гетерогенной континентальной литосферы и 3) смешение литосферного материала с общим компонентом из области (домена) подлитосферной конвектирующей мантии [Рассказов, Саранина, Ясныгина, 2003]

По линейному распределению в координатах изотопов свинца в вулканических породах северной части рифта Рио-Грандс и сопредельных территорий предполагается плавление главным образом материала гетерогенной литосферы возрастного интервала от 2,8 до 1,7 млрд лет [Lipman, 1980] На территории южной части рифта и, в меньшей степени, в его центральной части устанавливается временная смена машашчеекпх источников Около 13 млн лет назад значения eNd в вулканических породах возросли до интервала +3+8, что соответствовало поднятию обедненного астсносфсрного материала [Gibson et al, 1992] В северной части рифта значения eNd варьировали в диапазоне от -8 до +3 в течение всего позднего кайнозоя без каких-либо направленных временных изменений По изотопным и микроэлсментным данным

выделяется не менее четырех компонентов, обозначенных на диаграмме рис 6 как компоненты К, М, С и А.

Рис 6 Соотношения ( SrrASr),)- 1000/Sr в вулканических породах «.спермой части структуры Рно-Гранде В скобках показаны возрастные интервалы, млн лет Буквами К, М, С и А обозначены составы конечных компонентов (см текст) Использованы проанализированные образцы из коллекции С В Рассказова с дополнениями данными из работ [Lipman et al, 1978, Dungan et al, 1986, McMillan, Dungan, 1988, Dungan et al, 1989, Menzies et al, 1991, Leat et al, 1991, Gibson et al, 1993, Thompson, Gibson, 1993] Показана разделительная линия надслэбовых и подлитосферных выплавок мантийного клина дуги Северо-Восточного Хонсю (см рис. 8, пояснения в тексте)

Компонент К преобладал в трахиандезитах формации конехоз возрастом 35-27 млн лет и в плиоценовых трахиандезитах По своим изотопным характеристикам он представлял собой коровый материал, а по микроэлементному составу характеризовался высокими K/Nb, La/Ta, Zr/Nb, Ba/La и отрицательными аномалиями Nb, Та на графиках концентраций несовместимых-совместимых элементов, нормированных к недифференцированной мантии Его происхождение связано с гидротермальным перераспределением материала в литосфере, в связи с субдукционными (палеосубдукционными) процессами Компонент М отчетливо выделяется в базанитах впадины Эспаньола (возраст 18 млн лет), щелочных базальтах вулканического поля Лмпа (возраст 10 млн лет) и в трахибазальтах вулкана Лос Моготэс (возраст 5 млн лет) По изотопным характеристикам он отвечает выплавкам из обедненной верхней мантии, возможно, переходящей в ее подлитосферную конвектирующую часть Так, в лавах Эспаньолы он образовался при малой степени частичного плавления литосферного мантийного материала с реститовой слюдой, а в лавах Ямпы имеет микроэлсментный состав, подобный составу базальтов океанических островов, и может представлять собой непосредственно выплавки из конвектирующей мантии Базаниты впадины Эспаньола соответствуют 0,7 - 1,5 % частичного расплава из мантии, содержащей около 4 % граната (рис 7) Наиболее магнезиальные образцы щелочных базальтов вулканического поля Ямпа близки тренду плавления источника, содержащего около 2,5 % граната при степени плавления около 3 %

Компонент С на рис 6 имеет (!7Sr/86Sr)o подобное компоненту М, но для андезибазальтов Петаки, соответствующих компоненту С, характерно низкое (Ce/Yb)N , соответствующее плавлению 10-15 % шпинелевого лерцолита Расчеты, выполненные по породообразующим элементам с использованием методики [Kinzler, Grove, 1992], показали, что эти породы выплавлялись при весьма низком давлении По комплексу микроэлементных показателей, в отличие от андезнбачальтов Петаки. вулканические породы, соответствующие компоненту М, являются производными плавления более глубинных гранатовых перидотитов Компонент А преобладает в щелочных базальтах вулканического поля Зуни-Бандсра и рассматривается как материал обедненной астеносферы океанического типа

В северной части рифювой системы Рио-Грандс компонент К преобладал в вулканических породах формации конехоз, а в более поздних породах он смешивался с другими

компонентами в различных соотношениях (рис. 8). В интервале 27-10 млн лет назад компонентный состав вулканических пород менялся в субмеридиональном направлении. От вулканического поля Сан Хуан к зоне Хсмсз роль компонента К уменьшалась, а компонента С -

увеличивалась. Компонент М проявлялся эпизодически на всей исследуемой территории. В последние 7 млн лет происходило смешение всех трех компонентов.

Рис. 7. Соотношения (Ce/Yb>N - (YD)N , нормированные к недифференцированной мантии, в вулканических породах возрастом 25-10 млн лет назад с близкими начальными изотопными отношениями стронция северной части рифта Рио-Гранде (низкокалиевые базаниты Эспаньолы и щелочные базальты Ямпы - компонент М и андезибазальты По гаки - компонент С). Тренды частичного плавления мантийных пород показаны по [Bradshaw et al., 1993]. Цифрами обозначена степень плавления. Рядом с каждым трендом указана доля граната или шпинели в источнике Соаавы нормированы к недифференцированной мантии [Sun, McDonough, 1989]

В щелочных базальтах вулканического поля Зуни-Бандера на границе зоны Хемез и рифта Рио-Грандс вместо мантийного компонента М присутствовал сильно обедненный компонент А (рис. 8), характерный для южной части Провинции Бассейнов и Хребтов. Этот компонент смешивался с компонентами С и К. Но к северу от зоны Хсмсз он в составе вулканических пород не проявлялся.

Рис. 8. Временное изменение соотношений компонентов магматических выплавок в северной части структуры Рио Гранде. Показаны границы плато Колорадо и Великих Равнин. На нижнем рисунке нанесены контуры рифтовых впадин и границы зоны Хемез. Треугольниками выделены места отбора образцов. На круговых диаграммах показаны доли компонентов К, М, С и А в вулканических породах (заливка секторов соответствует обозначениям компонентов на рис. 6) Полосы на полях круговых диаграмм отражают наличие трендов смешения компонентов. В скобках обозначены возрастные интервалы, млн лет.

Таким образом, в отличие от южной и центральной частей рифта Рио-Грандс, в северной его части астсносфсрный материал не воздымался. Появление составов с обедненными стронциевыми и нсодимовыми изотопными характеристиками можно объяснить плавлением участков глубинной континентальной лигосферной мантии, не затронутой субдукционными процессами.

В Юго-Западном Приморье гетерогенность мантийных и коровых источников проявилась при временном перераспределении магматизма между Лаоелин-Гродековским и Ханкайским террейнами. Начальный магматизм (преимущественно коровый, частично синкинсматичсский) проявился в Лаослин-Гродсковском террейне и на его границе с Арсеньевской зоной прогибания Ханкайского супертеррейна во временном интервале 46-38 млн лет назад и вновь активизировался на этой территории около 33-32 млн лет назад. В Арсеньевской зоне имели место эпизоды извержений мантийных титанистых базальтов (компонент Мт) 38-34 и 9 млн лет назад, а также базальтов с ярко выраженными субдукционными

(Ce/rb)N

30 ■ «Ï- " 'ЕР

25 ' ! . М5

| j Эаимдепа 25ЧС,

j j Гхиамны

ic [ 3 ! * ймпа

1Э ~ч щелснные

/ iT" * s, Алмиыы

S \ . / Пои»« 4 -ч.

10 | «на-** 5

I ' бвмшы Пигя»

характеристиками около 23 млн лет назад (мантийный субдукционный компонент Мс) (рис. ЗА; рис. 9) В Лаослин-Гродсковском террейне обогащение свинцом выражало в низком Се/РЬ мантийного компонента низкокалисвых базальтов МНк (рис. 9). Последовавшие за базальтами андезит-дацитовыс расплавы в обеих зонах обладали коровыми геохимическими характеристиками. В низкокалиевых андезибазальтах, распространившихся около 13 млн лет назад (после спрединга коры Японского моря) на обширной территории Южного Приморья [Рассказов и др., 2003], присутствует подлитосферный компонент мантийного клина. Се/РЬ

Рис. 9 Соотношения Сг/РЬ -K/Nb в кайнозойских базальтах Юго-Западного Приморья Мантийные компоненты: Мт - титанистых базальтов, Мнк - низкокалиевых базальтов, Мс -ч субдукционный.

На территории Юго-Западного Сахалина гетерогенность мантийных и коровых источников выразилась в магматизме Чеховской и Лесогорской зон. В интервале 31-26 млн лет назад в Чеховской зоне извергался обедненный мантийный материал с (875г/8б5г)о 0,7036-0,7040, а во временном интервале 21-17 млн лет назад -материал с более низким ("Зг/^Эг^О,7030-0,7038. В базальтах обнаруживается тренд возрастания 8г/2г при низких изотопных отношениях стронция, характерный для измененных базальтов срединных океанических хребтов [Righteг е1 а1., 1994]. Такой тренд присутствовал и в среднемиоценовых базальтах юго-западной части Шкотовского вулканического поля Приморья [Рассказов и др., 2003]. Вулканические породы Лесогорской зоны представляли собой выплавки из мантии континентальной окраины без какой-либо примеси надсубдукционного материала, с низким 8г/2г. В этой зоне обедненный мантийный материал с (!75г/865г)о 0,7040 появлялся в начале среднего миоцена, около 16 млн лет назад. В дальнейшем, около 12-11 млн лет назад, и в начале плиоцена, 5-4 млн лет назад, плавился более обогащенный материал с (878г/868г)о 0,70440,7050. Для выявления причин смещения изоюппых составов пород Чеховской и Лесогорской зон проводится сопоставление полученных данных по вулканическим породам Юго-Западного Сахалина с данными по вулканическим породам фронтальной и тыловой вулканических зон дуги Северо-Восточного Хонсю (рис. 10).

Вулканические породы фронтальной вулканической зоны Северо-Восточного Хонсю разделяются на два поля, обозначенные на рис. 10А как поля С и МК. Поле С представляет собой вовлеченный в плавление надслэбовый материал с повышенными 8г/2г, низкими концентрациями стронция (повышенным ЮОО/Зг) и обедненный по его изотопному составу, а поле МК - материал из подлитосферной части мантийного клина с более высокими содержаниями стронция и его более высокими изотопными отношениями.

В эволюции магматических источников мантийного клина тыловой зоны дуги в интервале 37-9 млн лет назад выделяются три возрастные группы пород с последовательным снижением концентраций стронция (повышением ЮОО/$г) (рис. 10 Б). Породы первой группы возрастом 37-34 млн лет распространены локально па подия шн Окусири Японскою моря. Они представляют собой материал обедненной литосферной мантии с относительно низким изотопным отношением стронция. Предполагается, что такое отношение свойственно неметасоматизированной мантии Юго-Западной Японии [Та18игш е1 а1., 1997]. В породах второй группы возрастом 30-20 млн лет значения (8,5г/8б8г)о и ЮОО/Эг повышаются. Породы возрастом 18-9 млн лет перекрывают поле материала МК из фронтальной зоны островной дуги.

Поступление выплавок преимущественно из надслэбового материала началось в тыловой зоне дуги Северо-Восточного Хонсю в интервале 15-6 млн лет назад. Фигуративное поле лав этого временного интервала вытягивается от поля материала С фронтальной зоны с понижением (878г/868г)о и ЮОО/!Зг по направлению к полю А временного интервала последних

4,4 млн лет (составу астсносфсрной мантии океанического типа)

При интерпретации вариаций концентраций стронция и смены его изотопного состава в вулканических породах тыловой зоны дуги Северо-Восточного Хонсю учитывается поведение 8г в частичных выплавках как несовместимого элемента При начальной активизации, в интервале 37-34 млн лет назад, повышенные содержания 8г характеризовали невысокую степень частичного плавления мантии Затем, при возрастании степени '"частичного плавления, концентрации 8г в выплавках снижались Около 15 млн лет назад в магмообразованис с высокой степенью частичного плавления был вовлечен надслэбовый материал Смещение изотопного состава стронция финальной порции обедненного материала тыловой зоны Северо-Восточного Хонсю означает снижение степени частичного плавления надслзбового материала и уменьшение доли материала, свойственного надслэбовой области Аоонтальной зоны ,67„

("Sr/86Sr)0

0 706

0 704

0,706

0 705

0 704

0,703 I

1000/Sr

г // ъ >

Рис 10 Сопоставление изотопного состава стронция вулканических пород основного-среднего состава (вЮг < 60 мае %) фронтальной (А) и тыловой (Б) зон островной душ Северо-Восточного Хонсю с кайнозойскими вулканическими и субвулканическими породами Лесогорской (В) и Чеховской (Г) зон Юго-Западного Сахалина в координатах ("'Эг/^З^и - ЮОО/вг 1-2 - дуга Северо-Восточного Хонсю (1 -фронтальная зона, выделены фигуративные поля материала подлитосферной части мантийного клина (МК) и мадслэбовых выплавок (С), 2 - 1ыловая область, вьщелены фигуративны*, ноля вулканических пород разных возрастных интервалов (возраст, млн лет), поля разделены линиями, 3 - эволюция состава базальтов от обедненного мантийного материала М до астеносферного компонента Л Использованы данные из работ ^ЬШо й а1, 1993, ОЫа е! а1, 1994) и новые аналитические данные

Смена магматических источников Чеховской зоны Юго-Западного Сахалина обнаруживает частичное сходство со сменой магматических источников тыловой зоны СевероВосточного Хонсю. Породы из аракайской свиты возрастом 31-26 млн лет сопоставимы с лавами Окусири возрастом 37-34 млн лет, а породы Чеховской свиты возрастом 21-17 млн лет. - с выплавками интервала 15-6 млн лет назад (рис. 10 Г). При сопоставлении возраста лав видно, что компонент С в базальтах Чеховской зоны появился раньше, чем в тыловой зоне дуги Северо-Восточного Хонсю. В Лссогорской зоне эссскситы из среднемиоценовых силлов близки по изотопному составу стронция компоненту М. Относительное снижение концентраций стронция (увеличение ЮОО/S) в сиенитовых прожилках обусловлено дифференциацией (рис. 10 В). В базальтах возрастом 12-11 и 5-4 млн лет стронций более радиогенный, подобно составу выплавок из подлитосферной части мантийного клина задуговой зоны Северо-Восточного Хонсю (материалу МК). В огличис от тыловой зоны Северо-Восточного Хонсю, по изотопным и микроэлсментным характеристикам в вулканических породах Лесогорской зоны надсубдукционный компонент отсутствовал.

Глава 6. ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

Субдукция океанической плиты под континент могла либо Сменяться растяжением литосферы, либо сопровождаться им. Примером обстановки растяжения коры в результате прекращения субдукции служит Провинция Бассейнов и Хребтов и Большой Бассейн на Западе США [Artwater, 1970; Seager et al., 1984; Ormerod et al., 1988 и др.]. В задуговой области Япономорской подвижной системы растяжение литосферы сопровождало субдукцию. Тихоокеанский высокоскоростной слэб хорошо обозначен в моделях глобальной сейсмической томографии [Bijwaard et al., 1998; Van der Voo et al., 1999], а сейсмофокальная зона Заварицкого-Беньофа под Северо-Восточным Хонсю и Японским морем свидетельствует о продолжающемся погружении слэба.

Геодинамика западной континентальной окраины Северной Америки в диапазоне позднего мезозоя - среднего кайнозоя определялась пологой субдукцией плиты Фаралон под континент, а в последние 21 млн лет - поднятием астеносферы. Наиболее широко процессы воздымавшегося астеносферного материала получили около 10 млн лет назад, когда плита Фаралон была поглощена под Северо-Амсриканским континентом и началось движение Тихоокеанской плиты вдоль его края [Artwater, 1970].

В реконструкциях, выполненных в контексте тектоники литосферных плит [Парфенов и др., 2003], для северо-западной окраины Тихоокеанского сегмента приводится два временных интервала: маастрихт-эоценовый (50 млн лет назад) и олигоцен-миоценовый (10 млн лет назад). Для первого предполагается существование трансформной границы континента, которая, возможно, сменялась конвергентной границей в районе современного Охотского моря. В реконструкции введено причленснис дуги Тсрпсния-Нсмуро к окраине континента около 40 млн лет назад. Олигоцсн-миоцсн характеризуется возникновением Курильской и Японской островных дуг и проявлением в их тылу процессов рифтогенеза. Главный этап рифтогенеза Японского моря с интенсивным базальтовым магматизмом относится к раннему миоцену. Во время раскрытия Японского моря предполагается активизация правых сдвигов. Реконструкции среднего и позднего кайнозоя представлены и в других публикациях [Рождественский, 1993; Jolivet et al., 1994].

В данной работе в развитии магматизма Япономорской подвижной системы выделяется последовательность процессов, сопровождавших 1) коллизионный эпизод на окраине континента около 46 млн лет назад, 2) переходный этап от коллизии к субдукции 3823 млн лет назад и 3) этап субдукции Тихоокеанской плиты под дугу Северо-Восточного Хонсю в последние 22 млн лет. Обособленность субдукционного этапа последних 22 млн лет предполагает временной разрыв между позднекайнозойским погружением слэба и предшествовавшим субдукционным событием, представленным в настоящее время среднемантийным слэбовьтм палсофрагментом. В интервале 46-23 млн лет назад этот

фрагмент мог находиться в состоянии стагнации. Последовательность магматических процессов объясняется взаимодействием позднекайнозойского слэба со стагнирующим слэбовым палеофрагментом.

Развитие среднс-позднскайнозойского магматизма Япономорской подвижной системы сопоставлялось по времени с осциллирующими вращательными движениями Тихоокеанской плиты и с миграционной квазипериодичностью вулканизма Гавайской цепи вулканов [Jackson et al., 1975]. Эта согласованность отмечалась в работах Таксучи [Маслов, Романовский, 1995]. Она свидетельствует о контроле магматизма чередовавшимися импульсами сжатия и растяжения литосферы на межплитной границе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При исследованиях вулканических пород Япономорской подвижной системы установлено два типа срсднс-позднскайнозойской смены магматических источников: в Юго-Западном Приморье - от магматических источников континентальной литосферы к источникам с надсубдукционными геохимическими характеристиками, а на Юго-Западном Сахалине - от надсубдукционных источников Чеховской зоны к источникам литосферы континентальной окраины Лссогорской зоны без признаков надсубдукционных процессов. Первый тип смены магматических источников характеризовал резко выраженные импульсные процессы деструкции литосферы континентальной окраины в тылу формировавшегося глубоководного Япономорского бассейна по мерс становления субдукции Тихоокеанской плиты под восточную окраину Азии. Второй тип отражал особенности деструкции литосферы котиненгальной окраины, повлекшей за собой отчленсни: Сахалина с образованием Татарского пролива. Магматшм Чеховской зоны 21-17 млн лет назад сопровождал концентрированное растяжение в Южно-Татарском бассейне одновременно с мощным магматизмом и растяжением в Япономорском глубоководном бассейне. На этом этапе в Чеховской зоне активизировался надслэбовый магматический источник, а в тыловой зоне Северо-Восточного Хонсю - подлитосферный источник мантийного клина. В дальнейшем, когда подлитосферный источник мантийного клина тыловой зоны Северо-Восточного Хонсю сменился надслэбовым источником, магматизм Чеховской зоны угас, но одновременно активизировался литосферный магматизм Лссогорской зоны вследствие распространения процессов рифтегенной деструкции литосферы к северу от Южно-Татарского бассейна.

Подобное изменение источников магматизма в пространстве и времени выявляется и в структуре Рио-Гранде. Поступление выплавок из коры и литосферной мантии с надсубдукционными геохимическими характеристиками (поля Моголон-Датил и Сан-Хуан) сменилось материалом с изотопными характеристиками астеносферы в южной части структуры [Gibson et al., 1992], в то время как в ее северной части возросла роль выплавок из области мантийной литосферы (возможно, из подлитосферной конвектирующей мантии) без признаков надсубдукционных процессов.

Сравнительное изучение пространственно-временных вариаций изотопно-геохимических характеристик вулканических пород в обстановках растяжения литосферы в задуговой области Япономорской подвижной системы и в рифте Рио-Гранде выявило частичное сходство их компонентного состава. В обоих случаях выделились компоненты с резко обедненным изотопным составом, подобные астеносфере под срединными океаническими хребтами, а также компоненты с менее обедненным изотопным составом, соответствующим общему компоненту подлитосферной, возможно конвектирующей мантии континентальной окраины. Выявилось отличие по обогащенным компонентам литосферной мантии и коры. Оно объясняется существенно различной геологической предысторией территорий: в северной части структуры Рио-Гранде литосфера сформировалась в протерозое, а в рассматриваемой части Япономорской подвижной системы - в позднем палеозое и мезозое. На фоне всей совокупности подлитосферных и литосферных компонентов в задуговой области Северо-Восточного Хонсю в микроэлсментных и изотопных ранных проявился надслэбовый компонент.

Таким образом, распределение вулканических пород обстановок растяжения континентальных окраин на индикаторных вариационных диаграммах в поля магматических пород практически всех типов известных современных обстановок обусловлено вовлечением в плавление неоднородного материала континентальных окраин и материала, образовавшегося в процессе субдукции под континент океанических слэбов.

Список публикаций по теме диссертации:

Китов Б.И., Ревенко А.Г., Ясныгина Т.А. Программное обеспечение рентгеновского аналитического комплекса VRA-30/ПК IBM // Тезисы докладов III Всероссийской и IV Сибирской конф. По рентгеноспектральному анализу. Иркутск, 1998. С. 52

Rasskazov S.V., Yasnygina T.A., FefelovN.N., Brandt S.B., Skopintsev V.G. Geodynamics of the continental lithosphere: Comparisons of magmatism in Rocky Mountains, USA and East Sayan, Russia / Rifting in intracontinental setting: Baikal Rift System and other Continental Rifts // Irkutsk-Tervuren. 1999. P. 173-179.

Китов Б.И., Ревенко AT., Ясныгина Т.А., Пантеева СВ., Черкашина Т.Ю. Программное обеспечение для рентгснофлуорссцснтного спектрометра VRA-30, управляемого персональным компьютером // Аналитика и контроль. 1999. Т.З, № 3. С. 16-20.

Рассказов СВ., Ясныгина Т.А., Скопинцев В.Г. Химический и Pb-изотопный состав кайнотипных даек - показатель структурной гетерогенности коры Саян и Хамар-Дабана // Известия ВУЗов Сибири. Серия наук о Земле. 1999. Т. 4-5. С. 56-59.

Rasskazov S.V., Priklwdko V.S., Saranina E.V., Brandt I.S., Brandt S.B., Maslovskaya M.N., Yasnygina T.A., Semenova V.G., Travin A.V. Space-time variations of mantle and crustal components in Late Ccnozoic volcanic rocks from the Middle Amur basin / Structure, geodynamics and metallogeny of the Okhotsk region and adjacent parts of the north-western Pacific plate. International scientific symposium. Yuzhno-Sakhalinsk, Institute of Marine Geology & Geophysics, 2002. P. 248-251.

Rasskazov S.V., Saranina E.V., IvanovA.V., Brandt I.S., Brandt S.B., Demonterova E.I., Yasnygina T.A., Boven A.A. Middle-Late Cenozoic magmatism in the Baikal and Japan Sea mobile systems: evidence on coeval episodic thermal impacts on the lithosphere // Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов. Тезисы докладов, Бишкек, 2002.

Ясныгина Т.А. Состав компонентов мантии и коры в палеозойских базитовых дайках юго-восточной части Восточного Саяна // Тезисы докладов I Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск, 2002. С. 182-183.

Ясныгина Т.А. Микроэлементные исследования компонентного состава вулканических пород северной части рифта Рио-Гранде / Строение литосферы и геодинамика. Тезисы докладов XX Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2003. С. 203-205.

Ершов К.В., Ясныгина Т.А. Определение методом ICP-MS ультрамалых концентраций элементов в породах основного и ультраосновного состава Западной Чукотки / Строение литосферы и геодинамика. Тезисы докладов XX Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2003. С. 130.

Ясныгина ТА., Ефимушкин А.В. Особенности микроэлементного состава палеозойских базитовых даек из Гарганской глыбы (Восточный Саян) / Строение литосферы и геодинамика. Тезисы докладов XX Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2003. С. 205-206.

Рассказов СВ., Приходько B.C., Саранина Е.В., Брандш И.С, Брандт СБ., Масловская М.Н., Ясныгина ТА., Семенова В.Г., Травин А.В. Пространственно-временные вариации мантийных и коровых компонентов в позднекайнозойских вулканических породах Средне-Амурской впадины, Юго-Восток России //Тихоокеанская геология. 2003. Т.22. № 3. С. 3-27.

Ясныгина ТА., Рассказов СВ., Маркова М.Е., ИвановА.В., Демонтерова Е.И. Определение микроэлементов методом ICP-MS с применением микроволнового кислотного

разложения в вулканических породах основного и среднего состава // Прикладная геохимия. Т. 4. Аналитические исследования (ред. Бурснков Э.К., Крсмснсцкий А.А.). М.: ИМГРЭ, 2003. С. 48-56.

Рассказов СВ., Ясиыгина Т.А., Сиранина Е.В., Фефелов Н.Н., Масловская М.Н. Временная смена компонент» вулканических пород южной и северной частей рифта Рно-Грандс: соотношения астсносфсрного и литосферного материала / Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенсза. Мат-лы II российской конференции по изотопной геохронологии. Санкт-Петербург, 2003 С. 400-405.

Рассказов СВ., Мельников О.М., Рыбин А.В., Гурьянов В.А., Брапдт И.С., Брандт СБ., Ясны.чшч Т.Л., Са/пишпч 1-1.П, \1исишсьин МП., Жарок Л ') Гашише средне-иендиекайпоюйского пулкшнпма чападного побережья Южного Сахалина: результаты К-Аг датирования вулканических пород / Изотопная геохронолошя в решении проблем геодинамики и рудогенсза. Мат-лы II российской конференции по изотопной геохронологии. Санкт-Петербург, 2003. С. 405-409.

Рассказов СВ., Приходько B.C., Иванов А.В, Саранина Е.В., Ясныгина Т.А., Бовен А. Датирование вулканических пород кизннской свиты восточного Сихотэ-Алиня в стратспипической местности методом 40Аг/™Аг. определение аномально низкого 40Аг/16Аг в коигаминирующем флюидном компоненте / Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенсза. Мат-лы II российской конференции по изотопной геохронологии. Санкт-Петербург, 2003. С. 396-400.

Рассказов СВ., Саранина Е.В., Масловская М.Н., Ясныгина Т.А., Травин А.В., Коваленко СВ., Мартынов Ю.А., Попов В.К. Начало растяжения коры во впадине Японского моря: радиоизотопнос датирование вулканических пород среднего каГчюзоя Юго-Западного Приморья 4"Ar/VAr и Rb-Sr методами / Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенсза. Мат-лы II российской конференции по изотопной геохронологии. Санкт-Петербург, 2003. С. 413-417.

Рассказов СВ., Саранина Е.В, Ясныгина Т.А. Проблема выделения мантийных и коровых компонентов в вулканических породах континентов по изотопам стронция, неодима и свинца // Тектоника, глубинное строение и геодинамика Востока Азии (под ред. Н.П. Романовского). Хабаровск: ИТИГ им. ЮА. Косыгина ДВО РАН. 2003. С. 121-129.

Рассказов СВ., Ясныгина Т.А. Отличие динамики астсносферного магматизма в задуговой области Северо-Восточного Хонсю и в Провинции Бассейнов и Хребтов, США: вариации в вулканических породах / Эволюция тектонических процессов в истории Земли // Материалы XXXVII тектонического совещания. Т. 2. Новосибирск, 2004. С. 96-100.

Ершов К.В., Ясныгина Т.А., Малых Ю.М., Авдеев Д. Проблемы измерений ультрамалых концентраций элементов в породах основного и ультраосновного состава методом ICP MS (на примере Уямкандппскон) расслоенного массива Западной Чукотки) / Металлогения древних и современных океанов - 2004. Достижения н*. рубеже веков. Т.2. Месторождения благородных мекшюп, проблемы мпнералою-геочимпческих исследовании Маг им X научной школы. Миасс, 2004. Т. 2. С. 193-200.

Рассказов СВ., Ясиыгина Г.А., Саранина Е.В, Масловская М.Н., Фефелов П.П., И/ниц)/» СП, Праидш ПС, Кошпснко СП. Мартынов 10А . Попок В. К. Срсднс-позднекайнозойский магматизм континентальной окраины Япономорского бассейна: импульсное плавление маптпи и коры Юго-Западного Приморья // Тихоокеанская геология. 2004. Т. 23. №6.

Рассказов СВ., Мельников О.М., Рыбин А.В., ГурьяновВ.А., Брандт И.С., Брандт СБ., Ясныгина Т.А., Саранина Е.В., Масловская М.Н., Жаров А.Э. Пространственная смена глубинных источников кайнозойских вулканических пород западною побережья Южного Сахалина // Тихоокеанская геология. 2004 (в печати).

Подписано к печати 14.09.04. Заказ № 277 Условно печатных листов 1,125 Тираж 100 экз. Отпечатано в ИЗК СО РАН Иркутск-33, Лермонтова 128

»17935

РНБ Русский фонд

2005-4 12631

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Ясныгина, Татьяна Александровна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

1.1. Рифтовая система Рио-Гранде

1.2. Задуговая область Япономорской подвижной системы

Глава 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Элементный анализ

2.1.1. Определение микроэлементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой

2.1.2. Определение микроэлементов методом рентгеновской флуоресценции

2.1.3. Сравнение результатов определений микроэлементов разными методами

2.2. Изотопный анализ

Глава 3. СТРОЕНИЕ И ВОЗРАСТ ВУЛКАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

3.1. Рифт Рио-Гранде

3.2. Задуговая область Япономорской подвижной системы

3.2.1. Юго-Западное Приморье

3.2.2. Юго-Западный Сахалин

3.2.3. Окислительно-восстановительные условия магматизма

Глава 4. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

4.1. Рифт Рио-Гранде

4.1.1. Редкие земли

4.1.2. Совместимые и несовместимые элементы

4.1.3. Элементные отношения

4.2. Задуговая область Япономорской подвижной системы

4.2.1. Юго-Западное Приморье

4.2.1.1. Редкие земли

4.2.1.2. Совместимые и несовместимые элементы

4.2.2. Юго-Западный Сахалин

4.2.2.1. Редкие земли

4.2.2.2. Совместимые и несовместимые элементы

4.2.2.3. Элементные отношения

Глава 6. ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

6.1. Теоретические предположения

6.2. Япономорская подвижная система

6.2.1. Синколлизионный магматический эпизод около 46 млн лет назад

6.2.2. Переходный этап 38-23 млн лет назад

6.2.3. Значение рубежа 23-21 млн лет назад

Глава 5. КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ МАГМАТИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

5.1. Проблема выделения мантийных и коровых компонентов в вулканических породах по изотопным и микроэлементным данным

5.1.1. Изотопная систематика океанических базальтов

5.1.2. Неоднозначность идентификации конечных компонентов в вулканических породах континентов

5.1.3. Изотопные характеристики компонентов из литосферных магматических очагов на континентах

5.1.4. Изотопная систематика смесей компонентов континентальной литосферы и подлитосферной конвектирующей мантии

5.1.5. Идентификация компонентов мантии и коры по микроэлементным данным

5.2. Мантийные и коровые компоненты вулканических и субвулканических пород исследуемых территорий

5.2.1. Рифт Рио-Гранде

5.2.2. Япономорская подвижная система

5.2.2.1. Юго-Западное Приморье

5.2.2.2. Юго-Западный Сахалин

5.2.2.3. Дуга Северо-Восточного Хонсю

5.2.2.4. Сопоставления

6.2.4. Субдукционный этап последних 22 млн лет

6.2.5. Развитие субдукционного магматизма Япономорской подвижной системы в контексте динамики погружения Тихоокеанского слэба под Азию

6.2.6. Вероятные причины различия магматических источников Лесогорской и Чеховской зон Юго-Западного Сахалина

6.3. Континентальная окраина запада США

6.4. Магматические импульсы и их связь с процессами в Тихоокеанском сегменте

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Источники магматизма континентальных окраин в средне-позднекайнозойских структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде по геохимическим данным"

Актуальность исследования. Геодинамическая систематика магматизма по геохимическим данным разработана на примере современных обстановок [Реагсе, 1982 и др.]. Исходя из метода актуализма, выводы о корреляциях состава магм с протекающими в настоящее время геологическими процессами были распространены на геодинамические реконструкции геологического прошлого [Rollinson, 1993 и др.]. Между тем, оказалось, что вулканические породы континентальных окраин могут распределяться на индикаторных вариационных диаграммах в поля магматических пород практически всех типов известных современных обстановок [Wang, Glover, 1992; Рассказов и др., 2003]. Появление современных базальтовых магм с «внутриплитными характеристиками» на Андийской активной континентальной окраине в грабене Колима рассматривалось как следствие осложнения субдукционных процессов локальным растяжением литосферы [Wallace, Carmichael et al., 1999]. Исследования последних десятилетий показали, что на континентальных окраинах в течение кайнозоя могли иметь место глубокие структурные перестройки, поэтому для понимания геодинамики таких территорий необходима разработка новых подходов к геохимическим исследованиям магматизма. Сравнительные исследования вулканических и субвулканических пород в структурах растяжения Рио-Гранде и Японского моря ориентированы на выяснение средне-позднекайнозойской эволюции магматизма на основе изотопных и микроэлементных данных о составе мантийных и коровых источников.

Цель исследования - определить соотношения источников средне-позднекайнозойского магматизма в структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде

Основные задачи:

1. Изучить вариации микроэлементов и изотопных отношений стронция в последовательностях средне-позднекайнозойских вулканических пород

Япономорской подвижной системы (на примере Юго-Западного Сахалина и Юго

Западного Приморья) и структуры Рио-Гранде (на примере впадины Сан Луис и сопредельных территорий). t

3. Выполнить сравнительный анализ магматических источников в рассматриваемых структурах растяжения.

Защищаемые положения:

1. На западном побережье Южного Сахалина имела место пространственная смена магматических источников. Во временном интервале 21-17 млн лет назад по латерали Южно-Татарского бассейна в Чеховской зоне изливались базальтовые магмы, представлявшие собой выплавки из материала, преобразованного надсубдукционными процессами, а в интервале 16-4 млн лет назад севернее Южно-Татарского бассейна в Лесогорской зоне поступал материал из литосферной мантии континентальной окраины, не испытавшей субдукционных преобразований.

2. В Юго-Западном Приморье компонентный состав плавившегося материала существенно менялся во времени. Около 46 млн лет назад плавилась кора, в интервале 38-34 млн лет назад - материал континентальной литосферной мантии, в интервале 33-32 млн лет назад усиливалось плавление коры, а в интервале 23-13 млн лет назад возрастала роль плавления материала, связанного с субдукционными процессами.

3. В структуре Рио-Гранде выражена временная и пространственная смена магматических источников. В интервале 34-27 млн лет назад в ее северной части в плавление вовлекался материал коры, а в дальнейшем включались магматические источники дифференцированного по составу материала континентальной литосферной мантии. Астеносферные обедненные в изотопном отношении выплавки были характерны для южной части структуры Рио-Гранде, а севернее зоны Хемез они не появлялись.

4. Образование структур Рио-Гранде и Японского моря в условиях растяжения континентальных окраин сопровождалось магматизмом с близким набором компонентов мантии и коры.

Научная новизна. Продемонстрирован подход к анализу микроэлементных и изотопных данных по вулканическим породам континентальных окраин, заключающийся в выделении конкретных компонентов коры и мантии в вулканических породах и анализу их пространственно-временных вариаций. По вариациям изотопов стронция и микроэлементов в тыловой зоне Северо-Восточного Хонсю выявлена последовательность задугового магматизма, начинавшаяся выплавками из подлитосферной конвектирующей мантии окраины континента, вероятно неизмененной метасоматическими процессами, за которыми следовали расплавы из подлитосферной части надсубдукционного клина, из надслэбовой его части, а затем - из астеносферы. На западном побережье Южного Сахалина, в Чеховской зоне, пространственно связанной с Южно-Татарским бассейном, установлена последовательность, представленная начальными выплавками из подлитосферной конвектирующей мантии окраины континента и последующими выплавками материала из слэба. Показано сходство компонентного состава средне-позднекайнозойских вулканических пород областей растяжения Востока Азии и Запада Северной Америки, хотя эти области имели различную средне-позднекайнозойскую динамику.

Практическая значимость работы. При датировании вулканических пород Южного Сахалина и Юго-Западного Приморья К-Аг и 40Аг/39Аг методами уточнена схема стратиграфии вулканогенно-осадочных комплексов. Установленный характер пространственно-временной смены источников магм в задуговой области Япономорской подвижной системы способствует пониманию структуры коры и мантии территории и должен приниматься во внимание при разработке подходов к оценке сейсмической опасности территорий.

Фактический материал и методика исследований. Диссертационная работа выполнена в лаборатории изотопии и геохронологии Института земной коры СО РАН. При исследованиях пространственно-временных вариаций изотопно-геохимических характеристик вулканических пород северной части структуры Рио-Гранде использовалась коллекция образцов, отобранных С.В. Рассказовым при совместных экспедиционных исследованиях с Р. Томпсоном (Геологическая служба США, Денвер), для территории Юго-Западного Приморья - коллекция образцов, отобранных С.В. Рассказовым и Е.В. Сараниной при совместных работах с Ю.А. Мартыновым (Дальневосточный Геологический Институт ДВО РАН), С.В. Коваленко (Приморская поисково-съемочная экспедиция), а для территории Юго-Западного Сахалина - коллекция образцов, отобранных С.В. Рассказовым при совместных работах с О.М. Мельниковым, А.В. Рыбиным, В.А. Гурьяновым (Институт морской геологии и геофизики Сахалинского научного центра ДВО РАН) и А.Э. Жаровым (Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск). Диссертантом осуществлялась техническая обработка собранных коллекций, выполнялись аналитические исследования и интерпретация данных. Аналитические исследования проводились по методикам, в разработке которых автор принимала активное участие. Во всех отобранных образцах вулканических пород структуры Рио-Гранде лично диссертантом определены микроэлементы методом РФ А. В 61 образце из структуры Рио-Гранде и в 80 образцах Юго-Западного Сахалина и Юго-Западного Приморья определен широкий спектр микроэлементов методом ИСП-МС (химическая пробоподготовка М.Е. Марковой и Е.В. Сараниной, измерения и обработка данных диссертанта). Содержания петрогенных оксидов в 107 образцах вулканических пород рифтовой системы Рио-Гранде, 33 образцах Юго-Западного Сахалина определялись методами классической "мокрой химии" в аналитическом центре

Института земной коры СО РАН (аналитики М.М. Смагунова, Г.В. Бондарева, Т.Г. Бобровская, Е.Г. Колтунова), а в 63 образцах Юго-Западного Приморья - в лаборатории геохимии Дальневосточного геологического института ДВО РАН. Восемь образцов вулканических пород датированы в лаборатории изотопии и геохронологии К-Аг методом (измерения радиогенного аргона И.С. Брандта и С.Б. Брандта, измерения концентраций калия М.М. Смагуновой), пять образцов датированы 40Аг/39Аг методом в Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН (аналитик А.В. Травин). Три Rb-Sr датировки (две минеральные изохроны и одна валовая) и значения изотопных отношений 87Sr/86Sr в пятидесяти четырех образцах получены масс-спектрометристами М.Н. Масловской и Н.Н. Фефеловым с химической подготовкой проб Е.В. Сараниной в лаборатории изотопии и геохронологии.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Ясныгина, Татьяна Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При исследованиях вулканических пород Япономорской подвижной системы установлено два типа средне-позднекайнозойской смены магматических источников: в Юго-Западном Приморье - от магматических источников континентальной литосферы к источникам с надсубдукционными геохимическими характеристиками, а на Юго-Западном Сахалине - от надсубдукционных источников Чеховской зоны к источникам литосферы континентальной окраины Лесогорской зоны без признаков надсубдукционных процессов. Первый тип смены магматических источников характеризовал резко выраженные импульсные процессы деструкции литосферы континентальной окраины в тылу формировавшегося глубоководного Япономорского бассейна по мере становления субдукции Тихоокеанской плиты под восточную окраину Азии. Второй тип отражал особенности деструкции литосферы континентальной окраины, повлекшей за собой отчленение Сахалина с образованием Татарского пролива. Магматизм Чеховской зоны 21-17 млн лет назад сопровождал концентрированное растяжение в Южно-Татарском бассейне одновременно с мощным магматизмом и растяжением в Япономорском глубоководном бассейне. На этом этапе в Чеховской зоне активизировался надслэбовый магматический источник, а в тыловой зоне Северо-Восточного Хонсю - подлитосферный источник мантийного клина. В дальнейшем, когда подлитосферный источник мантийного клина тыловой зоны Северо-Восточного Хонсю сменился надслэбовым источником, магматизм Чеховской зоны угас, но одновременно активизировался литосферный магматизм Лесогорской зоны вследствие распространения процессов рифтогенной деструкции литосферы к северу от Южно-Татарского бассейна.

Подобное изменение источников магматизма в пространстве и времени выявляется и в структуре Рио-Гранде. Поступление выплавок из коры и литосферной мантии с надсубдукционными геохимическими характеристиками (поля Моголон-Датил и Сан-Хуан) сменилось материалом с изотопными характеристиками астеносферы в ее южной части [Gibson et al., 1992], в то время как в ее северной части возросла роль выплавок из области мантийной литосферы (возможно, из подлитосферной конвектирующей мантии) без признаков надсубдукционных процессов.

Сравнительное изучение пространственно-временных вариаций изотопно-геохимических характеристик вулканических пород в обстановках растяжения литосферы в задуговой области Япономорской подвижной системы и в рифте Рио-Гранде выявило частичное сходство их компонентного состава. В обоих случаях выделились компоненты с резко обедненным изотопным составом, подобные астеносфере под срединными океаническими хребтами, а также компоненты с менее обедненным изотопным составом, соответствующим общему компоненту подлитосферной, возможно конвектирующей мантии континентальной окраины. Выявилось отличие по обогащенным компонентам литосферной мантии и коры. Оно объясняется существенно различной геологической предысторией территорий: в северной части структуры Рио-Гранде литосфера сформировалась в протерозое, а в рассматриваемой части Япономорской подвижной системы - в позднем палеозое и мезозое. На фоне всей совокупности подлитосферных и литосферных компонентов в задуговой области Северо-Восточного Хонсю в микроэлементных и изотопных данных проявился надслэбовый компонент.

Дополнение

ТЕРМИНОЛОГИЯ

EMI, ЕМ2, HIMU, DMM - конечные компоненты океанических базальтов [Zindler, Hart, 1986; Hart, 1988].

PREMA (prevalent mantle) - состав преобладающих мантийных пород (в качестве конечного компонента не рассматривается) [Zindler, Hart, 1986; Zartman et al., 1991]. Компоненты - выраженные в изотопных и микроэлементных координатах конечные составы линий смешения вещества, вовлеченного в плавление в разновозрастных геоблоках. В работе выделяются следующие компоненты:

Мантийный компонент М - компонент источников глубинной литосферной, возможно конвектирующей мантии континентальных окраин Востока Азии и Запада Северной Америки (структуры Рио-Гранде), претерпевших средне-позднекайнозойское растяжение (подобные составы: компонент «Иеллоустоунского плюма» [Leat et al., 1991], компонент континентальной астеносферы в базальтах Хануобы, Северо-Восточный Китай [Zhi et al., 1989]).

Компонент источника континентальной коры (коровый компонент К) - состав, соответствующий континентальной коре [Rudnik, Fountain, 1995] по микроэлементам (СеЛ>Ь 2-5 и др.) и варьирующий по изотопным отношениям в зависимости от возраста корообразующих процессов.

Компонент обедненной астеносферы (астеносферный компонент А) - расплав, производный обедненной мантии, подобной в изотопном отношении источнику базальтов срединных океанических хребтов. Микроэлементный состав может соответствовать низкокалиевому базальту, если в источнике достигается высокая степень частичного плавления. При малой степени частичного плавления образуются высокощелочные (базанитовые и др.) расплавы, обогащенные несовместимыми элементами.

Компонент надслэбового источника (компонент С) - состав, образовавшийся при высокой степени частичного плавления источника, по изотопным отношениям близкого к компоненту М, содержащего значительную долю материала, вынесенного из слэба в процессе флюидных преобразований в зоне субдукции. Породы преимущественно андезибазальтового состава, характеризуются низкими концентрациями несовместимых микроэлементов. Материал мантийного клина (МК) - расплавы от основного до среднего состава, образующие фигуративные поля выплавок из верхней (подлитосферной) части мантийного клина.

Магматический источник - область выплавления магматических расплавов над слэбом, в континентальной коре, литосферной мантии или под литосферой, характеризующаяся свойственными для нее компонентами.

Общий компонент - состав, реконструируемый на вариационных диаграммах по пересечению двух и более линий смешения компонентов.

Тектоно-стратиграфический террейн [Борукаев, 1999] - ограниченный разломами блок в составе складчатого пояса, характеризующийся внутренней однородностью и целостностью стратиграфии, тектонического стиля и геологической истории, отличной от других смежных террейнов.

Мантийный плюм (мантийная струя) - поток разогретого мантийного вещества, направленный к поверхности Земли.

Слэб - океаническая литосферная плита, погружающаяся под другую литосферную плиту в зоне субдукции.

Активная континентальная окраина [Борукаев, 1999] - окраина континента с активной наклонной сейсмофокальной зоной, с которой связаны магматизм, складчато-надвиговые деформации и метаморфизм.

Трансформная континентальная окраина [Борукаев, 1999] - окраина континента, ограниченная трансформным разломом.

Рифтогенез - образование рифтов под воздействием растягивающих напряжений Спрединг - расхождение литосферных плит или блоков, сопровождающееся магматизмом.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Ясныгина, Татьяна Александровна, Иркутск

1. Антипин B.C. Геохимическая эволюция известково-щелочного и субщелочного магматизма. Новосибирск: Наука, 1992. 223 с.

2. Афонин В.П., Комяк Н.И., Николаев В.П., Плотников Р.И. Рентгенофлуоресцентный анализ. Новосибирск: Наука, 1991. 176 с.

3. Аракелянц М.М., Ахметьев М.А., Филимонова Л.Г. Возраст вулканитов Южного Сихотэ-Алиня // Доклады АН СССР. 1982. Т. 262, № 4. С. 946-948.

4. Борукаев Ч.Б. Словарь-справочник по современной тектонической терминологии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. 69 с.

5. Гаврилов Н.К., Соловьева Н.А. Новые данные о возрасте комплекса щелочных базальтоидов на Сахалине // Доклады АН СССР. 1986. Т. 286, № 6.

6. Говоров Г.И. Фанерозойские магматические пояса и формирование структуры Охотоморского геоблока. Владивосток: Дальнаука, 2002. 198 с.

7. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал «Гео», 2001. 409 с.

8. Есин С.В., Кутолин В.А., Прусевич А.А. Магматизм средней части Восточного Сихотэ-Алиня (участок мыс Золотой мыс Гыджу). Новосибирск: Изд-во ОИГГМ СО РАН, 1992. 201 с.

9. Кутолин В.А., Прусевич А.А. Петрохимические методы определения некоторых условий образования вулканических пород // Петрохимия, генезис и рудоносность магматических формаций Сибири. Новосибирск: Наука, 1985. С. 148-158.

10. Леликов Е.П. Геология фосфоритов дна Японского моря. Владивосток: Дальнаука, 2001. 117 с.

11. Малышев Ю.Ф. Типы земной коры Восточной Азии и их геологическая интерпретация // Тихоокеанская геология. 2001. Т. 20, № 6. С. 3-16.

12. Мартынов Ю.А. Геохимия базальтов активных континентальных окраин и зрелых островных дуг (на примере Северо-Западной Пацифики). Владивосток: Дальнаука, 1999. 218 с.

13. Маслов Л. А., Романовский Н. П. К проблеме тектонической активности Тихоокеанского сегмента Земли // Тихоокеанская геология. 1995. Т. 14, № 2. С. 3-12.

14. Мельников О.А. Структура и геодинамика Хоккайдо-Сахалинской складчатой области. М.: Наука, 1987. 95 с.

15. Мельников О.А. Геологические формации Хоккайдо-Сахалинской складчатой области. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 213 с.

16. Мельников О.А., Захарова М.А. Кайнозойские осадочные и вулканогенно-осадочные формации Сахалина. М.: Наука, 1977. 244 с.

17. Мельников О.А., Шилов В.Н. Новые данные о раннемиоценовом вулканизме на Южном Сахалине // Тихоокеанская геология. 1995. Т. 14, № 2. С. 154-157.

18. Павлюткин Б.И., Климова Р.С., Царько Е.И. Новые данные по фитостратиграфии и палеогеографии позднего миоцена Юго-Западного Приморья // Советская геология. 1985. № 2. С. 47-55.

19. Пущаровский Ю.М., Меланхолина Е.Н. Тектоническое развитие Земли: Тихий океан и его обрамление. М.: Наука, 1992. 263 с.

20. Рассказов С.В. Магматизм Байкальской рифтовой системы. Новосибирск: ВО Наука, 1993. 288 с.

21. Рассказов С.В., Иванов А.В. Окислительно-восстаносительные условия магматизма горячего пятна и зон растяжения Байкальской рифтовой системы // Структурно-вещественные комплексы докембрия Восточной Сибири. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1998. С. 4458.

22. Рассказов С.В., Логачев Н.А., Брандт И.С., Брандт С.Б., Иванов А.В. Геохронология и геодинамика позднего кайнозоя (Южная Сибирь Южная и Восточная Азия) // Новосибирск: ВО Наука. Сибирское от-ние. 2000. 288 с.

23. Рассказов С.В., Саранина Е.В., Демонтерова Е.И., Масловская М.Н., Иванов А.В.

24. Ревенко А.Г. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ природных материалов. Новосибирск: ВО Наука, 1994. 264 с.

25. Рогожина В.А., Кожевников В.М. Область аномальной мантии под Байкальским рифтом. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979. 104 с.

26. Рождественский B.C. Геодинамическая эволюция Хоккайдо-Сахалинской складчатой системы // Тихоокеанская геология. 1993. № 2. С. 76-88.

27. Романовский Н.П. Тихоокеанский сегмент Земли. Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 1999. 167 с.

28. Рундквист Д.В., Ряховский В.М., Миронов Ю.В., Пустовой А.А. Существует ли универсальный Sr-Nd-Pb-изотопный индикатор нижнемантийных плюмов? // Доклады АН. 2000. Т. 370, № 2. С. 223-226.

29. Саранина Е.В. Эволюция и изотопно-геохимические параметры позднекайнозойского магматизма (на примере юга Дальнего Востока и Восточного Саяна). Дис. . канд. геол.-мин. наук / ИЗК СО РАН. Иркутск, 2002. с.

30. Семенов Д.Ф. Неогеновые магматические формации Южного Сахалина. Хабаровск: Кн. изд-во, 1975.208 с.

31. Семенов Д.Ф. Геологическая природа зоны сочленения континента и океана. М.: Недра, 1986. 191 с.

32. Сергеев К.Ф., Сергеева В.Б. Долериты Сахалина. Южно-Сахалинск: ИМГТ ДВО РАН, 2000. 114 с.

33. Ханчук А.И., Иванов В.В. Мезо-кайнозойские геодинамические обстановки и золотое оруденение Дальнего Востока России // Геология и геофизика. 1999. Т. 40, № 11. С. 16351645.

34. Хесс Г.Г. Основные структурные черты северо-западной части Тихого океана / Островные дуги. Пер. с англ. М.: Изд-во ИЛ, 1952. С. 136-170.

35. Шилов В.Н. Кайнозойский вулканизм Южного Сахалина // Бюллетень МОИП. Отд. Геол. 1957. Т. 32, №6. С.137-138

36. Шилов В.Н. К вопросу о миоценовых вулканогенных формациях Южного Сахалина // Доклады АН СССР. 1957. Т. 114, № 4. С. 873-875.

37. Щека С.А. Базит-гипербазитовые интрузии и включения в эффузивах Дальнего Востока. М.: Наука, 1983. 167 с.

38. Ярмолюк В.В., Лебедев В.И., Сугоракова А.М. и др. Восточно-Тувинский ареал новейшего вулканизма Центральной Азии: этапы, продукты и характер вулканической активности // Вулканология и сейсмология. 2001. №3. С. 3-32.

39. Ясныгина Т.А., Рассказов С.В., Маркова М.Е., Иванов А.В., Демонтерова Е.И.

40. Определение микроэлементов методом ICP-MS с применением микроволнового кислотного разложения в вулканических породах основного и среднего состава / Прикладная геохимия. Вып. 4. Аналитические исследования. М.: ИМГРЭ, 2003. С. 48-56.

41. Abdel-Fatah М., Abdel-Rahman A.M., El-Kibbi М.М. Anorogenic magmatism: chemical evolution of the Mount El-Sibai A-type complex (Egypt), and implications for the origin of within-plate felsic magmas // Geol. Mag. 2001. V. 138, N 1. P. 67-85.

42. Alibert C., Michard A, Albarede F. Isotope and trace element geochemistry of Colorado Plateau volcanics // Geochim. Cosmochim. Acta. 1986. V. 50. P. 2735-2750.

43. Allegre C.J., Minster J.F. Quantitative models of trace element behaviour in magmatic processes // Earth Planet. Sci. Lett. 1978. V. 38. P. 1-25.

44. Atwater T. Implications of plate tectonics for the Cenozoic tectonic evolution of Western North America// Geol. Soc. Amer. Bull. 1970. V. 81, P. 3513-3536.

45. Baldridge W.S., Damon P.E., Shafiqullah M., Bridwell R.J. Evolution of the central Rio Granderift, New Mexico: New K-Ar ages // Earth Planet. Sci. Lett. 1980. V. 51. P. 309-321.

46. Bijwaard H., Sparkman W., Engdahl E.R. // Closing the gap between regional and global traveltime tomography // J. Geophys. Res. 1998. V. 103, N B12. P. 30055-30078.

47. Boumans P. W. J. M. Line interference, line selection, and true detection limit in i nductivelycoupled plasma emission spectrometry // Spectrochimica Acta. 1990. V. 45B. P. 1121-1138.

48. Bradshaw Т.К., Hawkesworth C.J., Gallagher K. Basaltic volcanism in the Southren Basin and

49. Range: no role for a mantle plume // Earth Planet. Sci. Let. 1993. V. 116. P. 45-62.

50. Becker H., Jochum K.P., Carlson R.W. Trace element fractionation during dehydration of eclogites from high-pressure terranes and the implications for element fluxes in subduction zones // Chem. Geol. 2000. V. 163. P. 65-99.

51. Carmichael I.S.E. The redox states of basic and silicic magmas: a reflection of their source regions? // Contrib. Miner. Petr. 1991. V. 106. P. 129-141.

52. Chapin C.E. Evolution of the Rio Grande rift a summary // Rio Grande rift: tectonics and magmatism. Wasington: American Geophysical Union. 1979. P. 1-5.

53. Chapman M.E., Solomon S.C. North American Eurasian plate boundary in northern Asia // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 921-930.

54. Chen C.-Y., Frey F.A. Trace element and isotope geochemistry of lavas from Haleakala volcano, East Maui, Hawaii: implications for the origin of Hawaiian basalts // J. Geophys. Res. 1985. V. 90. P. 8743-8768.

55. Christiansen R.L., Lipman P.W. Cenozoic volcanism and plate-tectonic evolution of the western United States. II. Late Cenozoic // Philosophical transactions of the Royal society of London. 1972. A271.P. 249-284.

56. Christiansen R.L., Fougler G.R., Evans J.R. Upper-mantle origin of the Yellowstone hotspot // Geol. Soc. Amer. Bull. 2002. V. 114. P. 1245-1256.

57. Clague D.A., Jarrard R.D. Tertiary Pacific plate motion deduced from the Hawaian Emperor Chain//Ibid. 1973. V. 84. P. 1135-1154.

58. Coney P.J., Reynolds S.J. Cordilleras Benioff zones // Nature. 1977. V. 270. P. 404-406. Davis P.M., Slack P., Dahlheim H.A., Green W.V., Meyer R.p., Achauer U., Glahn A., Granet

59. M. Teleseismic tomography of continental rift zones // Seismic Tomography: theory and practice. London: Charman and Hall, 1993. P. 397-439.

60. Defand M.J., Drummond, M.S. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere // Nature. 1990. V. 347. P. 662-665

61. Deniel C., Vidal Ph., Coulon C., Vellutini P.-J. Piguet P. Temporal evolution of mantle sources during continental rifting: the volcanism of Djibouti (Afar) // J. Geophys. Res. 1994. V. 99, N B2. P. 2853-2869.

62. Dungan M.A., Thompson R.A., Stormer J.S., O'Neill J.M. Rio Grande rift volcanism: Northeastern Jemez zone, New Mexico // Field excursions to volcanic terranes in the western

63. United States. V 1. Southern Rocky Mountain region. Socorro: New Mexico Bureau of Mines & Mineral Resources, 1989. P. 435-486.

64. Eaton G.P. A plate-tectonic model for late cenozoic crustal spreading in the western United States / Rio Grande rift: tectonics and magmatism // Wasington: American Geophysical Union. 1979. P. 732.

65. Engebretson D. C., Cox A., Gordon R.G. Relative motions between oceanic and continental plates in the Pacific basin // Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. 1985. P. 1-59.

66. Fitton J.G., James D., Kempton P.D., Ormerod D.S., Leeman W.P. The role of lithospheric mantle in the generation of late Cenozoic basic magmas in the western United States // J. Petrol. Special Lithosfheric Issue. 1988. V. 29. P. 331-349.

67. Flower M.F., Tamaki K., Hoang N. Mantle extrusion: a model for dispersed volcanism and DUPAL-like asthenosphere in East Asia and the West Pasific / Mantle dynamics and plate interactions in East Asia // Geodynamics. 1998. N 27. P. 67-85.

68. Gill J.E. Orogenic andesites and plate tectonics. Berlin: Springer, 1981. 390 pp.

69. Goff F., G ardner J .N., В aldridge W .S., H ulen J .В., N ielson D ,L., V animan D., H eiken G.,

70. Dungan M.A., Broxton D. Volcanic and hydrothermal evolution of Valles caldera and Jemezvolcanic field // Field excursions to volcanic terranes in the western United States. V. 1. Southern

71. Rocky Mountain region. Socorro: New Mexico Bureau of Mines & Mineral Resources, 1989. P.381.434.

72. Govindaraju K. 1989 compilation of working values and sample description for 272 geostandards // Geostandards Newsletter. 1989. V. 13. P. 1-113.

73. Hanan B.B., Graham D.W. Lead and helium isotope evidence from oceanic basalts for a common deep source of mantle plumes.// Science. 1996. V. 272. P. 991-995.

74. Hauri E.H., Whitehead J.A., Hart S.R. Fluid dynamic and geochemical aspects of entrainment in mantle plumes // J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P. 24275-24300.

75. Hawkesworh C.J., Turner S., Gallagher K., Hunter A., Bradshaw Т., Rogers N. Calc-alkiline magmatism, lithospheric thinning and extension in the Basin and Range // Ibid. 1995. V. 100B. P. 10271-10286.

76. Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. // Nature. 1997. V. 385. P. 219-229.

77. Kinzler R., Grove T. Primary magmas of mod-ocean ridge basalts. 1. Experiments and methods // J. Geophys. Res. 1992. V. 97B. P.6885-6906

78. Maeda J. О pening о f t he К uril b asin d educed from t he m agmatic h istory о f С entral H okkaido, North Japan // Tectonophysics. 1990. V. 174, N 3/4. P. 235-255.

79. McCulloch M.T., Gamble J.A. Geochemical and g eodynamical с onstraints о n s ubduction z one magmatism // Earth Planet. Sci. Lett. 1991. V. 102. P. 358-374.

80. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chem. Geol. 1995. V. 120. P. 223253.

81. McMillan N. J., Dungan M. A. Open system magmatic evolution of the Taos Plateau volcanic field, northern New Mexico: andesites and dacites // J. Petr. 1988. V. 29. P. 527-557. Menzies M.A. (ed.) Continental mantle. Clarendon Press, Oxford. 1990. 177 p.

82. Menzies M.A., Leeman W.P., Hawkesworth C.J. Isotope geochemistry of С enozoic v olcanicrocks reveals mantle heterogeneity below western USA // Nature. 1983. V. 303. P. 205-209.

83. Miller D.M., Goldstein S.L., Langmuir C.H. Cerium/lead and lead isotope ratios in arc magmasand the enrichment of lead in the continents // Ibid. 1994. V. 368. P. 514-519.

84. Morgan J.P. Isotope topology of individual hotspot basalt arrays: mixing curves or melt extractiontrajectories? // Geochem. Geophys. Geosyst. 1999. V. 1. Paper number 1999GC000004.

85. Newsom H.E., White W.M., Jochum K.P., Hofmann A.W. Siderophile and chalcophile elementabundences in oceanic basalts, Pb isotope evolution and growth of the Earth's core // Earth Planet.

86. Sci. Lett. 1986. V. 80. P. 299-313.

87. Ohki J., Watanabe N., Shuto K., Itaya T. Shifting of the volcanic fronts during Early to Late Miocene in the Northeast Japan arc // The Island Arc. 1993. V. 2. P. 87-93.

88. Ohki J., Shuto K., Kagami H. Middle Miocene bimodal magmatism by asthenospheric upwelling: Sr and Nd isotopic evidence from the back-arc region of the Northeast Japan arc // Geochem. J. 1994. V. 28, N 6. P. 473-487.

89. Okamura S., Arculus R.J., Martynov Y.A. et al. Multiple magma sources involved in marginal-sea formation: Pb, Sr, and Nd isotopic evidence from Japan Sea region // Geology. 1989. V. 26, N 7. P. 619-622.

90. Otofuji Y., Kambara A., Matsuda Т., Nohda S. Counterclockwise rotation of Northeast Japan: paleomagnetic evidence for regional extent and timing of rotation // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 121. P. 503-518.

91. Ozima M., Kono M., Kaneoka I., Kinoshita H., Kobayashi, Kazuo, Nagata, Takesi, Larson E.E., Strangway D.W. Paleomagnetism and K-Ar ages of some volcanic rocks from the Rio Grande gorge, New Mexico // J. Geophys. Res. 1967. V. 72. P. 2615-2621.

92. Parker E.C., Davis P.M., Evans J.R., Iyer H.M., Olsen K.H. Upwarp of anomalous lithosphere beneath the Rio Grande rift // Nature. 1984. V. 312. P. 354-356.

93. Pearce J.A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries / Andesites // Wiley: Chichester. 1982. P. 525-548.

94. Perry F.V., Baldridge W.S., DePaolo D.J. Chemical and isotopic evidence for lithospheric thinning beneath the Rio Grande rift // Nature. 1988. V. 332. P. 432-434.

95. Righter K., Carmichael I.S.E., Becker T.A., Renne P.R. Pliocene-Quaternary volcanism and faulting at the intersection of the Gulf of California and the Mexican Volcanic Belt // Geol. Soc. Amer. Bull. 1995. V. 105, N 6. P. 617-626.

96. Ritsema J., van Heijst H. New seismic model of the upper mantle beneath Africa // Geology. 2000. V. 28, N1. P. 63-66.

97. Rogers N.W., Hawkesworth C.J., Ormerod D.S. Late Cenozoic basaltic magmatism in the Western Great Basin, California and Nevada // J. Geophys. Res. 1995. V. 100, N B7. P. 1028710301.

98. Rogers N., Macdonald R., Fitton J.G., George R., Smith M., Barreiro B. Two mantle plumes beneath the East African rift system: Sr, Nd and Pb isotope evidence from Kenia Rift basalts // Earth Planet. Sci. Lett. 2000. V. 176. P. 387-400.

99. Rollinson H. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. New York. 1993. 352 p.

100. Rudnick, R.L., Fontain D.M. Nature and composition of the continental crust: a lower crustal perspective // Rewiewes of Geophysics. 1995. V. 33. P. 267-309.

101. Shuto K., Ohki J., Kagami H. Yamamoto M., Watanabe N., Yamamoto K., Anzai N., Itaya T.

102. The relationships between drastic changes in Sr isotope ratios of magma sources beneath the NE Japan arc and the spreading of the Japan Sea back-arc basin // Mineralogy and Petrology. 1993. V. 49. P. 71-90.

103. Song T.-R. A., Helmberger D.V., Grand S.P. Low-velocity zone atop the 410-km seismicdiscontinuity in the northwestern United States // Nature. 2004. V. 427. P. 530-534.

104. Spence W., Gross R.S. A tomografic glimps of the upper mantle source of magmas of the Jemezlineament, New Mexico // J. Geophys. Res. 1990. V. 95B. P. 10829-10849.

105. Staudigel H., Park K.-H., Pringle M. et al. The longevity of the South Pacific isotopic andthermal anomaly// Earth Planet. Sci. Lett. 1991. V. 102. P. 24-44.

106. Sun S.-S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Magmatism in the ocean basins // Geol. Soc. Spec. Publ. N 42. 1989. P. 313-345.

107. Takahashi Y., Yoshida H., Sato N., Hama K., Yusa Y., Shimizu H. W- and M-type tetrad effects in REE patterns for water-rock systems in the Tono uranium deposit, central Japan // Chem. Geology. 2002. P. 311-335.

108. Takeuchi T. K-Ar ages of the Tertiary volcanic rocks in South Sakhalin and their tectonic significance // J. Geol. Soc. Japan.1997. V. 103, N 1. P. 67-79.

109. Tatsumi Y., Otofuji Y-I., Matsuda Т., Nohda S. Opening of the Sea of Japan back-arc basin by asthenospheric injection// Tectonophysics. 1989. V. 166. P. 317-329.

110. Tatsumi Y., Sato K., Sano Т., Arai R,, Prihodko V.S. Transition from arc to intaplate magmatism assosiated with backarc rifting: evolution of the Sikhote Alin volcanism // Geophys. Res. Letters. 2000. V. 27, N 11. P. 1587-1590.

111. Thompson R.N., Dungan M.A., Lipman P.W. Multiple differentiation processes in early-rift calc-alcaline volcanics, northern Rio Grande rift, New Mexico //J. Geophys. Res. 1986. V. 9IB. P. 6046-6058.

112. Thompson R.N., Gibson S. A. Magmatic expression of lithospheric thinning across continental rifts // Tectonophysics. 1993. V. 233. P. 41-68.

113. Wang P., Glover L. A tectonic test of the most commonly used geochemical discriminant diagrams and patterns // Earth Sci. Reviews. 1992. V. 33. P. 111-131.

114. Wawrzyniec T.F., Geissman J.W., Melker M.D., Hubbard M. Dextral shear along the eastern margin о f the С olorado Plateau: a kinematic link b etween 1 aramide с ontraction and Rio Grande rifting (Ca. 75-13 Ma) // J. Geol. 2002. V. 110. P. 305-324.

115. Woodhead J .D. T emporal geochemical evolution in oceanic intra-plate volcanics: a case study from the Marquesas (French Polinesia) and comparison with other hotspots // Contrib. Miner. Petrol. 1992. V. 111. P. 458-467.

116. Worner G., Zindler A., Staudigel H., Shminker H.-U. Sr, Nd and Pb isotope geochemistry of Tertiary and Quaternary alkaline volcanics from West Germany // Earth Planet. Sci. Lett. 1986. V. 79, N 1/2. P. 107-119.

117. Yogodzinski G .M., К eleman P .B. S lab melting in the Aleutians: implications of an ion probe study of clinopyroxene in primitive adakite and basalt // Earth Planet. Sci. Lett. 1998. V. 158. P. 5365.

118. Zartman R.E., Futa K., Peng Z.C. A comparison of Sr-Nd-Pb isotopes in young and old continental lithospheric mantle: Patagonia and eastern China // Australian J. Earth Sci. 1991. V. 38. P. 545-557.

119. Zindler A., Hart S.R. Chemical geodynamics // Annual Reviews of Earth and Planetary Science. 1986. V. 14. P. 493-571.

120. Zou H., Zindler A., Xu X., Qi Q. Major, trace element, and Nd, Sr and Pb isotope studies of Cenozoic basalts in SE China: mantle sources, regional variations, and tectonic significance // Chem. Geol. 2000. V. 171, N 1-2. P. 33-47.

Информация о работе

Ясныгина, Татьяна Александровна
кандидата геолого-минералогических наук
Иркутск, 2004
ВАК 25.00.04

Диссертация

Источники магматизма континентальных окраин в средне-позднекайнозойских структурах растяжения Японского моря и Рио-Гранде по геохимическим данным - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы