Множественность источников островодужных магм и динамика их взаимодействия

Плечов, Павел Юрьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Множественность источников островодужных магм и динамика их взаимодействия
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Множественность источников островодужных магм и динамика их взаимодействия"

61 С)

.....г

О^^4 1 На правах рукописи

ПЛЕЧОВ Павел Юрьевич

МНОЖЕСТВЕННОСТЬ ИСТОЧНИКОВ ОСТРОВОДУЖНЫХ МАГМ и ДИНАМИКА ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Специальность 25.00.04 - петрология, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва - 2008 г.

003478623

Работа выполнена на кафедре петрологии Геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических наук академик РАН Когарко Лия Николаевна

доктор физико-математических наук профессор Геншафт Юрий Семенович

доктор геолого-минералогических наук Гирнис Андрей Владиславович

Ведущая организация - Институт вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН (ИВиС ДВО РАН, г. Петропавловск-Камчатский)

Защита состоится 7 ноября 2008 г. в 14-30 в ауд. 415 на заседании диссертационного совета Д.501.001.62 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета Московского государственного университета имени МВ. Ломоносова (главное здание, б этаж).

Автореферат разослан 6 октября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 501.001.62 доктор геолого-минералогических наук

Огромное количество научных публикаций по эволюции надсубдукционных зон затрагивают практически все области геологии, демонстрируя сложность и разнообразие протекающих в них процессов. Благодаря современным методам исследований в последние десятилетия накоплен принципиально новый фактический материал, требующий переосмысления многих положений, закрепившихся в науке с 1960-1970 гг. Особенное значение приобрела проблема наличия единого островодужного типа магм с общим источником их генерации. Наряду с островодужными известково-щелочными и толеитовыми базальтами были описаны другие типы островодужных магм [Crawford, 1989; Defant, Drummond,1990; Волынец, 1995]. Необходимо не только определить место этих источников в конкретной геодинамической обстановке, но и создать модель динамики подъёма магм к поверхности, их фракционирования и смешения с магмами различных источников.

Процессы, происходящие в островодужной системе, приводят к образованию максимального среди всех известных геотектонических обстановок разнообразия вулканических серий. Во многом оно объясняется различием в степени метасоматоза мантии и вариаций в механизмах плавления мантии надсубдукционного клина [Gill, 1981; Pearce and Peate, 1995; Portnyagin et al., 2007], а также возможного плавления субдуцированной плиты [Jogodzinsky et al.,1996, Bindeman et al., 2007]. При этом огромную роль в формировании вулканических серий играют процессы смешения магм [Eighelberger, 1978, Sakuyama, 1979, Иванов, 1990, Bindeman et al.,2004],

В настоящей работе показана возможность существования нескольких источников островодужных магм. Они охарактеризованы с петрологической стороны и на примерах конкретных объектов предложен полиочаговый вулканизм эволюции островодужной системы. На примере конкретных долгоживущих вулканических центров рассматривается петрология, кинетика и динамика процессов смешения контрастных расплавов, которые зачастую являются триггерами крупных вулканических извержений [Sparks et al., 1977].

Актуальность работы.

Островодужный вулканизм является отражением комплекса взаимосвязанных процессов, происходящих при погружении гидратированной океанической плиты, ее метаморфизму и дегидратации, фильтрации потоков флюидов и расплавов в мантийном клине, частичном плавлении мантии и островодужной коры и гибридизации магм. Актуальность данной работы определяется ключевой ролью островодужного вулканизма в понимании

геологии и геодинамики процессов, происходящих в конвергентных зонах Земли.

Цель и задачи работы.

Основные цели работы

- выявить и петрологически охарактеризовать основные типы островодужных

серий нижнекорового происхождения,

- определить их вклад в общую эволюцию островодужного вулканизма,

- определить наиболее вероятный источник магмогенерации выделенных серий

- создать модель механизма гибридизации базальтов с кислыми магмами корового происхождения.

Эти цели предполагают решение следующих задач:

1) Выделить вулканические серии, типичные для зрелых островных дуг, определение их геологической позиции и приуроченности к определенным этапам эволюции островодужных систем.

2) Петрологически охарактеризовать каждую из выделенных серий на примере конкретных объектов современного вулканизма Выявить состав магм и физико-химические условия их генерации, дифференциации и взаимодействия с породами и магмами коры.

3) С привлечением результатов решения задач (1) и (2) изучить характер и механизмы гибридизма магм на примере долгоживущих вулканических систем островных дуг, а также выявить признаки, физико-химические параметры и кинетические характеристики образования гибридных магм.

4) Провести численное петрологическое и гидродинамическое моделирование процессов смещения магм в конкретных вулканических системах с возможностью прогнозирования характера извержения и потенциальной опасности вулканической системы для жизнедеятельности.

Фактический материал.

Для детального изучения петрологических особенностей магм, возникающих в различных зонах магмогенерации, идеально подходит зрелая островная дуга, в которой на современном этапе проявлены все характерные проявления островодужного вулканизма К таким дугам относится в первую очередь Курило-Камчатская островная дуга, имеющая полный спектр островодужных вулканических серий, проявленных в пределах голоцена Результаты ее изучения являются основой данной работы. Вулканические дуги Японии и Малых Антильских островов также разнообразны по условиям магмогенерации и составу вулканических серий. В данной работе

используются данные по этим дугам для сравнения и обсуждения основных результатов.

В процессе работы использовались материалы, полученные автором в ходе полевых работ 1996-2007 гг в районах современного островодужного вулканизма Камчатки, Курил, Японии, Фиджи и Вануату. Для детальных петрологических исследований привлекался каменный материал с вулканов Суифриере Хиллз (Малые Антилы) и Сент-Хеленс (Каскадные горы), предоставленный коллегами из Бристольского университета.

Было исследовано около 850 шлифов вулканических пород с 135 вулканов и моногенных эруптивных центров, произведено около 6000 микрозондовых определений составов стекол и минералов. Было исследовано около 500 расплавных включений и проведены сотни закалочных экспериментов. Было получено около 80 определений рассеянных и летучих элементов в стеклах расплавных включений методами ионной масс-спектрометрии и LA-ICPMS.

Проведено 18 серий экспериментов по изучению минеральных равновесий в вулканических системах и кинетики реакций минерал-расплав.

Научная новизна и личный вклад автора.

Автором разработаны методики комплексного петрологического изучения вулканических серий с использованием методов изучения расплавных и минеральных включений, классической петрографии и исследования кинетики незавершенных минеральных реакций.

Разработан новый алгоритм моделирования фракционной, полуфракционной и равновесной кристаллизации на основе которого создан программный комплекс Petrolog-IH, позволяющий проводить количественное моделирование кристаллизации в островодужных магматических системах,

В работе получены принципиально новые данные по составам и условиям существования родоначальных расплавов низкокалиевых островодужных серий, что позволило предположить их образование плавлением амфиболитов нижних частей осгроводужной коры.

Обобщены данные по петрографии и минеральному составу ареальных полей моногенных вулканитов Камчатки, показаны их систематические отличия от других типов вулканитов и, впервые, высказана гипотеза их происхождения за счет плавления амфиболовых пироксенитов.

Предложена модель эволюции вулканизма островодужных систем, объясняющая наличие областей развития островодужного вулканизма не приуроченных к современным зонам субдукции.

Впервые, на основе петрологических данных и гидродинамического моделирования построена количественная модель конкретного извержения (вулкан Шивелуч, 2001-2004 гг). В первую очередь разработанные методики были применены к андезитовым вулканам островных дуг, для которых характерна смена режима извержения от медленного роста лавового купола к катастрофическим взрывам.

Впервые проведено термодинамическое моделирование кристаллизации в градиентной системе в применении к процессам гибридизации в островодужных магмах. Предложен механизм гибридизации кислых и основных магм и показана его применимость к островодужным объектам.

Практическое значение.

Возможность прогнозирования характера извержений и общей вулканоопасности, основанная на численном моделировании вулканической системы, определяет практическое значение работы для мониторинга извержений в районах активного вулканизма. Результаты работы могут быть использованы для построения общих геодинамических моделей островодужньгх систем и, таким образом, имеют фундаментальное значение.

Основные защищаемые положения.

1. На основе детального изучения низкокалиевых островодужных магм андезибазальтового состава, приуроченных к активному вулканическому фронту развитой островодужной системы, доказано, что они формируются при частичном плавлении амфиболитов в нижней части островодужной коры при 810 кбар, 1130-1160°С и степенях плавления более 25%. Эти магмы являются родоначальными для типичных вулканических серий активного фронта развитых островных дуг.

2. На основе детального изучения вулканитов умереннокалиевой высокотитанистой серии, характерных для тыловых частей островных дуг, доказано, что они формируются путём частичного плавления пироксенитов при 8-16 кбар, 1230-1280°С и степени плавления 5-20%. Показано, что сами пироксениты являются реститами от выплавления магм активного вулканического фронта.

3. Множественность источников островодужных магм основного состава определяется последовательным вовлечением по мере эволюции системы нижних частей коры в зоны магмогенерации. Специфика вулканических серий развитых островных дуг определяется условиями плавления островодужной коры и процессами гибридизации магм из различных источников в долгоживущих приповерхностных магматических очагах.

4. Вулканические серии андезитовых вулканов Камчатки (Шивелуч, Кизимен, Безымянный) имеют гибридный генезис и образуются в результате взаимодействия глубинных базальтовых расплавов с риолитовыми магмами в приповерхностных очагах. Гибридизация магм сопровождается активной кристаллизацией минералов из более горячего расплава и растворением минералов в более холодном, и, приводит к локальному разогреву очага. Изучение минеральных реакций показало, что инъекции базальтов могут вызывать извержения в течение первых недель после поступления базальтовой магмы в приповерхностный очаг.

Структура работы.

Работа состоит из 10 глав, общим объемом 328 страниц, с 138 иллюстрациями и 31 таблицей. Список литературы содержит 445 наименований. Во введении дана общая характеристика островодужного вулканизма, обсуждается актуальность и научная новизна данной диссертационной работы. Главы 2 и 3 посвящены описанию основных методов и подходов, использованных при выполнении данной работы. В главе 4 суммируются геологические и геофизические данные по Курило-Камчатской островодужной системе. Главы 5-7 посвящены петрологическому описанию конкретных объектов выделенных серий. В главах 8 и 9 рассматриваются вопросы гибридизации магм в близповерхностных очагах на примере нескольких долгоживущих центров андезитового вулканизма и результаты численного моделирования в открытых вулканических системах. В главе 10 суммируются основные результаты работы и обосновываются основные защищаемые положения.

Апробация работы.

Результаты исследования изложены в 91 публикации, в том числе в 1 монографии и 18 статьях в периодических журналах. Они докладывались на международных и всероссийских конференциях (72 доклада) в 1997-2008 годах. Работа выполнялась в рамках программы Президента РФ «Ведущие научные школы России» (грант 5338.2006.5, рук. ЛЛ.Перчук), гранта Royal Society и проектов РФФИ-05-01 -02901 -ЯФ_а, РФФИ-06-05-64873, 07-05-00959. Часть результатов, использованных в работе, получены в рамках гранта РФФИ № 0305-64629 и гранта КОМЕХ-2 Министерства Науки и Образования ФРГ (BMBF). Благодарности.

Автор выражает признательность М.В. Портнягину, ЛЛ.Перчуку, О.Э.Мельнику, Л.В.Данюшевскому, О.В.Дирксену за многолетнее плодотворное сотрудничество и моральную поддержку.

Автор признателен Л. Аникину, М.В. Портнягину, В.А.Ермакову, С. Чиркову,

B.Л. Сывороткину, И. Н. Биндеману, А.О. Волынец, М.М.ГТевзнер, А.Б.Осипенко, М.Ю. Пузанкову, О.В. Дирксену, Л.И.Базановой, Т.Г.Чуриковой, Г.Вернеру, Дж.Бланди за предоставленные для исследования образцы.

Автор благодарен Е.В.Гусевой, Н.Н.Кононковой, Н.Н.Коротаевой, А.Кронцу и М.Тёнеру за помощь в проведении микрозондовых исследований;

C.Г.Симакину и Е.В.Потапову за проведение ионно-зондовых анализов; Г.Вёрнеру за предоставленную возможность работы в Геохимическом институте Гёттингена; Л.В.Данюшевскому за возможность использования и помощь в освоении программ «Петролог-2.0» и «Ре-Ьвз».

Л.Л.Перчуку, А.А.Маракушеву, И.П.Солововой, В.Б.Наумову, И.Н.Биндеману, И.В.Мелекесцеву, А.А.Арискину, В.А.Ермакову, А.А.Бармину, С.Спарксу, М.Хампфрей, В.В.Пономаревой автор признателен за конструктивные обсуждения отдельных аспектов данной работы.

Особую благодарность выражаю студентам и аспирантам кафедры петрологии - Н.Л.Миронову, С.А.Тетроевой, С.В.Трусову, К.А.Бычкову, Т.А.Шишкиной, В.Д.Щербакову, А.Е.Цай, С.П.Крашенинникову, И.С.Фомину, которые принимали участие в изучении полевого материала и его обработке в лабораторных условиях.

Методическая основа работы.

При исследовании природных объектов был использован комплексный подход изучения природного материала. Детали методики подробно рассмотрены в главе диссертации «Методы исследования». Были привлечены классические геологические, геохимические, петрографические и петрологические методы описания вулканических серий, наряду с новыми методами изучения расплавных включений, незавершенных минеральных реакций, термодинамического и гидродинамического моделирования. Для интерпретации результатов привлекались данные тефрохронологии, сейсмики и сейсмологии, мониторинга вулканической активности.

Для корректной интерпретации результатов исследования расплавных включений были проделаны серии методических экспериментов, которые позволили систематизировать эффекты, искажающие составы расплавных включений. Специально проведенные эксперименты по изучению граничного слоя [Плечов, Трусов, 2000], показывают, что влияние граничного слоя на состав включений незначительно. Частичная декрепитация включений, миграция включений по зерну, диффузионный обмен компонентами с минералом-хозяином, частичная или полная диссипация летучих, захват

включений на фронте резорбции и другие эффекты способны гораздо больше влиять на измеряемые величины. Автором данной работы был опубликован ряд статей [Pletchov, Kotel'nikov, 1997; Плечов, Трусов, 2000; Граменицкий и др., 2000; Портнягин и др., 2000, 2005b; Плечов и др., 1999, 2000, 2003], посвященных методическим аспектам изучения расплавных включений.

Искажения состава расплава во время захвата включения минералом-хозяином происходят вследствие неучтенного влияния следующих эффектов:

- Граничный слой (кристаллизационный дворик) [Плечов, Трусов, 2000]

- Гетерогенный захват [Плечов и др., 1999]

- Захват включений на фронте резорбции [Плечов и др., 2000]

- Дорастание скелетных и футляровидных кристаллов [Pletchov, Kotel'nikov, 1997]

После захвата включения, кроме кристаллизации минерала-хозяина на стенки включения и образования дочерних кристаллов внутри включения [Roedder, 1984], могут происходить следующие эффекты, приводящее к изменению его состава:

- Частичная декрепитация. [Портнягин и др., 2000; 2005b]

- Миграция включений по минералу-хозяину.

- Изменение формы включений после захвата. [Clocchiatti, 1975] -Диффузионный обмен с минералом-хозяином. [Danyushevsky, 2000; Gaetany, Watson, 2002]

- Диффузионный обмен с окружающим расплавом через минерал-хозяин [Qin et al., 1992; Spandler et al., 2007; Portnyagin et al., 2008]

- Вторичные изменения и девитрификация.

Из приведенного списка эффектов, влиянию миграции включений и вторичным изменениям, в том числе девитрификации стекла во включениях не уделялось достаточного внимания в литературе. Однако, такие включения легко распознаются при петрографическом исследовании и не рассматриваются в данной работе как источник информации о магматических расплавах.

Данные по мощности реакционных кайм, образовавшихся в результате реакции минералов с окружающим расплавом, используются в данной работе для определения интервалов времени нахождения кристаллов в неравновесном с ними расплаве. Детальному рассмотрению результатов, основанных на изучении реакционных кайм, посвящены работы [Dirksen et al., 2006; Плечов и др., 2008] и глава «Динамические системы смешения» данной диссертации. Мощности реакционных кайм измерялись на сечениях зерен в шлифах, ориентировка которых определялась при помощи универсального теодолитного

столика Федорова. Для каждого зерна были определены сферические координаты как минимум 2 выходов осей индикатрисы.

Совместно с Л.В.Данюшевским для задач данной работы был разработан новый программный комплекс Petrolog-III, работающий в среде MS Windows [Плечов, Данюшевский,2006]. Он предназначен для моделирования прямой и обратной кристаллизации в ультраосновньгх и основных магматических системах. В программный комплекс включены возможности моделирования поведения расплавных включений в оливине: оценка эффекта потери железа и моделирование диффузионных профилей в оливинах вокруг расплавных включений. В программе Petrolog-III реализована пошаговая схема моделирования кристаллизации. На каждом единичном шаге кристаллизации из расплава вычитается тот минерал, у которого псевдоликвидусная температура максимальна. Такой алгоритм моделирования кристаллизации позволяет использовать независимо друг от друга модели описывающие равновесие каждого минерала с расплавом. На данный момент Petrolog-III включает в себя 46 опубликованных различными авторами моделей минерал-расплав для 8 минералов. Объектно-ориентированная структура программы позволяет добавлять неограниченное количество моделей для любого числа минералов. Для возможности сравнения и совместного использования моделей в водосодержащих системах при давлениях, отличных от атмосферного, в программе Petrolog-III предусмотрена возможность введения поправок к температурам равновесия, как функции от давления и/или содержания воды в системе. Также, в программе заложена возможность использования наборов коэффициентов распределения для 38 рассеянных элементов, наряду с использованием более сложных моделей распределения для отдельных элементов. По сравнению с другими программами моделирования, Petrolog-III имеет принципиально новые возможности: 1) возможность моделирования поведения рассеянных элементов на основе сложных моделей распределения (например, Beattie,I993; Kinzler et al.,1990); 2) возможность моделирования полибарической кристаллизации с заданием серии промежуточных очагов 3) моделирование кристаллизации в водонасыщенных условиях с количественной оценкой дегазации; 4) моделирование равновесной кристаллизации с учетом прохождения перитектических реакций; 5) возможность моделирования при различной степени фракционирования для каждого минерала в отдельности. Таким образом, программа Petrolog-III оптимально подходит для моделирования островодужных вулканических систем, характеризующихся высокими содержаниями воды в магмах и обилием промежуточных очагов.

Родоначальные расплавы низкокалиевых серий развитых островных дуг (обоснование первого защищаемого положения).

Оценка составов родоначальных расплавов низкокалиевых серий развитых островных дуг осуществлялась методом петрологического моделирования на основе данных по расплавным включениям в оливин-плагиоклазовых кумулятах (алливалитах) низкокалиевых серий, в сочетании с минералогией и петрографией пород. Удалось доказать, что кумуляты ранней стадии фракционирования очагов кристаллизовались из расплавов, близких к родоначальным. Кумулятивные горизонты разрушаются поздними порциями магм и выносятся на поверхность в виде блоков крупными кальдерообразующими извержениями вулканов низкокалиевых серий [Фролова и др., 2001; Плечов и др., 2008Ь]. Низкокалиевые вулканические серии являются доминирующими в пределах вулканических фронтов развитых островных дуг. Характерны непрерывные ряды от андезибазальтов до риолитов с преобладанием пород кислого и среднего состава. Для наиболее основных членов серий характерны низкие содержания N^0 (4-7 масс. %), К20 (< 0.6 масс. %), высокие содержания А120) и СаО. Эти серии отличаются от вулканических серий примитивных островных дуг низкой магнезиальностью, меньшими содержаниями ВЗЭ и легких РЗЭ и обилием кислых вулканитов в составе серии.

В данной работе представлены данные по изучению расплавных включений в оливинах из 10 образцов алливалитов различных морфологических типов с вулканов Ксудач, Ильинский, Заварицкого, Кудрявый и Головнина. Приведены новые данные по составам породообразующих минералов, гомогенизированных расплавных включений, составам минеральных дочерних фаз в раскристаллизованных расплавных включениях и интерстициальных стекол алливалитов. Эти данные позволили рассмотреть существующие гипотезы образования алливалитов, подтвердить кумулятивный механизм и оценить условия их формирования.

Для оливина алливалитов характерны частично раскристаллизованные включения (рис.1), часто содержащие амфибол в качестве дочерней фазы. С включениями проводились закалочные эксперименты по их гомогенизации (рис.1 г). Усредненные анализы включений приведены в табл. 1.

Клшюпигкжсеи Газовый ^ ¡гтаырек • ' ■ С,ск,0 , Амфибол Газовый . ... «> 5ЫРСК у-: V ЩЩйш

-б)

ЛЛП'МОК-Ш ... _ АмфиОоДч V ( # 1 ¡ги1вын ^^^ 1 п р^мрск магнспи ' Оливин СТвКШЛГ \ :' пузырек

с»«5елл «ГУ 0С011 <-- ^ с«»г!«и «га <тм< ззуг ___ р^ |

Рис. 1. Расплавные включения в оливинах из алливалитов. а - в - частично раскристаллизованные включения, содержащие фазы: а) клинопироксен и стекло; б) амфибол и стекло; в) плагиоклаз, амфибол, титаномагнетит и стекло; г) -гомогенизированное включение после термометрического эксперимента.

Для оценки родоначальных расплавов был предложен количественный метод определения составов исходных расплавов оливин-плагиоклазовых кумулятивных пород на основе данных по составу частично гомогенизированных расплавных включений и содержанию в них Н20, которое определялось методом ионной масс-спектрометрии. На основе данного метода восстановлены исходные составы расплавов, родоначальных для алливалитов (табл.1). Кристаллизация происходила при температурах 970-1075°С в относительно окисленной обстановке (ЛК>ГО=+1), в условиях близких к насыщению водным флюидом при давлении ~1 кбар. Как показано в табл. 1 максимальные температуры (1040-1075°С) установлены для расплавов алливалитов вулкана Заварицкого мас.%), минимальные для

алливалитов с относительно железистым оливином Ро<76 мол.% вулканов Ксудач (965-985°С) и Головнина (М§0~4-5 мас.%, 980-1010°С).

Табл. 1. Составы родоначальных расплавов низкокалиевых серий развитых островных дуг.

Вулкан Key дач Ильинский Завариц-кого Кудрявый Головнина

Образец Ks-1 Ks-3 Си-5 С-305/7 Kudr-03 115а ббЗб/гп-15 ббЗб/гп-18

Средние составы расплавных включений

Si02 50.69 49.54 49.47 46.27 50.24 48.08 54.97 49.41

ТЮ2 0.81 0.80 0.88 0.82 0.84 0.77 0.87 0.72

А1203 15.33 16.34 18.41 18.87 18.49 18.27 17.15 17.26

FeCUu 14.38 11.25 11.04 14.53 11.30 12.62 12.23 13.64

МпО 0.37 0.26 0.15 0.24 0.28 0.24 0.33 0.18

MgO 6.16 6.68 3.73 6.05 3.68 3.29 2.07 5.65

СаО 10.38 12.32 11.99 10.18 11.53 11.71 8.63 11.34

Na20 1.86 1.99 1.98 1.46 2.19 1.77 2.89 1.34

К20 0.28 0.28 0.14 0.21 0.28 0.10 0.17 0.12

Р205 0.11 0.21 0.17 0.22 0.17 0.13 0.19 0.18

Сг203 0.05 0.67 2.07 0.68 1.27 2.99 0.91 0.40

Сумма 100.4 100.3 100.03 99.53 100.25 99.98 100.41 100.24

Fo (мол.%) 75.5 80.3 78.7 79.3 78.2 76.1 70.2 78.1

An (мол.%) 92.9 93.7 89.6 94.4 94.1 96.2 94.4 96.2

Котектические (Ol-Pl) составы при Н20=3-3,5 мас.%

Si02 52.47 50.42 50.17 47.18 50.21 49.22 54.98 50.47

тю2 0.90 0.84 0.86 0.84 0.81 0.76 0.85 0.76

А120з 17.09 17.26 18.08 19.31 17.74 17.98 16.77 18.2

FeOrf» 9.97 9.53 10.52 12.50 11.04 12.05 11.03 10.54

МпО 0.41 0.27 0.15 0.25 0.27 0.24 0.32 0.19

MgO 4.86 5.84 5.97 7.30 6.09 6.00 4.19 5.92

СаО 11.57 13.01 11.78 10.41 11.07 11.52 8.44 11.96

Na20 2.07 2.10 1.94 1.49 2.10 1.74 2.83 1.41

К20 0.31 0.30 0.14 0.21 0.27 0.10 0.17 0.13

РА 0.12 0.22 0.17 0.23 0.16 0.13 0.19 0.19

Т (Н20) Dan 970 999 1003 1048 1018 1005 982 996

Т (16 кбар) 1050 1079 1083 1128 1098 1085 1062 1076

Нг0 cale ЗЛ 3.0 3J 3.0 3.0 33. 3.2 3.21

FejOj 2.22 2.12 2.34 2.78 2.45 2.68 2.45 2.34

FeO 7.97 7.62 8.41 10.00 8.83 9.64 8.82 8.43

Примечание. Fo, Ал - средняя магнезиальность оливина и среднее содержание анортитовой компоненты в плагиоклазе для конкретного образца; Т(Н20) Dan - температура котектической кристаллизации оливина и плагиоклаза из родоначального расплава алливалита, рассчитанная с использованием модели (Danyushevsky, 2001); Т(16кбар) -температура расплава, скорректированная к 16 кбар для сравнения с экспериментальными данными; Н20 calc - содержание воды в котектическом расплаве; Fe203, FeO - расчетные содержания 2- и 3-валентного железа в расплаве для фугитивности кислорода на уровне NNO+1.

Масс-балансовые расчеты показали, что степень фракционирования родоначальных расплавов при образовании кумулятивных горизонтов алливаиггового состава варьирует от 22 до 46%. Вероятно, интервал кристаллизации, зафиксированный в составе алливалитов и расплавных включений, соответствует начальному этапу эволюции родоначальных низкокалиевых магм, приводящему к образованию широко-дифференцированных серий низко-калиевых андезибазальтов, андезитов и дацитов Камчатки и Курильских островов.

С помощью программы Petrolog III [Плечов, Данюшевский, 2006] была промоделирована фракционная кристаллизация оливина и плагиоклаза из

расплавов, соответствующих расплавным включениям в наиболее магнезиальных оливинах для каждого из изученных вулканов. Для оливина была выбрана модель [ВапушЬеуэку, 2001], для плагиоклаза [Р1сК:Ьоу, Оегуа, 1998]. В качестве критерия остановки расчетов использовался состав наиболее железистого оливина, зафиксированный в алливалитах для каждого из вулканов. При моделировании серии вулкана Ксудач было получено 35% кумулята, содержащего 84.4 мае. % плагиоклаза (Ап91.2) и 15.6 мае. % оливина (Ро78.6). Для вулкана Головнина использовался диапазон состава оливинов Ро79-74, поскольку алливалиты с более железистыми оливинами, описанные для этого вулкана, содержат значительное количество клинопироксена. Было получено 24% кумулята, состоящего из 81.7 % плагиоклаза (Ап94.7) и 18.3 % оливина (Ро75.7). Значительные колебания пропорций минералов в изученных алливалитах и наблюдаемые полосчатые текстуры в некоторых образцах объясняются накоплением ритмично-полосчатых оливин-анортитовых кумулятов._

■ 1 Ы »4 с* ое

•Qfe

д д

U 41 19

« 71

Рис.2. Сравнение составов расплавных включений, интерстициальных стекол и пород для низкокалиевых островодужных серий. 1 - алливалиты по данным (Богоявленская, Эрлих, 1969; Волынецидр., 1978; Дриль, 1988; Селянгин, 1974; Фролова и др., 2000; Шеймович, 1966); 2 -интерстициальная раскристаллизованная масса; 3 -интерстициальное стекло; 4-мелкокристаллическая оторочка алливалита (Кудрявый); 5 -составы расплавных включений (средние по образцам); 6 -составы расплавов,оцененные по расплавным включениям. Полем показаны составы вулканитов Камчатки и Курил по данным (Действующие вулканы..., 1991; Дриль, 1988; Пополитов, Волынец, 1981; Фролова, 2000; Bailey etal, 1987; Gorshkov, 1970; Ostapenko et al, 1967; Zharinov, 1988). Содержание оксидов в мае. %.

Реконструированные родоначальные расплавы низкокалиевых островодужных серий Камчатки и Курил имеют низкое содержание К20, содержания редкоземельных элементов ниже уровня МОЯВ, нормализованные к М01Ф Ьа/8ш и Ьа/УЬ отношения меньше 1 и высокое Ва/Ьа отношение, что

характеризует их как типичные низкокалиевые островодужные толеиты. Средние составы исходных расплавов значительно варьируют для изученных образцов (табл 1, рис.2). Для всех расплавов наблюдается положительная корреляция между содержаниями М§0 (4.2-7.3 мае. %) и А1203 (16.8-19.3 мае. %) и отрицательная корреляция между М§0, 5¡02 (47.2-55 мас.%) Ыа20 (1.4-2.8 мас.%). РеО (9.5-12.5 мас.%) и СаО (8.4-13.1 мас.%) варьируют в зависимости от М§0 не систематически. Для отдельных вулканов РеО в расплавах остается на приблизительно постоянном уровне, а СаО уменьшается с уменьшением ]У^0. Содержания ТЮ2 и К20 для отдельных вулканических центров увеличиваются при уменьшении Наиболее обеднены этими элементами расплавы вулкана Головкина. Низкое содержание К20 характерно также для Ильинского вулкана, из всего проанализированного набора рассеянных элементов в расплавах низкокалиевых серий Камчатки и Курил только В а, РЬ и 8г выше, чем содержания этих элементов в М-МОЯВ. Эти расплавы крайне обеднены высокозарядными элементами даже по сравнению с М01Ш, содержания 1\'Ь в 3.9-27 раза ниже, чем в Ы-МОЯВ, содержания Ъх в 3.9-7.1 раза ниже. При крайней обедненности родоначальных расплавов редкими элементами, магнезиальность (Г^О/МяО+РеО мол.%) этих расплавов варьирует в пределах 0.34-0.64, наиболее магнезиальные расплавы (до 8.85 мас.%) отмечены для вулкана Головнина. Составы исходных расплавов алливалитов хорошо соответствуют составам базальтов и андезибазальтов низко-К серий Камчатки и Курильских островов, что указывает на их несомненное генетическое родство и происхождение в результате эволюции общих родоначальных магм, состав которых несколько варьировал для разных вулканов. Составы исходных расплавов алливалитов эволюционируют в сторону обогащения БЮ2 при уменьшении М^ и могут являться родоначальными для андезитов низкокалиевых серий вулканического фронта (рис.2).

В диссертационной работе приводится критический обзор существующих на данный момент гипотез образования низкокалиевых островодужных магм. Доминирующая в литературе гипотеза образования этих магм за счет высоких степеней плавления мантии под воздействием водного флюида Р^игш, 1995]

не может объяснить низкую магнезиальность родоначальных расплавов наряду с обедненными по отношению к базальтам СОХ и к базальтам примитивных островных дуг спектрами рассеянных элементов в области ВЗЭ и легких РЗЭ. Для обоснования первого защищаемого положения рассмотрим в качестве источника нижнюю часть островодужной коры, сложенную амфиболитами.

Частичное плавление амфиболитов может привести к образованию андезитовых расплавов [Wolf,Wyllie,1994; Rapp,Watson, 1995]. Springer и Seck [1997] оценили соотношение фаз при плавлении базальтового источника (роговая обманка, клино- и ортопироксены, плагиоклаз ± гранат) и по коэффициентам распределения рассчитали спектр рассеянных элементов. Спектр сильно зависит от фазы, остающейся в рестите. Плавление с амфиболом в рестите (<10 кбар) дает расплавы с ровным спектром, а с гранатом (>10 кбар) - обеднение HREE.

Таким образом, низкокалиевые толеиты могут получаться в результате частичного плавлением метагаббро с амфиболом в рестите. Для обедненного LREE спектра, который наблюдается в низкокалиевых базальтах, метагаббро должны были быть также обеднены LREE.

Это предположение подтверждается экспериментами [Johannes, Holtz,1996], которые показали, что при плавлении амфиболитов при различном давлении могут получаться расплавы с различным содержанием К20. Расплавы, сравнимые с природными, образуются при давлении 8-10 кбар.

На рис.3 показано, что оцененные нами родоначальные расплавы низкокалиевых серий развитых островных дуг могут образоваться плавлением амфиболитов в условиях низов островодужной коры и при степенях плавления 25-40%. Было показано, что при степенях плавления 25-40% образуются низкокалиевые андезибазальты с характерным набором геохимических признаков (низкие содержания титана, РЗЭ и ВЗЭ, высокие содержания алюминия, Ва и Sr). Эффект обеднения продуцируемых расплавов рассеянными элементами достигается за счет концентрации большинства элементов в амфиболе, остающимся в рестите до степеней плавления около 53% [Kimura et al.,2002]. При больших степенях плавления, амфибол в рестите не сохраняется

и геохимия образующихся расплавов будет близка к геохимии базальтов, образующихся за счет частичного плавления мантии, вызванного флюидом.

Температура, "С Температура, "С

Температура, °С

Рис. 3. Соотношение экспериментальных данных по плавлению метабазитов [Дарр,%га180п,1995] в водонащенных условиях с данными изучения расплавных включений в оливинах из алливалитов Курило-Камчатской островной дуга. Рис. А и Б отражают эксперименты для различных субстратов: А - мигматизированный низкокалисвыа амфиболит; Б — низкокалиевый базальт в водонасышенных условиях. Черной пунктирной линией показаны степени плавления субстрата. Зеленой линией ограничено поле существования амфибола в рестите. Красным пунктиром обведено поле предполагаемых условий плавления амфиболитов в нижних частях островодужной коры. Рис. В-Е показывают изменения состава расплава от температуры плавления для обоих экспериментов. Желтым полем показаны составы расплавов водонасыщенных условиях при 8-16 кбар. Красное поле - составы расплавных включений в оливине, расчетные температуры скорректированы для давлений 8-16 кбар._

Таким образом, показана возможность образования родоначальных расплавов низкокалиевых островодужных серий за счет плавления амфиболитов нижней части островодужной коры (Р~0.8 йРа, степени

плавления 25-40%). Низкие содержания рассеянных элементов, в особенности HFSE и LREE, по отношению к низкокалиевым базальтам примитивных островных дуг объясняются их концентрацией в амфиболах, сохраняющихся в рестите.

Умереннокалиевые базальты зон ареального вулканизма Камчатки (обоснование второго защищаемого положения).

Детально изучена петрология и минералогия представительных образцов

голоценовых базальтов из полей ареальных вулканитов Камчатки. Методом изучения расплавных включений в наиболее магнезиальных оливинах-вкрапленниках были оценены составы и условия кристаллизации родоначальных расплавов этого типа. Содержания воды и рассеянных элементов были измерены в экспериментально закаленных расплавных включениях с помощью ионной масс-спектромегрии. Содержания Н20 в магмах оценены ~0.3 мас.%, давление кристаллизации -1.5 кбар и температуре ~1210°С. Летучесть кислорода, оцененная при этой температуре по OI-Sp геобарометру [Ballhaus et al., 1991], соответствует буферному равновесию никель-бунзенит [Плечов и др., 2003].

С ареальными вулканическими зонами островных дуг, в каждой из которых насчитываются десятки и сотни моногенных конусов, связаны проявления особого типа умеренно-калиевых высокотитанистых базальтов. Ареальный вулканизм имеет широкое распространение на территории п-ова Камчатка и играет важную роль в формировании магматических систем и разнообразии изверженных пород в течение плейстоцена - голоцена.

На схематической карте (рис. 4) представлены районы исследований полей ареального вулканизма Камчатки. Масштаб и интенсивность базальтового моногенного вулканизма в Срединном хребте за последние 40-50 тыс. лет значительно превосходит другие структуры Камчатки [Певзнер 2004, 2006; Базанова, Певзнер, 2001; Dirksen et al., 2004]. Площадь базальтовых излияний в верхнеплейстоцен-голоценовое время составила свыше 8500-9000 км2, а объем изверженного материала оценивается в 2000-2150 км3 [Новейший и современный вулканизм..., 2005]. По данным [Огородов и др., 1972] в Срединном хребте выделено около 1000 моногенных вулканических образований - шлаковых и лавовых конусов.

Охотское море

Условные обозначения: ЩЩ Плиоцен-четвертичные

_ вулканиты

ЦЩ Плейстоцен-голоценовый

моногенный вулканизм | /— | Региональные разломы

[71 |~Г) Ареальные поля

СХ I Структурные зоны Камчатки

Рис. 4. Схема позднеплейстоцен-голоценовых полей моногенных вулканитов Камчатки. (Составлена А.Б.Перепеловым, с изменениями автора). Обозначения:

"ЮК" -Южная Камчатка, "ВВФ" - Восточный вулканический фронт, "ЦКД" - Центрально-камчатская депрессия, "СХ" -Срединный хребет, "МП" - Малкинско-Петропавловская разломная зона. Южная Камчатка: 1-поле р.Озерная, вулканы Явинский и Ухо; 2 -поле Асача-Горелый; З-Толмачев Дол; 4 - поле Шиковой тундры; 5 - поле вулкана Вилючинский; 6 - поле р.Табуретка. Восточная Камчатка: 7-8 р-н влк. Бакенинг, падь Фарафонова, р.Костакан; 9- Кизимено-Гамченская зона; 10 - поле хр. Ку мроч.

Центрально-камчатская депрессия: 11-Толбачинский дол; 12 -Харчинско-Заречная зона; 13 - зона влк. Начикинский

Срединный хребет: 14-плато Голодьяк; 15 - Ичинская зона ареального вулканизма; 16-Козыревский хребет; 17 - Анаунская зона и влк.Уксичан; 18 - Дол Геологов; 19 - Седанкинский Дол; 20 - зона рр. Еловка-Озерная;

Зеленым показаны ареальные поля моногенных вулканитов, на которых работал автор.__

Тихий Океан

Также, масштабные проявления ареапьного вулканизма выделяются в пределах Южной Камчатки: Толмачев Дол, Северо-Асачинское, Право-Ходуткинское, Саванское. Кроме отдельных полей выделяется ряд моногенных образований, приуроченных к постройкам центрального типа (шлаковые конуса вулканов Вилючинский, Горелый и др.). Площадь покрытая ареальными вулканитами на Южной Камчатке оценивается в 1500 км2, а объем около 200 км3 [Шеймович, 1982]. В пределах Восточного вулканического фронта и Центральной Камчатки ареальный вулканизм проявлен в меньшей степени.

Рис. 5. Расплавные и твердофазные включения в оливинах из голоценовых базальтов зон ареального вулканизма: А) частично раскристаллизованные и стекловатые включения (влк.Терпук, Седанкинский дол) Б) Природно-закаленное стекловатое включение (влк. Средний, Седанкинский дол); В) экспериментально гомогенизированные включения (г.Юж.Черпук, Ичинская зона ареального вулканизма); Г) экспериментально гомогенизированное включение (г Песчаная, р-н влк. Бакенинг); Д) расплавные включения в оливине и в хромшпинелиде после термометрического эксперимента (влк.Кибеней) Е) твердофазное включение сложнозонального клинопироксена в оливине (влк.Титила)_

Были детально изучены петрографические и минералогические особенности представительных образцов голоценовых базальтов из полей ареальных вулканитов Срединного Хребта, р-на влк.Бакенинг и Толмачева Дола. На рис.5 показаны типичные расплавные и твердофазные включения в оливине, использовавшиеся для оценки состава расплавов и условий их кристаллизации. На основе изучения расплавных включений в наиболее магнезиальных оливинах-вкрапленниках были оценены составы и условия кристаллизации родоначальных расплавов этой серии (табл.2).

Обр. 200338 9540-M1 TR-01-23 PK-02-32 PK-02-21 PK-02-26 PK-02-20 PK-02-27

Si02 45.60 45.07 46.78 48.56 46.89 48.46 47.43 47.79

тю2 1.21 1.73 2.07 1.60 1.72 1.65 1.62 1.65

А1г03 17.46 18.03 17.58 18.64 18.28 17.27 19.45 17.26

FeO* 8.88 8.30 7.70 9.94 9.95 9.93 9.95 9.92

МпО 0.13 0.11 0.09 0.32 0.18 0.24 0.17 0.21

МдО 7.86 7.68 8.07 5.54 7.45 7.20 7.40 7.63

СаО 13.85 13.97 11.64 8.60 10.77 10.13 9.68 10.52

Na 20 2.86 3.34 3.64 4.55 3.51 3.64 4.21 3.39

К20 0.61 0.84 1.35 1.21 0.84 0.82 0.93 0.94

Р205 0.22 0.25 0.53 0.77 0.42 0.39 0.18 0.51

Сг203 0.12 0.06 0.05 0.03 0.03 0.07 0.07 0.06

Fo, % 87.2 85.1 85.0 79.7 84.1 83.3 83.7 83.7

н2о 1.85 0.05 0.04 0.18 0.29 0.09

T(Ford) 1197 1198 1212 1162 1194 1193 1208 1205

Т(16кбар) 1269 1270 1284 1234 1266 1265 1280 1277

Sr 432.05 499.24 629.50 528.03 593.46 808.37

Zr 82.92 84.81 140.45 157.82 125.96 79.55

Ва 197.54 297.40 392.19 207.85 321.09 119.42

Се 18.10 28.40 54.48 36.31 31.65 16.19

Sm 6.45 4.63 5.75 4.69 4.66 2.76

Gd 4.60 4.95 5.34 4.88 4.69 3.06

Er 3.40 2.65 2.64 2.89 2.72 2.05

Yb 2.06 2.81 2.35 2.66 2.47 2.00

Pb 19.29 10.30 17.74 15.23 12.61 12.20

Th 1.66 1.18 1.60 0.55 0.76 0.22

U 0.31 0.48 0.53 0.29 0.31 0.12

Hf 3.37 2.67 3.59 3.39 2.76 1.95

Dy 5.77 4.62 4.65 4.61 4.21 3.03

Eu 2.01 1.47 1.80 1.64 1.57 1.03

Nd 13.23 16.47 24.48 19.99 19.10 10.39

La 6.10 11.00 18.37 15.49 12.98 6.94

Nb 1.93 3.43 18.69 9.04 9.07 3.65

Y 27.69 23.91 23.63 25.06 23.51 17.79

Li 4.93 6.57 11.30 9.82 5.93 14.10

В 7.32 6.28 2.92 1.19 1.27 0.86

Be 0.71 0.80 1.60 2.72 3.14 1.27

Примечание. В таблице приведены усредненные для каждого образца составы расплавов, полученные по составам гомогенизированных расплавных включений, пересчитанных на равновесие с оливином-хозяином; Обр. 200338 - падь Фарафонова, 9540-М1 - г. Песчаная, РК-02-20, PK-02-21, РК-02-26 - г. Терпук; РК-02-32 - оз.Глубокое (конус Домашний-2); РК-02-27 - влк.Кибеней. Fo - средняя магнезиальность оливина для конкретного образца; T(Ford)- температура равновесия оливина с родоначальным расплавом, рассчитанная с использованием модели (Ford et al., 1983); Т(16кбар) - температура расплава, скорректированная к 16 кбар для сравнения с экспериментальными данными

Содержания воды и рассеянных элементов были измерены в экспериментально закаленных расплавных включениях с помощью ионной масс-спектрометрии. Содержания Н20 в магмах голоценовых базальтов Срединного Хребта оценены ~0.3 мас.%, давление кристаллизации ~1.5 кбар и температуре ~1210°С. Летучесть кислорода, оцененная при этой температуре по Ol-Sp геобарометру [Ballhaus et al., 1991], соответствует буферному равновесию никель-бунзенит [Плечов и др., 2003].

Ключевые черты проявлений вулканизма этого типа на Камчатке можно сформулировать следующим образом:

1) Ареальные вулканиты Седанкинского Дола, Ичинской зоны ареального вулканизма, Толмачева Дола, р-на влк.Бакенинг сходны друг с другом по петрографическим признакам и химическим особенностям вне зависимости от положения относительно современных геодинамических структур.

2) В пределах Срединного Хребта ареальные вулканиты проявлены гораздо более широко, чем в пределах ВВФ. На Южной Камчатке ареальные вулканиты также более распространены, чем в ВВФ.

3) Все ареальные вулканиты обогащены калием и титаном, а также ниобием и легкими REE по сравнению с «типично островодужными» сериями.

4) В ареальных вулканитах Срединного Хребта обильны ксенолиты пироксенитов, но не обнаружено ни одного ксенолита перидотитов.

5) Большинство ареальных вулканитов Срединного Хребта слабодифференцированы, обычны скелетные формы кристаллизации ликвидусных фаз, однако в них не встречено высокомагнезиальных оливинов, которые могли бы отражать равновесие с мантийным веществом.

Экспериментально показано,.что пироксениты могут плавиться при температурах около 1250°С даже в сухих условиях при давлении, соответствующем низам островодужной коры [Kosigo, Hirshmann, 2001]. Определенные нами и скорректированные для давлений 8-16 кбар температуры родоначальных магм ареальных базальтов Срединного Хребта Камчатки лежат в диапазоне 1240-1280°С (табл.2).

На рис.6 хорошо видно, что расплавы, образующиеся при небольших степенях плавления (5-20%) пироксенитов имеют температуры, отвечающие температурам, полученным для природных образцов. При этих степенях плавления полученные экспериментально выплавки хорошо соответствуют природным расплавам по всем петрогенным компонентам. Кроме этого,

Мд#

-о-

',°е;СаО.-масс,%

т,°с

Мд# . . 8 *

•

о о

Т.°С

Ю2, масс.%

Рисб Сравнение составов минералов и расплавов ареальных вулканитов голоценового возраста Срединного Хребта Камчатки с экспериментальным данными по плавлению пироксенитов [Кх^о,Кг51т1апп, 2001]. На графиках слева показано изменение магнезиальное™ (Ь^#) оливина (зеленые кружки) и клинопироксена (синие кружки) в равновесии с расплавом в зависимости от степени плавления Р (верхний график) и температуры (нижний график). На графиках справа показано изменение состава расплава в зависимости от температуры (и степени плавления). Поле, закрашенное красным на каждой диаграмме, показывает составы минералов и расплавов в образцах ареальных базальтов Срединного Хребта._

0.01 —-.-1-------1-1---1-----.-1-1-<---1-1-1-1—

В Ва ТИ и № К 1г Ве Се РЬ вг N<1 2.1 Ж Бт Ей 71 Ьу У Ег УЬ и

Рис.7 Распределение элементов в базальтовых расплавах островодужных серий. Синие линии - закалочные стекла высокомагнезиальных базальтов примитивных островных дуг (Марианская островная дата), черные линии - составы расплавов (по расплавным включениям в оливине) низкокалиевых базальтов развитых островных дуг (Южная Камчатка и Курилы), красные линии - составы расплавов умеренно-калиевых высоко-титанистых базальтов зрелых островных дуг (Камчатка)._

составы наиболее ранних вкрапленников оливинов и пироксенов ареальных базальтов согласуются с теми же степенями плавления пироксенитов по данным [Ко81£о,Шг5Ьтапп,.2001].

На рис.7 показаны характерные спектры распределений редких и рассеянных элементов в высокомагнезиальных базальтах примитивных островных дуг, низкокалиевых базальтах развитых островных дуг и в умереннокалиевых высоко-титанистых базальтах ареальных полей вулканизма. Хорошо видно, что низкокалиевые серии развитых островных дуг обеднены по многим компонентам по сравнению с базальтами примитивных островных дуг. При этом, умереннокалиевые высокотитанистые базальты областей ареального вулканизма обогащены этими же компонентами (кроме В, РЬ, С1, Н20). Такие соотношения можно объяснить комплиментарностью субстрата плавления низкокалиевых и умереннокалиевых базальтов относительно базальтов примитивных островных дуг.

Автором предполагается, что возможным объяснением всех вышеизложенных особенностей состава ареальных вулканитов является вовлечение в область плавления немантийного источника. Выше было показано, что низкокалиевые базальты развитых островных дуг могут образовываться за счет плавления амфиболитов, слагающих основание островодужной коры и представляющих собой метаморфизованные вулканиты стадии примитивной островной дуги. При этом, происходит образование низкокалиевых магм, характеризующихся также низкими содержаниями титана, ниобия (ниже уровня МОЯВ) и легких НЕЕ. Если в качестве субстрата плавления рассматривать примитивную островодужную кору, метаморфизованную в амфиболитовой фации метаморфизма, то в результате в нижней части островодужной коры должны накапливаться породы комплиментарные по химизму образующимся расплавам. Это могут быть амфиболовые пироксениты, в которых амфибол (и, в меньшей степени, пироксен) концентрируют вышеназванные элементы. Такие пироксениты описаны в низах осгроводужных разрезов большинства палеодуг [Ке1етеп & а1., 2003] и фиксируются в виде ксенолитов в современных островодужных лавах. При развитии островной дуги эти породы могут вовлекаться в область магмогенерации за счет деламинации блоков коры в мантию [Ке1етеп й а1., 2003] или за счет эрозии нижних частей островодужной коры восходящими мантийными потоками.

Таким образом, магмы умереннокалиевой высоко-титанистой серии, характерные для тыловых частей развитых островных дуг, могут

формироваться за счет плавления пироксенитов при давлении 8-16 кбар, температуре 1230-1280°С и степени плавления 5-20%. Комплиментарность спектров рассеянных элементов низкокалиевым базальтам активного вулканического фронта показывает возможность образования амфиболовых пироксенитов как реститов после выплавления магм активного вулканического фронта.. Повышенные содержания калия, титана, ниобия и легких РЗЭ объясняются низкими степенями плавления и накоплением этих элементов в амфибол-содержащем рестите.

Связь вулканизма с эволюцией островных дуг (обоснование третьего защищаемого положения).

В данной работе предлагается для обсуждения геодинамическая модель развития островодужной системы, которая удовлетворительно объясняет вышеизложенную специфику проявления различных островодужных серий, связывая изменение характера вулканизма в различных зонах островной дуги с вовлечением дополнительных источников магмогенерации по мере эволюции островодужной системы. На рис. 8 представлена упрощенная схема, демонстрирующая различные этапы развития островодужной системы.

Ключевыми аспектами проблемы являются проявления типовых островодужных серий в различных зонах островодужной системы и на различных этапах ее развития. В работе выделяется несколько стадий развития островодужной системы, каждая из которых характеризуется собственной формацией вулканических пород.

Для примитивных островных дуг характерны слабо дифференцированные вулканиты базальтового и андезибазальтового состава с высокомагнезиальным оливином (Р090-94) во вкрапленниках. Породы имеют ярко выраженную островодужную геохимическую специфику, которая выражается в обогащении легкими РЗЭ относительно тяжелых РЗЭ, отрицательными аномалиями содержаний высокозарядных элементов (ЫЬ,Та), ярко выраженными положительными аномалиями 8г и РЬ относительно РЗЭ в нормализованных к составу мантии или МОГШ спектрах микроэлементов. Кислые вулканиты, андезиты и щелочные серии на примитивных дугах практически отсутствуют.

Переход к развитым островным дугам, формирующимся на фундаменте сложенном продуктами магматизма примитивных островных дуг, характеризуется в первую очередь увеличением роли кислого вулканизма и образованием крупных кальдерных структур. При этом происходит формирование вулканического фронта, представленного преимущественно

андезитовыми вулканами. Этот этап часто сопровождается крупными тектоническими поднятиями, что фиксируется на многих островных дугах в формировании двух и более структурных этажей. На данном этапе в пределах вулканического фронта преобладают низкокалиевые вулканические серии, отличающиеся от низкокалиевых вулканитов примитивных островных дуг следующими особенностями. Во-первых, слабо дифференцированные разности представлены низкомагнезиальными авдезибазальтами и, реже, базальтами с наиболее ранним оливином F079-82- Высокомагнезиальные базальты, которые могут встречаться в этих же зонах, как правило, относятся к умеренно-калиевым сериям, т.е. не могут являться родоначальными магмами для низкокалиевых серий. Геохимия магм вулканического фронта развитых островных дуг отличается как от высокомагнезиальных базальтов примитивных островных дуг, так и от высокомагнезиальных базальтов развитых островных дуг обедненными по отношению к MORB спектрами в области легких REE. Отрицательная аномалия высокозарядных элементов более выражена, чем в базальтах примитивных островных дуг. Содержания Nb и Та даже ниже содержаний в MORB.

В данной работе выделяется стадия зрелой островной дуги, которая характеризуется наряду с сохранением вулканизма развитой островной дуги проявлением субщелочных и щелочных вулканитов, основная локализация которых наблюдается в тыловых частях островодужной системы в пределах отмирающего вулканического фронта предыдущего этапа развития островодужной системы или в пределах крупных поперечных тектонических нарушений. На примере Камчатки и Японии показано, что зональное изменение состава в пространстве вулканитов этих серий относительно существующей на данной момент зоны субдукции практически отсутствует. Классическая зональность островных дуг по щелочности вулканитов, выделенная японскими геологами в середине прошлого века, проявляется в только количественном распределении низкокалиевых, субщелочных и щелочных вулканитов в пределах зрелых островных дуг. Геохимия субщелочных и щелочных островодужных серий заметно отличается от геохимии низкокалиевых вулканитов. В первую очередь, в субщелочных и щелочных вулканитах слабо выражен или даже отсутствует минимум содержаний высокозарядных элементов, калия и легких редкоземельных элементов.

Для зрелых островных дуг (Камчатка, Япония, Малые Антилы и т.д.) характерно двучленное строение, при котором тыловая дута представляет собой отмирающий вулканический фронт предыдущего этапа островодужной активности. Современная активность тыловой дуги связана с проявлениями

Рис.8 Схема, демонстрирующая модель эволюции островодужной системы. А) Стадия примитивной островной дуги; Б) Стадия развитой островной дуги; В) Формирование двучленной островодужной системы; Г) Стадия зрелой островодужной системы

кислого, субщелочного и щелочного вулканизма. Между фронтальной и тыловой дугами существует режим растяжения, что обуславливает заложение рифтовых островодужных структур и, при их развитии, образование задугового бассейна и зон рассеянного спрединга.

На стадии примитивной островной дуги доминирует один источник магмогенерации, связанный с плавлением мантийного клина под воздействием флюида, отделяющегося от субдуцированной океанической плиты. При этом образуются магнезиальные низкокалиевые базальты, с ярко выраженной островодужной геохимической спецификой за счет привнесения легкомобильных компонентов флюидом из субдуцированной плиты. Содержания высокозарядных элементов остаются на уровне MORB (которые образуются за счет декомпрессионного плавления из сходной по составу мантии).

По мере эволюции островной дуги постепенно увеличивается мощность островодужной коры, что приводит к возможности дифференциации магм при их подъеме. Островодужная кора примитивных островных дуг сложена преимущественно вулканогенным материалом, который легко подвергается метаморфизму фации зеленых сланцев. Глобальный масштаб низкотемпературного метаморфизма островодужных вулканитов демонстрируется тем, что практически все вулканические породы старше нескольких млн. лет частично или полностью метаморфизованы. Особенно быстро зеленые сланцы развиваются в подводных условиях, характерных для примитивных островных дуг. По мере формирования островодужной коры и накоплению вулканитов, нижние части коры подвергаются метаморфизму амфиболитовой фации. Таким образом, островодужная кора в момент перехода от стадии примитивной островной дуги к стадии развитой островной дуги, сложена не базальтами, а метаморфизованными в зеленосланцевой и амфиболитовой фациях породами.

Переход от стадии примитивной дуги к стадии развитой дуги характеризуется появлением большого объема кислых вулканитов и андезитов. Этот переход объясняется появлением новой области магмогенерации за счет частичного плавления островодужной коры [Tamura,Tatsumi,2002; Petford,Gallagher,2001; Dufek,Bergantz,2005]. При частичном плавлении зеленых сланцев образуются кислые расплавы [Montel,Vielzeuf,1997]. При частичном плавлении амфиболитов при низких давлениях также образуются кислые расплавы [Beard,Lofgren,1991; Johannes,Holtz,1996; Borg,Clynne,1998; Nakajima,Arima,1998; Lupulesku,Watson,1999] или амфиболиты подвергаются гранитизации [Selbekk et al.,2002]. Эксперименты [Rapp,Watson,1995; Gardien et

al.,2000] и численное моделирование [Kiraura et al.,2002] показали, что в водонасыщенной системе при давлениях 8-10 кбар, соответствующих низам островодужной коры развитых островных дуг возможно плавление амфиболитов с образованием андезибазальтовых и даже базальтовых (при больших степенях плавления) расплавов. При этом, амфибол остается в рестите от плавления. Если, в качестве субстрата выступают амфиболиты, которые по химическому составу соответствуют магнезиальным базальтам примитивных островных дуг то, отношения радиогенных изотопов будут полностью наследоваться от этих базальтов. Образующиеся расплавы будут существенно менее магнезиальны, чем исходный субстрат. Кроме этого, наличие амфибола в рестите связывает существенную часть легких REE, Nb, Ti и калия. Таким образом, при плавлении вещества примитивных островных дуг в условиях низов мощной островодужной коры появляются магмы, обладающие всеми специфическими чертами, отмеченными выше для низкокалиевых серий вулканических фронтов развитых островных дуг.

Вполне вероятны случаи, при которых магмогенерация происходит одновременно на нескольких уровнях островодужной системы: 1) в мантии, за счет привнесенного флюида продолжают образовываться магнезиальные низкокалиевые базальты 2) в нижних частях островодужной коры происходит плавление амфиболитов с образованием низкокапиевых магм 3) в средних и верхних частях островодужной коры происходит генерация кислых магм. Поднимающиеся магмы из различных источников могут взаимодействовать друг с другом на уровне промежуточных очагов и изливаться в одних и тех вулканических центрах, образуя гибридные породы. Поэтому, четкое разделение вулканитов по типам магмогенерации возможно не для всех вулканических центров.

В предлагаемой модели переход от стадии развитой островной дуги к зрелой островной дуге связывается с перескоком зоны субдукции по направлению к океану. Такой перескок характерен для подавляющего большинства известных островных дуг и обуславливает их двучленное строение. Фронтальная дуга начинает формироваться по сценарию, описанному выше, тогда как бывший вулканический фронт, оказавшийся в тыловой зоне претерпевает дальнейшую эволюцию. Поскольку поток флюида из субдуцированной плиты прекращается, останавливается генерация мантийных расплавов и плавление островодужной коры. На этой стадии вулканическая деятельность практически прекращается и может носить только реликтовый характер. Строение этой зоны островодужной системы характеризуется дифференцированными частично метаморфизованными вулканитами в верхних

структурных ярусах и породами, оставшимися от частичного плавления островодужной коры в нижних структурных ярусах. Как было рассмотрено выше, плавление в условиях низов островодужной коры может приводить к накоплению амфибола в рестите, что при условии частичной дегидратации и дальнейшего метаморфизма приводит к образованию пироксенитов, или амфиболовых пироксенитов. [Kelemen et al., 2003] показали на основе масс-баланса островодужной системы и детально изученных разрезов палеодуги Талкитна (Аляска), что для низов островодужной коры характерно присутствие пироксенитов. Если эти пироксениты образовались как реститы при генерации низкокалиевых серий вулканического фронта, то они по составу должны быть комплиментарны этим сериям и обогащены калием, титаном, ниобием и легкими REE по сравнению с первоначальными амфиболитами, отвечавшими по составу островодужным базальтам примитивных островных дуг. [Juli,Kelemen, 2001] показали, что в условиях нижней части островодужной коры пироксениты будут тяжелее, чем подстилающая их мантия при достижении некоторой критической мощности островодужной коры, что приводит к их гравитационной нестабильности. Можно предположить, что стадия отмирающего вулканического фронта, на которой островодужная кора перестает подпитываться мантийными расплавами и флюидопотоками, является идеальной для создания условий, при которых происходит деламинация (по Kelemen et al.,2003) основной части пироксенитов нижней части островодужной коры. При этом, погружение блоков пироксенитов и амфиболовых пироксенитов в мантию должно вызывать формирование расплавов как за счет частичного плавления этих пироксенитов, так и за счет возмущений в мантии возникающих вследствие этого погружения. Таким образом, исходя из предложенной модели, в тыловой зоне островных дуг после перерыва в вулканической активности начинает формироваться новая область магмогенерации, связанная с деламинацией и дегидратацией пироксенитов и амфиболовых пироксенитов нижней части островодужной коры. Исходя из состава пироксенитов, рассмотренного выше, расплавы должны быть обогащены легкими REE, Nb, Ti, калием по сравнению с низкокалиевыми «типично островодужными» сериями. Такая геохимическая специфика как раз и характерна для субщелочных вулканитов, появляющихся на зрелой стадии развития островодужной системы. Вполне возможно, что теплового потока, создаваемого процессами деламииации и поднимающимися магмами, на некоторой стадии окажется достаточно, чтобы вызвать дополнительное плавление в средних и верхних частях островодужной коры, что может проявиться в появлении кислых магм. Если принять тезис о локализации и

гибридизации расплавов из разных зон магмогенерации, рассмотренный выше, то эти кислые вулканиты также могут иметь субщелочную или даже щелочную специфику.

Таким образом, по мере эволюции дуги и развития зрелой островодужной системы к доминирующему на стадии примитивной островной дуги плавлению мантийного источника добавляются коровые источники магмогенерации. Специфика вулканических серий развитых островных дуг преимущественно определяется плавлением пород корового субстрата, таких как амфиболиты и амфиболовые пироксениты. Вследствие общей эволюции островодужной системы и последовательному смещению вулканического фронта навстречу субдуцирующей плите на зрелых островных дугах может возникать геохимическая зональность синхронного вулканизма в пределах двух различных по условиям магмогенерации зон.

Петрологические аспекты гибридизма кислых и основных магм в долгоживущих вулканических центрах (обоснование четвертого защищаемого положения).

Смешение магм в пределах островодужной системы проявляется в антидромных последовательностях извержений, синхронном извержении базальтов и гибридных пород, резорбции вкрапленников, сложной зональности минералов, неравновесных ассоциациях вкрапленников, возникновении реакционных кайм одних минералов вокруг других, обилию мафических включений, наличии контрастных групп расплавных включений [Фролова, Бурикова, 1997; Биндеман, 1995; Bacon, 1986; Murphy et al., 2000; Наумов и др., 1997; Eichelberger et al., 2006; Плечов и др. 2000; 2005, 2008; Трусов, Плечов, 2005].

Для вулкана Кизимен были изучены расплавные включения во вкрапленниках оливина, ортопироксена и плагиоклаза. Включения образуют две контрастные группы базальтового и риолитового состава (рис.10), тогда как валовые составы пород расположены между этими группами. Из этих соотношений следует, что практически все породы влк. Кизимен могут являться гибридными, образовавшимися за счет смешения базальтового и риолитового расплавов в различных пропорциях. Предлагается следующий механизм взаимодействия инъекций основной магмы с веществом приповерхностных очагов кислого состава [Плечов и др., 2008с]:

Инъекции основной магмы поднимаются и внедряются в приповерхностный очаг в виде даек [Murphy et al., 2000]. При попадании в вязкую среду кислых расплавов они продолжают подниматься вверх, постепенно

деформируясь за счет сопротивления вязкой среды и возникающих конвекционных течений [Perugini et al., 2007]. При этом,

Д РВ риолитового состава л

ИРВ базальтового состава • Валовые составы пород Л-

•

ТШг*

Рис. 10 Смешение питающих расплавов с образованием гибридных пород вулканической серии влк.Кизимен._

Рис. 9 Типы реакционных кайм вокруг оливинов в различных вулканических сериях Камчатки.

А) Зональная реакционная кайма в андезибазальтах р-на влк. Карымский; Б) Зональная реакционная кайма в андезитах вулкана Шивелуч; В) Полностью разложенный кристалл оливина с реликтовой реакционной каймой, влк. Кизимен. Нами, как и многими другими исследователями [Coombs, Gardner, 2004; Reagan et al., 1987 и др.] подобные каймы рассматриваются в качестве доказательства смешения питающей магмы, богатой вкрапленниками оливина с кислыми расплавами.

происходит фрагментация внедряющейся магмы на глобули различного размера, распределяющиеся по объему магматического очага. При движении глобулей в вязкой среде возможен механический захват посторонних вкрапленников из вмещающей магмы. Базальтовая магма начинает кристаллизоваться вследствие резкого контраста температур. Эта кристаллизация носит преимущественно фракционный характер так как время кристаллизации мало по сравнению с временем, необходимым для переуравновешивания ранее кристаллизовавшихся вкрапленников. Окружающая магма прогревается за счет теплообмена с внедрившейся порцией базальтов и выделившейся теплотой при кристаллизации базальтовых глобулей.

Уравновешивание по температуре базальтовых глобулей с окружающим расплавом вызывает массовую кристаллизацию минералов из базальтового расплава. Количество и состав образующегося при этом остаточного расплава внутри глобулей будет являться преимущественно функцией температуры, к которой стремится магматическая система при термическом равновесии. Поскольку температура внутри и снаружи глобулей после уравновешивания одинакова, мы можем ожидать близкие по составу расплавы как внутри глобулей, так и в окружающей их магме. Время, в течение которого может существовать в неизменном виде остаточный расплав, ограничено только такими процессами, происходящими в очаге, как общее остывание магматической системы, вынос данного материала на поверхность в результате извержения или инъекции свежих порций магмы в магматический очаг.

После установления термического равновесия частично раскристаллизованные глобули, находящиеся в магматическом очаге в течение долгого времени, будут постепенно распадаться на отдельные кристаллы и гломеропорфировые сростки. Остаточный расплав из глобулей при этом процессе будет иметь возможность смешаться с матричным расплавом окружающей магмы. Фемические минералы (например, оливин) сформированные при кристаллизации базальтовой магмы реагируют с остаточным расплавом и полностью дезинтегрируются в течение 4-12 лет в зависимости от размера зерен [Coombs et al., 2004; Dirksen et al., 2006].

Пироксен может диффузионно переуравновешиваться с магмой примерно за эти же интервалы времени. Скорости диффузии СаА1 - №81 в плагиоклазе крайне низки, поэтому плагиоклазы зачастую сохраняют сложную зональность в течение всей жизни магматического очага.

Рис.11 Наиболее характерные признаки смешения основной и кислой магмы в продуктах извержения вулкана Кизимен, Камчатка. А) Вкрапленники кварца и оливина в основной массе, состоящей из плагиоклаза, ортопироксена, рудных минералов и кислого стекла. Б) Сложнозональные вкрапленники плагиоклаза, В, Г) вкрапленники роговой обманки на границе контрастных по составу расплавов.

Процесс взаимодействия базальтов и риолитов при подчиненном

количестве базальтов проходит в несколько стадий. На первой стадии базальтовая магма кристаллизуется, формируя кристаллы и остаточный расплав. На второй стадии остаточный расплав смешивается с матричным расплавом вмещающей магмы, а кристаллы частично или полностью переуравновешиваются с этим же матричным расплавом. При новых инъекциях базальтов и прогреве магмы очага эти кристаллы могут частично или полностью растворяться, адаптируя состав матричного расплава к более высокой температуре.

Результаты численного моделирования эволюции базальтовых глобулей в кислом магматическом очаге для вулкана Кизимен с учетом кристаллизации базальтового расплава и теплообмена с окружающей магмой [Плечов и др., 2008с] показали, что время достижения теплового равновесия от радиуса капли и процента базальта в системе может быть описана выражением

/ = /ла'Г.

где I - время в секундах, а - объёмная доля базальтов, Я - радиус базальтовых капель в метрах, гаич- коэффициенты.

Для определенных параметров базальтовой и риолитовой магм вулкана Кизимен уравнение имеет вид / = 847558а ""-"'Л2 и, при размерах глобулей оцененных по размеру меланократовых включений 5-30 см и доли базальта, не превышающей 30%, время достижения термического равновесия лежит в пределах 2-101 часов с момента внедрения и фрагментации базальтовой магмы.

Рис.12 Участок реакционной каймы Рис.13 Профили через участки с

«замещения», вулкан Безымянный. симлектитовым типом каймы

«замещения», вулкан Безымянный. Выделенными участками показаны содержания компонентов в роговой обманке.

Реакционные каймы вокруг вкрапленников роговой обманки и оливина широко распространены в островодужных вулканитах. Они представляют собой

незавершенные реакции распада вкрапленников и могут быть использованы для оценки условий и временных характеристик процессов, происходящих в магматическом очаге и при подъеме магмы к поверхности. На примере реакционных кайм вокруг оливина и роговой обманки в продуктах извержения 8 различных островодужных вулканов было доказано, что все они подчиняются двум правилам:

а) Реакционные каймы образуются только на контакте с расплавом.

б) Во всех типах кайм наблюдается зональность относительно контакта с реликтами зерен (рис. 12,13).

Зональность может быть выражена структурно (уменьшение размеров зерен по направлению от роговой обманки к матриксу), по валовому составу кайм (рис.13) и по минеральному составу, слагающих кайму агрегатов. 3. Зональность кайм по минеральному составу.

В каймах «замещения» вулкана Безымянный отчетливо выделяются три зоны (Рис.14):

1 - Орх + PI + Ti-Mag; 2 - Орх + Р1; 3 - Орх.

В каймах «растворения» зональность проявлена главным образом в составе зерен пироксена. Зональность кайм растворения с вулкана Унзен представлена зональными зернами пироксена с клинопироксеном в ядре и ортопироксеновой внешней зоной (Рис.14). В каймах «растворения» вулкана Сент Хелене по составу зерен пироксена также выделяются три зоны (Рис.14): 1 - Срх; 2 - Pig; 3 - Орх.

Рис.14. Основные типы реакционных кайм вокруг роговых обманок. А) каймы «замещения» (влк.Безымянный, Камчатка); Б) каймы «растворения» (влк.Унзен, Япония); В) каймы «растворения» (влк. Сент Хелене, США)_

На примере кайм замещения в продуктах извержения 1956 г влк. Безымянный нами было продемонстрировано отсутствие зависимости мощности каймы от

кристаллографического направления, в котором эта кайма развивается [Плечов и др., 2008а]. Мощности кайм измерялись на разных гранях с учетом ориентировки данного разреза относительно кристалла роговой обманки.

По экспериментальным данным [Плечов и др., 2008а] было установлено, что полное разложение роговой обманки происходит достаточно быстро даже в водонасыщенных условиях (первые сутки), если роговая обманка находится вне поля стабильности при температурах больше или равных 1000°С. Редкие находки таких агрегатов разложения в природных образцах роговообманковых андезитов и дацитов свидетельствуют о том, что условия полной неустойчивости роговой обманки достигаются крайне редко.

Согласно нашим данным, полученным для вулканов Камчатки (Шивелуч, Кизимен, Безымянный), Японии (Унзен) и Каскадных гор (Сент-Хеленс) в природных условиях происходит формирование реакционных кайм, время образования которых оценивается от 4 до 50 дней.

Согласно предлагаемой модели, образование кайм опацитизации роговых обманок происходит за счет неравновесности с окружающим расплавом, возникающей при смешении магм или резком изменении физико-химических параметров. Процесс формирования каймы опацитизации проходит в два этапа.

1. Во время первого этапа роговая обманка стремится прийти в равновесие с окружающим расплавом путем диффузионного обмена компонентами. Факторами, контролирующим скорость протекания процесса являются градиенты концентраций компонентов и их коэффициенты диффузии в роговой обманке. Если равновесие достигается, то образование опацитовой каймы не происходит, а процесс переуравновешивания выражается в образовании зональной внешней каймы. Если в ходе переуравновешивания достигается предел стабильности роговой обманки, происходит разложение на полиминеральный агрегат и начало образования каймы.

2. Во время второго этапа происходит образование каймы в направлении центра зерна. Диффузионный обмен с расплавом осуществляется через зону вновь образованной каймы. Контролирующими факторами являются градиенты концентраций и скорость диффузии компонентов в кайме, которая зависит от геометрии каймы, ее структуры и коэффициентов диффузии компонентов в межинтерстициальном расплаве. В случае если реакция проходит до конца, то роговая обманка полностью замещается стабильным в новых условиях минеральным парагенезисом.

Данный двухстадийный механизм предлагается для образования кайм вокруг минералов переменного состава за счет реакции с окружающим расплавом. При этом, мощность каймы выражается как функция времени реакционного соотношения роговой обманки с окружающим расплавом:

где х - мощность каймы, t - время нахождения минерала в реакционном соотношении с окружающим расплавом, t0 - «время покоя», в течение которого образование каймы не происходит, D - коэффициент пропорциональности, характеризующий скорость процесса.

«Время покоя» (to) отражает длительность первого этапа разложения и контролируется скоростью твердофазной диффузии в минерале. В экспериментах с оливином [Coombs, Gardner, 2004], обладающим высокими скоростями диффузии Fe и Mg, время to близко к нулю, а для роговой обманки может составлять несколько суток [Rutherford, Hill, 1993].

Коэффициент D характеризует скорость процесса контролирующего рост каймы. Экспериментально определенные коэффициенты D на два порядка больше, чем коэффициенты диффузии в роговой обманке, и с точностью до порядка совпадают со скоростями диффузии в расплаве. Было показано, что рост каймы опацитизации в роговых обманках контролируется диффузией в расплаве, заполняющем интерстициальное пространство каймы.

Время образования реакционных кайм вокруг роговых обманок в андезитах извержения 30 марта 1956 г. лежит в диапазоне 4-30 дней [Плечов и др., 2008а]. Время, оцененное по реакционным каймам вокруг оливина в продуктах извержения 2001-2004 гг. вулкана Шивелуч, лежит в диапазоне 13-50 дней [Dirksen et al.,2006]. Оцененные интервалы соответствуют времени прохождения реакций разложения с момента инъекции порций горячих базальтовых расплавов до закалки системы в момент извержения. Оценки времени имеют тот же порядок величин, что и теоретические оценки времени, требующегося для установления термического равновесия, проведенными нами для магматической системы вулкана Кизимен [Плечов др., 2008с]. Таким образом, можно заключить, что внедряющаяся в кислый приповерхностный очаг порция базальтовой магмы фрагментируется на отдельные глобули, которые распределяясь по некоторому объему очага, вызывают его прогрев в течение первых часов-суток после внедрения. Данный процесс приводит к возникновению гидродинамической нестабильности в области магматического очага и вызывает извержение вулкана в течение нескольких суток - первых месяцев после внедрения.

Заключение.

В рамках диссертационной работы были получены следующие принципиально важные результаты:

1) Разработан программный комплекс Petrolog-III с принципиально новыми возможностями моделирования прямой и обратной кристаллизации островодужных магм основного состава к которым относятся 1) моделирование равновесной кристаллизации с учетом прохождения перигектических реакций; 2) возможность моделирования при различной степени фракционирования для каждого минерала в отдельности 3) возможность моделирования полибарической кристаллизации с заданием серии промежуточных очагов 4) моделирование кристаллизации в водонасыщенных условиях с количественной оценкой дегазации; 5) возможность моделирования поведения рассеянных элементов на основе сложных моделей распределения (например, Beatt¡e,1993; Kinzler et al., 1990);

2) Создана модель эволюции островодужных систем, объясняющая последовательность образования островодужных вулканических серий и их положение в структуре островодужных систем. В рамках модели показана возможность образования низкокалиевых и умереннокалиевых вулканических серий развитых островных дуг за счет последовательного плавления субстрата нижней части островодужной коры.

3) Показана ведущая роль гибридизма в формировании серий пород долгоживущих островодужных вулканических центров. Предложен механизм смешения базальтовой и риолитовой магмы, который подтвержден природными наблюдениями и методами численного моделирования.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Плечов П.Ю., Цай А.Е., Щербаков В.Д., Дирксен О.В. Роговые обманки в андезитах извержения 30 марта 1956 г. вулкана Безымянный и условия их опацитизации // Петрология, 2008, т.16, № 1, С. 21-37.

2. Плечов П.Ю., Шишкина Т.А., Ермаков В.А., Портнягин М.В. Условия формирования алливалитов (оливин-анортитовых кристаллических включений) Курило-Камчатской островной дуги. // Петрология, 2008, т. 16, N3, С 248-276

3. Плечов П.Ю., Фомин И.С., Мельник О.Э., Горохова Н.В. Эволюция состава расплава при внедрении базальтов в кислый магматический очаг. // Вестник МГУ, серия IV, геология, № 4,2008, С. 247-257.

4. Portnyagin M., Hoernle К.., Plechov P., Mironov N.. Khubunaya S. Constraints on mantle melting and composition and nature of slab components in volcanic arcs from volatiles (H20, S, Cl, F) and trace elements in melt inclusions from the Kamchatka Arc // Earth and Planetary Science Letters, V. 255 , 2007, pp. 53-69.

5. Dirksen O., Humphreys M.C.S., Pletchov P., Melnik 0.,Demyanchuk Y., Sparks R.S.J., Mahony S. The 2001-2004 dome-forming eruption of Shiveluch volcano,

Kamchatka: Observation, petrological investigation and numerical modelling // Journal of Volcanic and Geothermal Research, 2006, V. 155, Issues 3-4 , pp. 201226.

6. Зиновьева H.Г., Плечов П.Ю., Латышев Н.П., Грановский Л.Б. Термобарометрия обыкновенных хондритов // Доклады РАН, сер. IV, Геология, 2006, т. 408, №6, С. 788-791.

7. Портнягин М.В., Плечов П.Ю., Матвеев C.B., Осипенко А.Б., Миронов Н.Л. Петрология "авачитов" -высокомагнезиальных базальтов Авачимского вулкана (Камчатка): I. Общая характеристика, состав пород и минералов. // Петрология, 2005, т. 13, №2, С. 115-138.

8. Портнягин М.В., Миронов Н.Л., Матвеев C.B., Плечов П.Ю. Петрология "авачитов" - высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана (Камчатка): II. Расплавные включения в оливине. // Петрология, 2005, т. 13, № 4. С. 358-388.

9. Плечов П.Ю., Серебряков НС. Реликты аполейцитовых пород в рисчорритовом комплексе Хибинского массива и их генетическое значение // Доклады РАН, серия IV, геология, 2004, том 394, N5, С. 673-676.

10. Миронов Н.Л., Портнягин М.В., Плечов П.Ю., Хубуная С.А. Заключительные этапы эволюции магм Ключевского вулкана (Камчатка) по данным изучения расплавных включений в минералах высокоглиноземистых базальтов. // Петрология, 2001,9, № 1, С. 51 -69

П.Фролова Т.Н., Плечов П.Ю., Тихомиров П.Л., Чураков C.B. Расплавные включения в минералах алливалитов Курило-Камчатской островной дуги // Геохимия, 2001, 39, № 4, С. 336-346

12. Граменицкий E.H., Котельников А.Р., Батанова A.M., Щекина Т.Н., Плечов П.Ю. "Экспериментальная и техническая петрология", М., Научный Мир, 2000, 415 с.

13. Плечов П.Ю., Миронов Н.Л., Плечова A.A., Хубуная С.А. Особенности химического состава и образования расплавных включений в плагиоклазах потока Апахончич, влк. Ключевской (Камчатка) // Геохимия, 2000, №1, С. 3947

14. Расс И.Т., Плечов П.Ю. Включения расплавов в оливинах оливин-мелилитовой породы, массив Гули, северо-запад Сибирской платформы. // Доклады РАН, 2000, Т.375, №3, С. 384-389.

15. Плечов, П., Миронов Н.Л., Портнягин М.В., Хубуная С.А. Эволюция высокоглиноземистых базальтов Ключевского вулкана. // Труды ВНИИСИМС. Синтез минералов и методы их исследования. Геология месторождений пьезооптического и камнесамоцветного сырья XVI, 2000,301-312.

16. Тетроева С. А., Плечов П.Ю. Петрология пород Камбального вулкана по данным изучения расплавных включений, // Труды ВНИИСИМС. Сиитез минералов и методы их исследования. Геология месторождений пьезооптического и камнесамоцветного сырья XVI, 2000, С. 313-321.

17. Плечов П.Ю., Граменицкий E.H., Котельников А.Р. Искусственные расплавные включения в гранитной системе.// Доклады РАН, cep.IV, геология 364(1), 1999, С. 110-113.

18. Pletchov P.Yu., Gerya T.V. Effect of H20 on plagioclase-melt equilibrium. // Experiment in GeoSciences 7(2), 1998, pp. 7-9.

19. Плечов П.Ю., Синогейкин C.B. Генезис апатит-нефелиновых руд Хибинского массива. // Вестник МГУ, сер. 4, 1998, №1, С. 77-80.

20. Шишкина Т.А., Плечов П.Ю. Условия формирования алливалитов вулкана Ксудач (Камчатка) по данным изучения минералов и расплавных включений, Тезисы VIII Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле", Москва, 10-13 апреля 2007 г, т.3,2007, С. 320-322.

21. Мельник О.Э., Бармин A.A., Плечов П.Ю. "Гидродинамические задачи в вулканологии"// Зимняя школа по механике сплошных сред (пятнадцатая). Сборник статей, часть 1, ИМСС УрО РАН, Пермь, 2007, с 77-80

22. Плечов П.Ю., Мельник О.Э., Бармин A.A. "Применение методов гидромеханики и петрологии к изучению механизмов подъема магмы и вулканических извержений", Ломоносовские чтения, секция Геологии, апрель 2007, http ://geo.web.ru/db/msg.html?mid=l 179216&uri=pIechov.html

23. Бармин A.A., Мельник О.Э., Плечов П.Ю. "Применение методов гидромеханики и петрологии к изучению механизмов подъема магмы и вулканических извержений", Ломоносовские чтения, секция Механики, апрель 2007.

24. Плечов П.Ю., Данюшевский Л.В. PETROLOG III. Моделирование равновесной и фракционной кристаллизации // Материалы ЭСМПГ-2006, Электронный научно-информационный журнал "Вестник отделения наук о Земле РАН" №1(24), 2006, URL:http://www.scgis.ru/russian/cpl251/ h_dgggms/l-2006/informbul-l_2006/term-24.pdf

25. Плечов П.Ю., Цай А.Е., Щербаков В.Д. Роговые обманки андезитов вулкана Безымянный и условия их разложения на плагиоклаз-ортопироксен-магнетитовый агрегат // Материалы ЭСМПГ-2006, Электронный научно-информационный журнал "Вестник отделения наук о Земле РАН" №1(24), 2006, URL: http://www.scgis.ru/russian/cpl251/h_dgggms/I-2006/informbul-l_2006/term-25.pdf

26. Шишкина Т.А., Плечов П.Ю. (геол.ф-т МГУ) Условия формирования апливалитов Курило-Камчатской островной дуги // Материалы ЭСМПГ-2006, Электронный научно-информационный журнал "Вестник отделения наук о Земле РАН" №1(24), 2006, URL: http://www.scgis.ru/russian/cpl251/ h_dgggms/l-2006/informbul-l_2006/term-28.pdf

27. Плечов П.Ю., Пузанков М.Ю., Дирксен О.В., Латышев Н.П. Причины роста экструзивного купола вулкана Шивелуч // В кн. "Происхождение магматических пород. Материалы международного (X всероссийского) петрографического совещания (г. Апатиты, 20-22 июня 2005 г.)", т.2 - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН .2005, С. 94-97.

28. Трусов C.B., Плечов П.Ю. Образование антидромной серии вулкана Кизимен (Камчатка) // В кн. "Происхождение магматических пород. Материалы международного (X всероссийского) петрографического совещания (г. Апатиты, 20-22 июня 2005 г.)", т.2 - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН .2005, С.48-51.

29. Шишкина Т.А., Плечов П.Ю. Генетическая связь апливалитов и базальтов вулкана Головнина (о.Кунашир, Курилы) по данным изучения расплавных включений // Петрография XXI века. Материалы X Всероссийского Международного петрографического совещания. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2005, С.102-106

30. Pletchov P.Yu., Zinovieva N.G., Latyshev N.P., Granovsky L.B. Evaluation of the crystallization temperatures and pressures for clinopyroxene in the parental bodies of ordinary chondrites // Lunar and Planetary Science XXXIV, Houston (CD-ROM), 2005, 1038

31. Zinovieva N.G., Pletchov P.Yu., Latyshev N.P., Granovsky L.B. Physicochemlcal conditions of clinopyroxene crystallization in the parental bodies of ordinary chondrites // Lunar and Planetary Science XXXIV, Houston (CD-ROM), 2005,1041

32. Almeev R., Ariskin A., Pletchov P. Phase equilibria simulations in tholeiitic system: Melts versus Comagmat // Geophys. Research Abstracts, v.6, N 05405

33. Almeev R., Ariskin A., Pletchov P. Calculations of mineral-melt equilibria in tholeiitic system: MELTS versus COMAGMAT/ / Lithos, Volume: 73, Issue: 1-2, Supplement, 2004, pp. 1-125.

34. Бычков K.A., Арискин A.A., Плечов П.Ю. Развитие модели КОМАГМАТ: версия под WINDOWS. Тез. Докл. Ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии, Москва, ГЕОХИ-ИЭМ, 2004

35. Япаскурт В.О., Плечов П.Ю. Симплектиты клинопироксена и плагиоклаза в гранат-клинопироксеновых породах Кольского полуострова: продукты реакций прогрессивного гранулитового метаморфизма или результат декомпрессионного разложения омфацита? // Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция геология. URL: http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=l 170532

36. Dirksen O.V., Bazanova L.I., Pletchov P.Yu., Portnyagin M.V., Bychkov K.A. Volcanic activity at Sedankinsky Dol lava field, Sredinny ridge during the Holocene (Kamchatka, Russia) // IV International Biennial Workshop on Subduction Processes Emphasizing the Japan-Kurile-Kamchatka-Aleutian Arcs Petropavlovsk-Kamchatsky, August 21-27,2004, p.55

37. Трусов C.B., Плечов П.Ю. Физико-химические параметры магматической камеры под вулканом Кизимен (Камчатка). // Материалы IV международного совещания по процессам в зонах субдукции Японской, Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг. Петропавловск-Камчатский, 2004, с.180-183

38. Pletchov Р, Krasheninnikov A., Seliverstov A., Trusov S, Ustiansky V. Electronic publishing for academics: geology and physics in Russian Network for Natural Sciences // in Proceedings of the 8th ICCC International Conference on electronic Publishing ,2004, pp.103-110

39. Плечов П.Ю., Серебряков H.C. Реликты фергуситов в породах рисчорритового комплекса Хибинского массива II XXI Всероссийский семинар по геохимии магматических пород и школа "Щелочной магматизм Земли", Апатиты, 3-5 сентября 2003 года

40. Pletchov P., Trousov S., Varlamov D., Bychkov К. Prototype of the logical basis for geological data representation in Internet // XXIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics, Sapporo, Japan, June 30, 2003 -July 11,2003, vol.B, p.524

41. Pletchov P.Yu., Tetroeva S.A., Puzankov M.Yu. Two-level of island arc mantle melting beneath Avacha volcano, Kamchatka, XXIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics, Sapporo, Japan, June 30, 2003 -July 11,2003, vol. A., p. 345-247.

42. Белоусов И.А., Плечов П.Ю., Чурикова T.B., Белоусов А.Б. Изучение расплавных включений во вкрапленниках оливина базальтов вулкана Чикурачки, Курильские острова.// Электронный научно-информационный журнал "Вестник Отделения наук о Земле РАН" №1(21), 2003, URL: http://geo.web.ru/conf/khitariada/l-2003/infomibul-l_2003/magm-13.pdf

43. Бычков К.А., Плечов П.Ю., Арискин А.А. Оценка условий кристаллизации ареальных базальтов р-на г.Терпук (Срединный хребет, Камчатка).// Электронный научно-информационный журнал "Вестник Отделения наук о Земле РАН" №1(21), 2003, URL: http://www.scgis.ru/russian/cpl251/ h_dgggms/l-2003/informbul-1 /magm-14.pdf

44. Миронов Н.Л., Портнягин М.В., Плечов П.Ю. Происхождение и состав примитивных расплавов Ключевского вулкана, Камчатка - по данным изучения расплавных включений. // Электронный научно-информационный журнал "Вестник Отделения наук о Земле РАН" №1(21),2003. URL: http://www.scgis.ru/russian/cpl251/h_dgggms/l-2003/informbul-l/magm-15.pdf

45. Плечов П.Ю., Портнягин М.В., Трусов С.В., Миронов H.JI. Эффекты, искажающие состав расплавных включений // Электронный научно-информационный журнал "Вестник Отделения наук о Земле РАН" №1(21),2003, URL: http://geo.web.ru/conf/khitariada/l-2003/informbul-l_2003/magm-17.pdf

46. Mironov, N.; Portnyagin, M.; Pletchov, P. The origin and composition of primitive melts of Klyuchevskoy volcano, Kamchatka - insight from melt inclusions study // Geophysical Research Abstracts, Vol. 5,2003, 01966

47. Trusov, S.; Pletchov, P.; Ivanov, B. Kizimen volcano basaltic andesites: petrography and magmatic inclusions // Geophysical Research Abstracts, Vol. 5,2003, 12988

48. Churikova, Т.; Wurner, G.; Kronz, A.; Pletchov, P.; Mironov, N.; Portnyagin, M. , CI, F and Trace Elements in Melt Inclusions in Olivines from Mafic Kamchatka Rocks // Geophysical Research Abstracts, Vol. 5,2003, 13291

49. Хубуная С. А., Соболев А. В., Портнягин M. В., Миронов, Н. Л., Плечов П. Ю. Петрология известково-щелочных базальтов Ключевского вулкана (Камчатка) // В сб.: Современный вулканизм и связанные с ним процессы. Материалы юбилейной сессии Камчатского научного центра ДВО РАН, посвященной 40-летию Института вулканологии 8-11 октября 2002 г.// Институт вулканологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2003, С.102-106.

50. Volynets, A.O., Pevzner, М.М., Pletchov P., Churikova Т. Source variations in Kamchatka back-arc volcanism inferred from mineral and melt inclusion study in South Cherpouk monogenetic center.//AGU Fall Meeting, 2002.

51. Trousov S., Pletchov P., Ivanov B. Some petrological features of Kizimen volcano // In materials of "3rd Biennial Workshop on Subduction processes emphasizing the Kurile-Kamchatka-Aleutian Arcs", June 9-15,2002

52. Churikova Т., Worner G., Kronz A., Pletchov P., Mironov N., Portnyagin M. S, CI, F and trace element composition of melt inclusions from Kamchatka olivines // In materials of "3rd Biennial Workshop on Subduction processes emphasizing the Kurile-Kamchatka-Aleutian Arcs", June 9-15,2002

53. Volynets A., Pletchov P., Pevzner M. Mid-Holocene South Cherpuk Monogenetic Volcanic Center of Ichinskaya Zone (Sredinny Ridge, Kamchatka): some petrologic features of rocks and first data on the melt's composition // In materials of "3rd Biennial Workshop on Subduction processes emphasizing the Kurile-Kamchatka-Aleutian Arcs", June 9-15,2002

54. Churikova Т., Worner G., Kronz A, Pletchov P. S, CI and F in olivine melt inclusions from mafic arc rocks in Kamchatka // EUG-XI. Strasbourg, 2001,389.

55. Mironov N.L., Portnyagin M.V., Pletchov P.Yu. Physicochemical conditions of final stage of Klyuchevskoy volcano magma evolution: insight from melt inclusions in minerals of high alumina basalts // EUG-XI. Strasbourg, 2001,442.

56. Pletchov P. Yu., Churikova Т., Woerner G., Kronz A. Oxygen fugasity variations in arc magmas across the Kamchatka deduced from olivine-spinel equilibria // EUG-XI. Strasbourg, 2001,429.

57. Portnyagin M.V., Pletchov P. Yu., Mironov N.L., Tetroeva S.A. Olivine-hosted melt inclusions in Kamchatka lavas: implications for the origin of high-Ca low-Si melt inclusions in island arc settings // EUG-XI. Strasbourg, 2001,447.

58. Миронов H.JI., Портнягин M.B., Плечов П.Ю. Эволюция примитивных расплавов Ключевского вулкана по данным экспериментального изучения расплавных включений // Тезисы докладов XIV совещания по экспериментальной минералогии, 2001, с.267

59. Миронов H.JI., Портнягин М.В., Плечов П.Ю. Физико-химические условия кристаллизации и эволюция высокоглиноземистых базальтов Ключевского вулкана по данным изучения расплавных включений в минералах. //

Материалы 12-ой конференция молодых ученых памяти К.О.Кратца. С-Петербург, 2001, С. 83-85.

60. Тетроева С.А. и Плечов П.Ю.Физико-химические условия кристаллизации базальтов Авачинского вулкана по данным изучения расплавных включений в минералах. // Материалы 12-ой конференция молодых ученых памяти К.О.Кратца. С-Петербург, 2001, С. 104-107.

61. Mironov N.L. and Pletchov P.Y. Experimental investigations of melt inclusions in phenocrysts from Klyuchevskoy volcano basalts, Kamchatka, Russia // EMPG VIII (J.Conf.Abs.5), Bergamo, Italy, 2000, p. 344.

62. Portnyagin, M. V., Plechov P.Yu., Osipenko A.B. Influence of natural decripitation on the composition of melt inclusions in olivine: a study of melanocratic basalts from Avacha Volcano (Kamchatka). // Herald DGGGMS RAS (№ 5 (15)), v.2, 2000, pp.54-56.

63. Mironov N.L., Pletchov P.Yu., Portnyagin M.V. The relationship between highmagnesium and high-alumina basalts of the Klyuchevskoy volcano - insight from melt inclusions study // Herald DGGGMS RAS (№ 5 (15)), v.2,2000, pp.48-49.

64. Trousov S. and Pletchov P. Techiques of the correction of melt inclusion compositions for boundary layer effects. VIII International Symposium on Experimental Mineralogy, Petrology and Geochemistry (EMPG VIII) (J.Conf.Abs.5), Bergamo, Italy, 2000, p. 487-489.

65. Миронов Н.Л. и Плечов П.Ю. Генетическая связь высокомагнезиальных и высокоглиноземистых базальтов Ключевского вулкана по данным изучения магматических включений в минералах. // Петрография на рубеже XXI века (итоги и перспективы), г. Сыктывкар, УрО РАН, 2000, С. 112-113.

66. Плечов, П. и С. В. Трусов Влияние граничных эффектов на состав расплавных включений: эксперимент и моделирование // Вестник ОГГГГН РАН(№ 5 (15)), 2000, С.58-60.

67. Портнягин М.В., Плечов П.Ю., Осипенко А.Б. Влияние природной декрепитации на состав экспериментально гомогенизированных расплавных включений в оливине: на примере изучения меланократовых базальтов вулкана Авача (Камчатка) // Тезисы ЕСЭМПГ, Москва, ГЕОХИ, 2000, http://www.geokhi.ru/conference/HIT2000/magma.html

68. Трусов С.В. и Плечов П.Ю. (2000). Экспериментальное изучение граничных эффектов на границе кристалл-расплав. Петрография на рубеже XXI века (итоги и перспективы), г. Сыктывкар, УрО РАН, 2000, С. 163-166.

69. Pletchov P., Tetroeva S., Mironov N.L. (1999). Petrology of Kambalny volcano (Kamchatka peninsula) by inclusions in minerals. // Terra Nostra 6: 231 -232.

70. Миронов Н.Л., Плечов П.Ю. Эволюция высокоглиноземистых базальтов влк. Ключевской по данным изучения расплавных включений в минералах // Проблемы магматической и метаморфической петрологии, Москва, МГГА, 1999, С.42-44.

71. Плечов П.Ю., Тетроева С.А. и Миронов Н.Л. Петрология влк. Камбальный (Камчатка) по данным включений в минералах. // Проблемы магматической и метаморфической петрологии, Москва, МГГА, 1999, С.64-66.

72. Миронов Н.Л., Плечов П.Ю. Возникновение гибридных расплавов в ходе эволюции базальтов влк. Ключевской (поток Апахончич). Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород, Санкт-Петербург, 1998, С 78-79.

73. Трусов С.В., Плечов П.Ю., Котельников А Р. "Сшггез щелочных полевых шпатов в системе Si02-NaAlSi308-KAlSi308." Тезисы ЕСЭМПГ, Москва, ГЕОХИ, 1998, С.24.

74. Pletchov P.Yu., Kotel'nikov A.R.. Synthesis of artificial melt inclusions in the KAlSi308-NaAlSi308 system. // Experiment in Geosciences 6(2), 1997,48-51.

75. Миронов Н.Л. и Плечов П.Ю. Особенности химического состава и образования расплавных включений в плагиоклазах потока Апахончич влк. Ключевской. // Проблемы магматической и метаморфической петрологии, МГГА, Москва, 1997, С.32-34.

76. Плечов П.Ю., Граменицкий E.H., Котельников А.Р. Искусственные расплавные включения в гаплогранитной системе // Проблемы магматической и метаморфической петрологии., Москва, 1997, С.68-70.

Подписано в печать 02.10.2008 Формат 60x88 1/16. Объем 3.0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 741 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119991 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. А-102

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Плечов, Павел Юрьевич

Глава 1. Общая характеристика островодужного вулканизма и типизация островодужных вулканических серий

1.1 Вулканические дуги и конвергентные обстановки

1.2 Типы надсубдукционных обстановок

1.3 Вулканические серии островных дуг

1.3.1. Принципы типизации вулканических серий

1.3.2. Критерии типизации вулканических серий

1.4 Роль субдукции океанической плиты в магмогенерации

1.5 Оценка степени плавления островодужной мантии

1.6 Окислительно-восстановительная обстановка в островодужной мантии

1.7 «Небазальтовый» вулканизм островных дуг

1.7.1. Андезитовый островодужный вулканизм

1.7.2. Высококалиевый островодужный магматизм

1.8 Связь вулканизма с эволюцией островных дуг

1.9. Актуальность работы

1.10. Цель и задачи работы

1.11. Фактический материал

1.12. Научная новизна и личный вклад автора

1.13. Практическое значение

1.14. Основные защищаемые положения

1.15. Апробация работы

1.16. Благодарности

Глава 2. Методы исследования

2.1 Аналитические методы

2.1.1. Валовые химические анализы

2.1.2. Анализы минералов и стекол

2.1.3. Содержания микроэлементов

2.1.4. Содержания воды

2.2 Фотографии шлифов

2.3 Экспериментальные методы

2.4 Эффекты, влияющие на состав расплавных включений

2.4.1. Оценка влияния «граничного слоя» на состав включений

2.4.2. Переуравновешивание включений с оливином-хозяином

2.4.3. Декрепитация расплавных включений

2.5 Методика определения мощности реакционных кайм

Глава 3. Методы моделирования

3.1. Моделирование равновесной и фракционной кристаллизации с помощью программы Petrolog III.

3.1.1. Модели минерал-расплав.

3.1.2. Определение ликвидусного минерала в системе с несколькими фазами.

3.1.3. Котектические и перитектические соотношения кристаллизующихся минералов

3.1.4. Степень фракционирования минералов при кристаллизации.

3.1.5. Моделирование поведения рассеянных элементов в магматической системе

3.1.6. Моделирование поведения воды в магматической системе

3.1.7. Закрытая система и буферирование фугитивности кислорода.

3.1.8. Численное моделирование кристаллизации.

3.2. Интерфейсная часть программы Petrolog-III.

3.2.1. Моделирование кристаллизации.

3.2.2. Работа со стартовыми составами.

3.2.3. Способы определения содержания воды в системе.

3.2.4. Содержания рассеянных элементов.

3.2.5. Выбор моделей минерал-расплав.

3.2.6. Возможности определения давления.

3.2.7. Возможности контроля фугитивности кислорода.

3.2.8. Выбор моделей для расчета вязкости и плотности расплава

3.2.9. Основные опции программы Petrolog-III

3.2.10. Дополнительные файлы.

3.3. Сравнение с программой Comagmat-3.

3.4 Численное моделирование термического уравновешивания с учетом теплот кристаллизации минералов в базальтовом расплаве

3.4.1. Описание системы, начальных и граничных условий

3.4.2. Уравнение, описывающее процесс теплопереноса

3.4.3. Моделирование кристаллизации

3.4.4. Численный метод

Глава 4. Геологическое строение Курило-Камчатской островной дуги

4.1 Геологическое положение

4.2 Тектоническое деление

4.2.1. Восточный вулканический фронт

4.2.2. Центрально-Камчатская депрессия

4.2.3. Южная Камчатка

4.2.4. Срединный хребет Камчатки

4.3 Мощность земной коры

4.4 Вариации глубин сейсмофокальной зоны

4.5 Сейсмотомография мантии

4.6 Сценарий тектонического развития

4.7 Современная геодинамика

4.8 Связь геодинамики и вулканизма Камчатки

Глава 5. Составы родоначальных низкокалиевых островодужных магм и их источники

5.1 Общая характеристика низкокалиевых островодужных серий развитых островных дуг

5.2 Включения оливин-анортитовых кумулятов в вулканитах

5.3 Отбор образцов алливалитов

5.4 Характерные особенности алливалитов

5.5 Минералогия алливалитов

5.5.1. Плагиоклаз

5.5.2. Оливин

5.5.3. Клинопироксен

5.5.4. Ортопироксен

5.5.5. Титаномагнетит

5.5.6. Хромшпинелид

5.5.7. Вулканическое стекло

5.6 Расплавные включения и дочерние фазы в них

5.6.1. Дочерние минералы расплавных включений

5.6.2. Метод восстановления составов исходных расплавов алливалитов

5.7 Температура образования алливалитов

5.8 Обсуждение кумулятивной природы алливалитов и альтернативных гипотез

5.8.1. Свидетельства магматического происхождения алливалитов

5.8.2. Ревизия гипотез происхождения алливалитов

5.9 Соотношение составов алливалитов, расплавных включений, интерстициальных стекол и вулканических пород

5.10 Происхождение текстурного разнообразия алливалитов

5.11 Условия кристаллизации и состав исходных расплавов

5.12 Характеристика родоначальных расплавов островодужных низкокалиевых серий

5.13 Обсуждение модели магмогенерации низкокалиевых островодужных серий

5.14 Выводы данной главы

Глава 6. Петрологическая характеристика умеренно-калиевых и высоко-калиевых базальтов Камчатки.

6.1 Понятие моногенного вулканизма

6.2 Поля ареальных вулканитов Камчатки

6.3 Моногенный вулканизм Восточного вулканического фронта

6.3.1. Моногенный вулканизм в пределах Авачинской группы вулканов

6.3.2. Моногенный вулканизм района вулкана Бакенинг

6.3.3. Моногенный вулканизм района вулкана Карымский

6.3.4. Петрохимические особенности моногенного вулканизма ВВФ

6.4 Ареальный вулканизм Южной Камчатки

6.4.1. Моногенный вулканизм района вулкана Вилючинский

6.4.2. Моногенный вулканизм Толмачева Дола

6.4.3. Моногенный вулканизм ареальной зоны р. Саван

6.4.4. Петрохимические особенности моногенных вулканитов Южной Камчатки

6.5 Моногенный вулканизм Срединного Хребта Камчатки

6.5.1. Моногенный вулканизм ареальной зоны Седанкинского дола

6.5.2. Моногенный вулканизм ареальной зоны р-на влк. Ичинский

6.5.3. Петрохимические особенности моногенных вулканитов Срединного Хребта Камчатки

6.6 Общая характеристика изученных ареальных вулканитов

6.7 Возможные источники магм моногенных вулканитов Камчатки

Глава 7. Мантийные источники островодужных магм

7.1 Высокомагнезиальные и высоко глиноземистые базальты Ключевского вулкана

7.2 Высокомагнезиальные базальты Авачинского вулкана

7.2.1. Авачиты

7.2.2. Находки авачитов

7.2.3. Описание авачитов

7.2.4. Расплавные включения в оливинах из авачитов

7.2.5. Примитивные расплавы авачитов

Глава 8. Динамические системы гибридизации магм

8.1 Факторы, препятствующие смешению магм

8.2 Признаки смешения магм

8.3 Признаки смешения магм в породах вулкана Кизимен

8.3.1. Сложнозональные плагиоклазы

8.3.2. Несовместимые вкрапленники

8.3.3. Реакции разложения роговой обманки

8.3.4. Ортопироксены с кислыми расплавными включениями

8.3.5. Физико-химические условия приповерхностного магматического очага

8.4 Магма приповерхностного магматического очага

8.5 Характеристика попадающих в очаг вулкана Кизимен порций базальтов

8.5.1. Вкрапленники, привнесенные в приповерхностный очаг базальтовой магмой

8.5.2. Составы базальтового расплава, попадающего в приповерхностный очаг

8.6 Динамическое смешение контрастных магм вулкана Кизимен

8.7 Возможный механизм инъекции базальтовых расплавов в кислый магматический очаг

8.7.1. Параметры моделирования

8.7.2. Выбор стартового состава для моделирования

8.7.3. Результаты расчетов

8.7.4. Обсуждение результатов численного моделирования процессов гибридизации

8.8 Оценки кинетических параметров гибридизации.

8.8.1. Реакционные каймы по оливину.

8.8.2. Реакционные каймы по роговым обманкам

8.8.3. Общие закономерности роста реакционных кайм

8.8.4. Зависимость скорости роста кайм от кристаллографического направления

8.8.5. Объемное разложение минералов

8.8.6. Набор типов разложения роговых обманок и причины их образования

8.8.7. Оценка времени формирования агрегатов незавершенных минеральных реакций в гибридных породах

Глава 9. Численное моделирование характера извержения в динамической магматической системе

9.1 Данные мониторинга извержений

9.2 Петрография продуктов извержения 9.2.1. Порядок кристаллизации

9.3 Расплавные включения в минералах-вкрапленниках

9.4 Оценка параметров кристаллизации

9.4.1. Температура кристаллизации

9.4.2. Оценка содержания воды и давления в магматическом очаге

9.5 Ксенолиты и ксенокристы

9.6 Скорость подъема магмы из очага к поверхности. Реакционные каймы вокруг оливинов

9.7 Вулканологические ограничения на размеры канала и время подъема

9.8 Численное моделирование течения магмы в канале при росте экструзивного купола

9.9 Условия существования динамической магматической системы вулкана Шивелуч

Глава 10. Заключение.

10.1. Родоначальные расплавы низко калиевых серий развитых островных дуг

10.2. Умереннокалиевые базальты зон ареального вулканизма Камчатки 10.3 Связь вулканизма с эволюцией островных дуг

10.4. Петрологические аспекты гибридизма кислых и основных магм в долгоживущих вулканических центрах

10.5. Основные результаты работы.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Плечов, Павел Юрьевич

10.5. Основные результаты работы.

В рамках диссертационной работы были получены следующие принципиально важные результаты:

1) Разработан программный комплекс Рейо^-Ш с принципиально новыми возможностями моделирования прямой и обратной кристаллизации островодужных магм основного состава к которым относятся 1) моделирование равновесной кристаллизации с учетом прохождения перитектических реакций; 2) возможность моделирования при различной степени фракционирования для каждого минерала в отдельности 3) возможность моделирования полибарической кристаллизации с заданием серии промежуточных очагов 4) моделирование кристаллизации в водонасыщенных условиях с количественной оценкой дегазации; 5) возможность моделирования поведения рассеянных элементов на основе сложных моделей распределения (например, ВеаШе,1993; КШех а1.,1990);

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Плечов, Павел Юрьевич, Москва

1. Авдейко Г.П., Палуева A.A., Хлебородова O.A. Геодинамические условия вулканизма и магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы // Петрология, 2006, т. 14, № 3, с. 249-267.

2. Ананьев В.В., Шнырев Г.Д. Гранат в расплавных включениях из оливина 01-Ап сегрегаций (вулкан Ксудач, Камчатка) // Докл. АН СССР, 1984, т. 274, № 2, с. 402-406.

3. Арискин A.A., Бармина Г.С., Озеров А.Ю., Нильсен P.JT. Генезис высокоглиноземистых базальтов Ключевского вулкана // Петрология, 1995, т. 3, № 5, с. 496-521.

4. Арискин A.A., Бармина Г.С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. МАИК "Наука/Интерпериодика", 2000, 363 с.

5. Арискин A.A., Френкель М.Я. (1982) Моделирование фракционной кристаллизации основных силикатных расплавов на ЭВМ. Геохимия. N 3. с. 338-356.

6. Апрелков С.Е., Попруженко C.B., Богдан П.С., Касьянюк Е.Е. Структуры фундамента и локализация вулканизма Южной Камчатки, в кн.: Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы // ИВГиГ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2001, 428с.

7. Базанова Л.И., Певзнер М.М. Хангар еще один действующий вулкан на Камчатке // Доклады Академии наук, 2001, т. 377, № 6, с. 800-802.

8. Байков А.И., Аникин Л.П., Дунин-Барковский P.J1. Находка карбонадо в вулканитах Камчатки // ДАН РАН, 1995, т. 343, № 1, с. 72-74.

9. Баранов Б.В., Дозорова К.А., Карп Б.Я., Карнаух В.Н., Вонг К., Людманн Т. Природа поднятия фундамента в Курильской котловине: сдвиговая зона или спрединговый хребет? // Доклады РАН, 2002, т. 382, № 4, с. 513-516.

10. Биндеман И. Н. Ретроградная везикуляция базальтовой магмы в малоглубинных очагах: модель происхождения меланократовых включений в кислых и средних породах // Петрология, 1995, т. 3, № 6, с. 632-644.

11. Богоявленская Г.Е., Эрлих Э.Н. Полевошпатовые включения основного состава в кислых пирокластах современных вулканов // Ксенолиты и гомеогенные включения (Материалы симпозиума, 1967). М.: Наука, 1969, с. 64-67.

12. Борисов A.A., Шапкин А.И. (1989) Новое эмпирическое уравнение зависимости отношения Fe3+/Fe2+ в природных расплавах от их состава, летучести кислорода и температуры. Геохимия. N 6. с. 892-898.

13. Важеевская A.A. Базальты ареальных зон Камчатки // Автореф. дис. кандидата геолого-минералогических наук. Владивосток, 1972, 27 с.

14. Важеевская A.A. Базальты ареальных зон Камчатки // Проблемы глубинного магматизма. М.: Наука, 1979, с. 97-108.

15. Волынец А.О. Плейстоцен-голоценовый вулканизм Срединного хребта Камчатки: вещественный состав и геодинамическая модель. Автореферат диссертации на соискание уч. степени кандидата геол.-мин. наук. М: МГУ, 2006, 23 с.

16. Волынец О.Н., Щека С.А., Дубик Ю.М. Оливин-анортитовые включения вулканов Камчатки и Курил // Под ред. Б.Г. Лутца, К.Н. Рудича, В.А. Ермакова Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги. М.: Наука, 1978, с. 124-166.

17. Волынец О.Н., Бабанский А.Д., Гольцман Ю.В. Изотопные и геохимические вариации в лавах вулканов Северной группы (Камчатка) в связи с особенностями процесса субдукции // Геохимия, 2000, № 10, с. 1067-1083.

18. Вуд Б.Дж. Термодинамика многокомпонентных систем с твёрдыми растворами // В «Термодинамическое моделирование в геологии: минералы, флюиды и расплавы", под ред. И. Кармайкла, X. Ойгстера, М.: Мир, 1992, с. 82-110.

19. Геохимическая типизация магматических и метаморфических пород Камчатки // Под ред. А.П. Кривенко. Новосибирск: ОИГГиМ.Ротапринт, 1990, с. 73-130.

20. Граменицкий E.H., Котельников А.Р., Батанова A.M., Щекина Т.И., Плечов П.Ю. // Экспериментальная и техническая петрология. М., Научный Мир, 2000, 415 с.

21. Гриб E.H. Петрология продуктов извержения 2-3 января 1996 года в кальдере Академии Наук // Вулканология и сейсмология, 1997, № 5, с. 71-96.

22. Горшков А.И., Селиверстов В.А., Байков А.И., Аникин Л.П., Сивцов A.B., Дунин-Барковский Р.Л. Кристаллохимия и генезис карбонадо из меланократовых базальтоидов вулкана Авача на Камчатке // Геология рудных месторождений, 1995, т. 37, № 1, с. 54-66.

23. Действующие вулканы Камчатки // Под ред. С.А. Федотова, Ю.П. Масуренкова. М.: Наука, 1991, т. 2,415 с.

24. Дир У.А., Хауи P.A., Зусман Дж. Породообразующие минералы, 1965.

25. Дирксен О.В., Мелекесцев И.В. Хронология, динамика формирования и морфология эруптивных центров голоценового этапа ареального вулканизма бассейна р.Авача (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология, 1999, № 1, с. 3-19.

26. Дриль С.И. Происхождение и эволюция островодужных андезитов на примере вулканов Заварицкого, Эбеко (Курильские острова) и Шивелуч (Камчатка) // Дисс. Канд. геол. мин. наук. М, 1988, 322 с.

27. Дубик Ю.М. Ксенолиты и ультраосновные включения в лавах вулкана Ксудач (Южная Камчатка) // Вулканизм, геотермы и глубины Земли, Петропавловск-Камчатский, 1969.

28. Ермаков В.А. Формационное расчленение четвертичных вулканических пород // Недра, 1977.

29. Ермаков В.А., Фирстов П.П., Широков В.П. Петрогенезис Ключевской группы вулканов // В кн.: Вулканизм и глубины Земли. М.: Наука, 1971, с.152-156.

30. Ермаков В.А., Волынец О.Н., Колосков A.B. Включения в вулканических горных породах // Петрология и геохимия островных дуг и окраинных морей. М.: Наука, 1987, с. 293-312.

31. Ермаков В.А., Печерский Д.М. Природа включений габброидов из молодых лав Курильских островов // Тихоокеанская геология, 1989, № 4, с. 45-55.

32. Иванов Б.В. Извержение Карымского вулкана в 1962-65 годах и вулканы Карымской группы. М.: Наука, 1970, 135 с.

33. Иванов Б.В. Типы андезитового вулканизма Тихоокеанского подвижного пояса. М.: Наука, 1990,213 с.

34. Иванов Б.В., Плюснин Г.С. Изотопный состав стронция в андезитах Камчатки // Вулканология и сейсмология, 1988, № 6, с. 18-25.

35. Иванов Б.В., Попруженко C.B., Апрелков С.Е. Глубинное строение Центрально-Камчатской депрессии и структурная позиция вулканов // Геодинамика и вулканизм

36. Курило-Камчатской островодужной системы. ИВГиГ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2001, 428 с.

37. Кадик A.A., Лукании O.A., Лапин И.В. и др. Физико-химические условия эволюции базальтовых магм в приповерхностных очагах. Москва, 1990, 346 с.

38. Камчатка, Курильские и Командорские острова // Отв. ред. И.В. Лучицкий. М.: Наука, 1974, 528 с.

39. Кутыев Ф.Ш., Иванов Б.В., Овсянников A.A., Аникин Л.П., Симонова Л.С. Экзотические лавы Авачинского вулкана // Докл. Акад. Наук СССР, 1980, т. 255, № 5, с. 1240-1243.

40. Левинсон-Лессинг Ф.Ю. Петрография. Л.; М.; Новосибирск: Горгеонефтеиздат, 1933,460 с.

41. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. Москва: Госгеолтехиздат, 1955, 248 с.

42. Магматические горные породы. М.: Наука, 1983, т. 1, 368 с.

43. Масуренков Ю.П. Проблема включений и возможности вулканической петрологии // Бюллетень вулканологической станции, 1974, № 50, с. 10-18.

44. Махмуд Мустафа Базитовые включения в андезитах Камчатской островной дуги (вулканы Безымянный и Кизимен). Дисс. На соиск. степени к.г.-м.н., 1990, 232 с.

45. Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Волынец О.Н. Вулкан Кизимен (Камчатка) -будущий Сент-Хеленс? // Вулканология и сейсмология, 1992, № 4, с. 3-32.

46. Мелекесцев И.В., Брайцева O.A., Пономарева В.В. Новый подход к определению понятия "действующий вулкан" // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы Петропавловск-Камчатский, 2001, с. 191-203.

47. Мельник О.Э., Бармин A.A., Плечов П.Ю. Гидродинамические задачи в вулканологии // Зимняя школа по механике сплошных сред (пятнадцатая). Сборник статей, часть 1, 2007, с. 77-80.

48. Миронов Н.Л., Портнягин М.В., Плечов П.Ю., Хубуная С.А. Заключительные этапы эволюции магм Ключевского вулкана (Камчатка) по данным изучения расплавных включений в минералах высокоглиноземистых базальтов // Петрология, 2001, т. 9, № 1, с. 51-69.

49. Наумов В.Б., Коваленко В.И., Бабанский А.Д., Толстых М.Л. Генезис андезитов по данным изучения расплавных включений в минералах // Петрология, 1997, т. 5, № 6, с. 654-665.

50. Новейший и современный вулканизм на территории России // Отв. ред. Н.П. Лаверов. Москва, Наука, 2005, 604 с.

51. Объяснительная записка к тектонической карте Охотоморского региона масштаба 1:2500000 // Ред. Н.А.Богданов, В.Е Хаин. М.: ИЛРАН, 2000, 193.

52. Огородов Н.В., Кожемяка H.H., Важеевская A.A., Огородова A.C. Вулканы и четвертичный вулканизм Срединного хребта Камчатки. Москва: Наука, 1972, 192 с.

53. Озеров А.Ю. Эволюция базитовых расплавов в питающей системе Ключевского вулкана // Сборник "Петрология и металлогения базит-гипербазитовых комплексов Камчатки", Петропавловск-Камчатский, 2000, с. 58-60.

54. Озеров А.Ю., Арискин A.A., Бармина Г.С. К проблеме генетических взаимоотношений высокоглиноземистых и высокомагнезиальных базальтов Ключевского вулкана (Камчатка) // Доклады Академии Наук, 1996, т. 350, № 1, с. 104-107.

55. Озеров А.Ю., Арискин A.A., Кайл Ф. и др. Петролого-геохимическая модель генетического родства базальтового и андезитового магматизма вулканов Ключевской и Безымянный, Камчатка// Петрология, 1997, т. 5, № 6, с. 614-635.

56. Певзнер М.М., Мелекесцев И.В., Волынец О.Н., Мелкий В.А. Южный Черпук и Северный Черпук крупнейшие голоценовые моногенные вулканические формы Срединного хребта Камчатки (Россия) // Вулканология и сейсмология, 1999, № 6, с. 22-32.

57. Пийп Б. И. Вулкан Кизимен // Бюл. вулканол. ст. на Камчатке. M.-JL, 1946, № 13, с. 22-32.

58. Пийп Б.И. Маршрутные геологические наблюдения на юге Камчатки // Труды Камчатской вулканологической станции, M.-JL: Изд-во АН СССР, 1947, Вып.З. с. 89-136.

59. Пискунов Б.Н. Классификация серий четвертичных эффузивов и латеральная петрохимическая зональность Курило-Камчатской дуги // Вулканизм Курило-Камчатского региона и острова Сахалин. Труды СахКНИИ, 1976, Вып.48, с. 17-33.

60. Плечов П.Ю., Трусов С. В. Влияние граничных эффектов на состав расплавных включений: эксперимент и моделирование // Вестник ОГГГГН РАН, 2000, № 5 (15)', т.1.

61. Плечов П.Ю., Граменицкий E.H., Котельников А.Р. Искусственные расплавные включения в гранитной системе // Докл. РАН, 1999, сер.IV, геология 364(1), с. 110-113.

62. Плечов П.Ю., Миронов H.JL, Плечова A.A., Хубуная С.А. Особенности химического состава и образования расплавных включений в плагиоклазах потока Апахончич, влк. Ключевской (Камчатка) // Геохимия, 2000, № 1, с. 39-47.

63. Плечов П.Ю., Данюшевский Л.В. PETROLOG III. Моделирование равновесной и фракционной кристаллизации // Материалы ЭСМПГ-2006, Электронный научно-информационный журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН», 2006, № 1 (24).

64. Плечов П.Ю., Мельник О.Э., Бармин A.A. Применение методов гидромеханики и петрологии к изучению механизмов подъема магмы и вулканических извержений // Ломоносовские чтения, секция Геологии, апрель 2007.

65. Плечов П.Ю., Цай А.Е., Щербаков В.Д., Дирксен О.В. Роговые обманки в андезитах извержения 30 марта 1956 г. вулкана Безымянный и условия их опацитизации // Петрология, 2008а, т. 16, № 1, с. 21-37.

66. Плечов П.Ю., Шишкина Т.А., Ермаков В.А., Портнягин М.В. Условия формирования алливалитов (оливин-анортитовых кристаллических включений) Курило-Камчатской островной дуги // Петрология, 2008b, т.16, № 3, с.1-30.

67. Плечов П.Ю., Фомин И.С., Мельник О.Э., Горохова Н.В. Эволюция состава расплава при внедрении базальтов в кислый магматический очаг // Вестник МГУ, серия 4, Геология, 2008с, № 4.

68. Пополитов Е.И., Волынец О.Н. Геохимические характеристики четвертичного вулканизма Курило-Камчатской островной дуги и некоторые проблемы петрогенезиса // Новосибирск: Наука, 1981, 183 с.

69. Портнягин М.В., Плечов П.Ю., Матвеев С.В., Осипенко А.Б., Миронов Н.Л. Петрология "авачитов" высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана (Камчатка): I. Общая характеристика, состав пород и минералов // Петрология, 2005а, т. 13, №2, с. 115-138.

70. Портнягин М.В., Миронов Н.Л., Матвеев С.В., Плечов П.Ю. Петрология "авачитов" высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана (Камчатка): II. Расплавные включения в оливине // Петрология, 2005b, т. 13, № 4. с. 358-388.

71. Приходько B.C., Бехтольд А.Ф., Романенко И.М. Хромшпинелиды алливалитовых включений и их петрологическое значение // Доклады АН СССР, 1977, т. 235, № 4, с. 918920.

72. Ритман А. Вулканы и их деятельность, М.: Мир, 1964, 440 с.

73. Родионова Р.И., Федорченко В.И. Ксенолиты в лавах Курильских островов и некоторые вопросы глубинной геологии этого района // Вулканизм и глубины Земли. Наука, Москва, 1971, с. 141-147.

74. Селянгин О.Б. Гомеогенные включения и возможность реконструкции механизма дифференциации магмы в недрах вулканических аппаратов // Бюллетень вулканологической станции, 1974, № 50, с. 45-52.

75. Селянгин О.Б. О температуре образования некоторых кристаллических включений в современных вулканитах Камчатки // Бюллетень вулканологической станции, 1975, № 51, с. 74-76.

76. Селянгин О.Б. Петрогенезис базальт-дацитовой серии в связи с эволюцией вулканоструктур // Под ред. Г.Б. Флерова, К.Н. Рудича. М.: Наука, 1987, 148 с.

77. Соболев A.B. Включения в минералах как источник принципиальной геохимической информации // Петрология. 1996. Т. 4. № 3. С. 228-239.

78. Соловьев A.B., Брэндон М.Т., Гарвер Дж.И., Шапиро М.Н. Кинематика Ватыно-Лесновского надвига (Южная Корякия) // Геотектоника, 2001, № 6. с. 56-74.

79. Соловьев A.B., Шапиро М.Н., Гарвер Дж.И., Ландер A.B. Формирование Восточно-Камчатской аккреционной призмы по данным трекового датирования цирконов из терригенных отложений // Геология и Геофизика, 2004, т. 45, № 11, с. 1292-1302.

80. Сывороткин В.Л. Коровые вулканы Курило-Камчатской дуги // Общая и региональная геология, геология морей и океанов, геологическое картирование: Обзорная информация. Вып.5, 1996, 52 с.

81. Таракановский A.A. Соотношение центрального и ареального типов вулканизма // Проблемы глубинного магматизма. М.: Наука, 1979, с. 108-117.

82. Толстых М.Л., Наумов В.Б., Кононкова H.H. Состав магм, формировавших дациты вулкана Дикий Гребень (Южная Камчатка), по данным изучения расплавных включений // Геохимия, 2000, № 10, с. 1116-1121.

83. Толстых М.Л., Наумов В.Б., Озеров А.Ю., Кононкова H.H.Состав магм извержения 1996 года Карымского вулканического центра (Камчатка) по данным изучения расплавных включений // Геохимия, 2001, №5, с. 498-509.

84. Трусов C.B., Плечов П.Ю. Образование антидромной серии вулкана Кизимен (Камчатка) // Международное петрографическое совещание // Петрография XXI века, 2022 июня, 2005, г. Апатиты, с. 48-51.

85. Успенский B.C., Шапиро М.Н., Позднечетвертичный ареальный вулканизм хребта Кумроч (Восточная Камчатка) // Вулканология и Сейсмология, 1984, № 3, с. 57-66.

86. Федоров П.И., Шапиро М.Н. Неогеновые вулканиты перешейка Камчатки и геодинамика Алеутско-Камчатского сочленения // Геотектоника, 1998, № 2, с. 60-76.

87. Федотов С.А., Двигало В.Н., Жаринов H.A., и др. Извержение вулкана Шивелуч в мае-июле 2001 г. // Вулканология и сейсмология, 2001, № 6, с. 3-15.

88. Филатова Н.И. Периокеанические вулканические пояса // М.: Недра, 1988, 253 с.

89. Фирстов П.П., Гаврилов В.А., Жаднова Е.Ю. и др. Данные о новом экструзивном извержении Шивелуча в апреле 1993 года // Вулканология и сейсмология, 1994, № 4-5, с. 33-47.

90. Фролова Т.И., Бурикова И. А. Магматические формации современных геодинамических обстановок // М.: Наука, 1997, 225 с.

91. Фролова Т.Н., Дриль С.А. Андезитовый вулканизм островных дуг и его геологическое значение // Тихоокеанская геология, 1993, № 3, с. 3-14.

92. Фролова Т.Н., Бейли Д., Бурикова И.А., Дриль С.И. О генетической общности низкокремнеземистых оливин-анортитовых включений и вмещающих пород Курильской островной дуги // Тихоокеанская геология, 1988, № 5, с. 27-35.

93. Фролова Т.И., Бурикова И.А., Дриль С.И., Бейли Д.К., Митрейкина О.Б. Природа низкокремнеземистых оливин-анортитовых включений и условия их формирования // Тихоокеанская геология, 1989, № 6, с.85-95.

94. Фролова Т.И., Плечов П.Ю., Тихомиров П.Л., Чураков C.B. Расплавные включения в минералах алливалитов Курило-Камчатской островной дуги // Геохимия, 2001, т. 39, № 4, с. 336-346.

95. Хренов П.М., Абрамович Г.Я., Барышев A.C. и др. Внутриплитный магматизм как результат развития линейных активных структур (глубинных разломов) // Кристаллическая кора в пространстве и времени. Магматизм. М.: Наука, 1989, с. 205-212.

96. Хубуная С. А., Богоявленский С.О., Новгородцева Т.Ю., Округина А.И. Минералогические особенности магнезиальных базальтов как отражение фракционирования в магматическоой камере Ключевскоого вулкана // Вулканология и сейсмология ,1993, № 3, с. 46 68.

97. Шанцер А.Е., Гептнер А.Р., Егорова И.А. и др. Вулканогенные толщи хребта Тумрок, их палеомагнитная характеристика и возраст // Изв. АН СССР Сер. геол., 1969, № 3, с. 62-73.

98. Шанцер А.Е., Кутыев Ф.Ш., Петров B.C. Вулкан Кизимен // Бюл. вулканол. станций, 1973, № 49, с. 24—29.

99. Шапиро М.Н., Ландер А.В. Формирование современной зоны субдукции на Камчатке // Очерки геофизических исследований: К 75-летию Объединенного института физики Земли им. О.Ю. Шмидта. Москва: ОИФЗ РАН, 2003, с. 338-344.

100. Шеймович B.C. Вулкан Ксудач в августе 1963 г. // Бюллетень вулканологической станции, 1966, № 41, с.25-28.

101. Широков В.А., Иванов В.В., Степанов В.В. О глубинном строении вулкана Карымский и особенностях его сейсмичности по данным локальной сети // Вулканология и сейсмология, 1988, № 3, с. 71-80.

102. Шеймович B.C. Некоторые проблемы геологического изучения ареального базальтового вулканизма Камчатки // Тихоокеанская геология, 1982, № 6, с. 78-84.

103. Щека С.А., Куренцова Н.А., Волынец О.Н. Гипербазитовый парагенезис вкрапленников базальтов // Типоморфные особенности породообразующих минералов. Владивосток: ДВГИ ДВО АН СССР, 1978, с. 5-41.

104. Alexeiev D.V., Gaedicke С., Tsukanov N.V., Freitag R. Collision of the Kronotskiy arc at the NE Eurasia margin and structural evolution of the Kamchatka-Aleutian junction // Int J Earth Sci (Geol Rundsch), 2006, V. 95, p. 977-993.

105. Allan J.F., Carmichael, I.S.E. Lamprophyric lavas in the Colima graben, SW Mexico // Contributions to mineralogy and Petrology, 1984, V. 88, p. 203-216.

106. Allen J.C., Boettcher A.L. Amphiboles in andesite and basalt: 2. Stability as a function P-T-fmo foi // Amer. Miner, 1978, V. 63, № 11-12, p. 1074-1087.

107. Almeev, R.R., Holtz, F., Koepke, J., Parat, F., Botcharnikov, R.E. (2007) "The effect of H20 on olivine crystallization in MORB: Experimental calibration at 200 MPa" //American Mineralogist 92 (4), pp. 670-674

108. Alt J.C., Teagle D.H. The uptake of carbon during alteration of ocean crust // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999, V. 63, № 10, p. 1527-1535.

109. Anderson A.T Jr. Magma mixing: Petrological process and volcanological tool // Journal of Volcanological and Geothermal Research, 1976, V. 1, p. 3-33.

110. Andersen D.J., Lindsley D.H. Internally consistent solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxides: Fe-Ti oxides, American Mineralogist, 1988, V. 73, p. 714-726.

111. Anderson J. L., Smith, D. R. The effect of temperature and oxygen fugacity on Al-inhornblende barometry // American Mineralogist, 1995, № 80, p.549-559.

112. Annen C., Blundy J.D., Sparks R.S.J. The genesis of intermediate and silicic magmas in deep crustal hot zones // Journal of Petrology, 2006, V. 47, p. 505-539.

113. Annen C., Sparks R.SJ. Effects of repetitive emplacement of basaltic intrusions on thermal evolution and melt generation in the deep crust // Earth and Planetary Science Letters, 2002, V. 203, p. 937-955.

114. Appleton J.D. Petrogenesis of potassium-rich lavas from the Roccamonfma Volcano, Roman region, Italy // Journal of Petrology, 1972, V. 13, p. 425-456.

115. Arculus R.J. Aspects of magma genesis in arcs. In: Arculus, R.J., Banno, S., Charvet, J. and Kushiro, I. (eds). Tectonics, metamorphism and magmatism in island arcs // Lithos, 1994, V. 33, № 1-3, p. 189-208.

116. Arculus R.J. Use and abuse of the terms Calcalkaline and Calcalkalic // Journal of Petrology, 2003, V. 44, № 5, p.929-935.

117. Arculus R.J., Wills K.J.A. The petrology of plutonic blocks and inclusions from the Lesser Antilles Island Arc // Journal of Petrology, 1980, V. 21, Part 4, p.743-799.

118. Ariskin A.A., Barmina G.S. An empirical model for the calculation of spinel-melt equilibrium in mafic igneous systems at atmospheric pressure: II. Fe-Ti oxides // Contrib. Mineral. Petrol., 1999, V. 134, p.251-263.

119. Ariskin A. A., Barmina G.S., Frenkel M.Ya., Nielsen R.L. COMAGMAT: a Fortran program to model magma differentiation processes // Computers and Geosciences, 1993, V.19, p. 1155-1170.

120. Ariskin A.A., Almeev R.R., Barmina, G.S., Kimura, J.-I., Khubunaya, C.A. Magnesian magmas and melt inclusions: a lack of correspondence in Klyuchevskoy volcano lavas // Geophysical Research Abstracts, 2004, V. 6, 05405 (EUG 2004).

121. Audetat A., Gtinther D., Mobility and H2O loss from fluid inclusions in natural quartz crystal // Contrib. Mineral. Petrol., 1999, V. 137, p. 1-14.

122. Bacon C.R. Magmatic inclusions in silicic and intermediate volcanic rocks // Journal of Geophysical Research, 1986, V. 91, p. 6091-6112.

123. Bailey J.C., Frolova T.I., Burikova I.A. Mineralogy, Geochemistry and petrogenesis of Kurile island-arc basalts // Contributions of Mineralogy and Petrology, 1987, V.102. p. 265-280.

124. Bailey J.C., Frolova, T.I., Burikova, I.A. Mineralogy, geochemistry and petrogenesis of Kurile island-arc basalts // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1989, V. 102, p. 265-280.

125. Ballhaus C. Redox states of lithospheric and asthenospheric upper mantle // Contrib. Mineral. Petrol., 1993, V. 114, p. 331-348.

126. Barberi F., Gasparini P., Innocenti F., Villari L. Volcanism in the Southern Tyrrhenian Sea and its geodynamic implications // Journal of Geophysical Research, 1973, V. 78, p. 52215232.

127. Barmin A., Melnik O.E., Sparks R.S.J. Periodic behavior in lava dome eruptions // Earth and Planetary Science Letters, 2002, V. 199 (1-2), p. 173-184.

128. Barsdell M., Berry R.F., Origin and evolution of primitive island arc ankaramites from western Epi, Vanuatu // J. Petrol., 1988, V. 31, p. 747-777.

129. Beard JS, Lofgren GE Dehydration melting and water-saturated melting of basaltic and andesitic greenstones and amphibolites at 1, 3, 6.9 kb // J Petrol., 1991, V. 32, p. 365-401.

130. Beattie, P. (1993) Olivine-melt and orthopyroxene-melt equilibria, Contributions to Mineralogy and Petrology, 115, 103-111.

131. Beccaluva L., Rossi P.L., Serri G. Neogene to Recent volcanism of the southern Tyrrhenian-Sicilian area: implications for the geodynamic evolution of the Calabrian arc // Earth Evolution Science, 1982, V. 3, p. 228-238.

132. Bevis M., Taylor F.W., Schutz B.E., et al. Geodetic observations of very rapid convergence and back-arc extension at the Tonga arc //Nature, 1995, V. 374, p. 249-251.

133. Bindeman I.N. A practical petrological method for determination of volume proportion of magma chamber refilling // J.Volcanology and Geothermal Res., 1993, V. 56, p. 133-144.

134. Bindeman I.N., Bailey J.C. A model of reverse differentiation at Dikii Greben' Volcano, Kamchatka: progressive basic magma vesiculation in a silicic magma chamber // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1994, V. 117, p.263-278.

135. Bindeman I.N., Ponomareva V.V., Bailey J.C., Valley J.W. Volcanic arc of Kamchatka: a province with high- 8lsO magma sources and large-scale 180/160 depletion of the upper crust // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004, V. 68, p. 841-865.

136. Bloomer S.H., Stern R.J., Fisk E., Geschwind C.H. Shoshonitic volcanism in the northern Mariana arc 1. Minéralogie and major and trace element characteristics // Journal of Geophysical Research, 1989, V. 94, p. 4469-4496.

137. Blundy J.D., Holland T.J.B. Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1990, V. 104, p. 208224.

138. Borg L.E., Clynne M.A. The petrogenesis of felsic Calc-alkaline magmas from the southernmost cascades, California: Origin by partial melting of basaltic lower crust // Journal of Petrology, 1998, V. 39, № 6, p. 1197-1222.

139. Bottinga Y, Weill DF 1972. The viscosity of magmatic silicate liquids: a model for calculation. Amer. J. Sci. 272, 438-475.

140. Bowen N. L., The evolution of the igneous rocks // Princeton University Press, Princeton, 1928, 334 p.

141. Brey G., Green D.H. The role of C02 in the genesis of olivine melilite // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1975, V. 49, p. 93-103.

142. Brey G., Green D. H. Solubility of C02 in olivine melilitite at high pressure and role of C02 in the Earth's upper mantle // Contrib. Mineral. Petrol., 1976, V. 55, p. 217-230.

143. Buckley Y.J.E., Sparks R.S.J., Wood B.J. Hornblende dehydration reactions during magma ascent at Soufriere Hills Volcano, Montserrat // Contrib. Mineral. Petrol., 2006, V. 151, №2, p. 121-140.

144. Buening D. K., Buseck P. R. Fe-Mg lattice diffusion in olivine // Journal of Geophysical Research, 1973, V. 78, p. 6852-6862.

145. Canil D., O'Neill H.S.C., Pearson D.G., Rudnik, R.L., McDonough W.F. Ferric iron in peridotites and mantle oxidation states // Earth and Planetary Science Letters, 1994, V. 123, p. 205-220.

146. Carman G.D. The geology and geochemistry of shoshonite volcanics of the Astrolabe Islands, Kandavu, Fiji // Unbublished BSc (Hons) thesis, lodged in the Geology Department Library, Victoria University of Wellington, New Zealand, 1986.

147. Carmichael I.S.E. The Petrology of Thingmuli, a Tertiary Volcano in Eastern Iceland // Journal of Petrology, 1964, V. 5, Part 3, p. 435-60.

148. Castellana B. Geology, chemostratigraphy, and petrogenesis of the Avachinskiy Volcano, Kamchatka, Russia // Ph.D. thesis, University of California, Los Angeles, 1998, 365 p.

149. Chen-Cheng-Hong. Significance of ultrabasic inclusions in Tatun Volcano Group, northern Taiwan // Proc. Geol. Soc. China, 1978, № 21, p. 80-91.

150. Churikova T., Dorendorf F., Woerner G. Sources and fluids in the mantle wedge below Kamchatka, evidence from across arc geochemical variation // Journal of Petrology, 2001, V. 42, №8, p. 1567-1593.

151. Civetta L., Innocenti F., Manetti P., Peccerillo A., Poli G. Geochemical characteristics of potassic volcanics from Mt. Ernici, southern Latium, Italy // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1981, V. 78, p. 37-47.

152. Clocchiatti R. Les inclusions vitreuses des cristaux de quartz. Étude optique, thermooptique et chimique // Applications géologiques. Mém. Soc.Géol. France, LIV, Mémoire, 1975, V. 122, p.1-96.

153. Conrey R.M., Sherrod D.R., Hooper P.R., Swanson D.A. Diverse primitive magmas in the Cascade arc, northern Oregon and southern Washington // Canadian Mineralogist, 1997, V. 35, p. 367-398.

154. Conticelli S., Peccerillo A. Petrology and geochemistry of potassic and ultrapotassic volcanism in central Italy: petrogenesis and inferences on the evolution of the mantle sources // Lithos, 1992, V. 28, p. 221-240.

155. Coombs M.L., Gardner J.E. Reaction rim growth on olivine in silicic melts: Implications for magma mixing // American Mineralogist, 2004, V. 89, p. 748-759.

156. Coombs M.L., Eichelberger J.E., Rutherford M.J. Magma mixing and storage conditions for the 1953-1974 eruptions of Southwest Trident volcano, Katmai National Park, Alaska // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2000, V. 140, p. 99-118.

157. Couchi A., Tsuchiyama A., Sunagawa I. Effect of stirring on crystallization kinetics of basalt: texture and element partitioning // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1986, V. 93, p. 429-438.

158. Cox K.G., Hawkesworth C.J., O'Nions R.K. Isotopic evidence for the derivation of some Roman region volcanics from anomalously enriched mantle // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1976, V. 56, p. 173-180.

159. Cundari A. Petrogenesis of leucite-bearing lavas in the Roman volcanic region, Italy. The Sabatini lavas // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1979, V. 70, p. 9-21.

160. Danyushevsky, L.V. The effect of small amounts of HO on crystallisation of mid-ocean ridge and backarc basin magmas (2001) Journal of Volcanology and Geothermal Research, 110 (3-4), pp. 265-280

161. Danyushevsky L. V., Sobolev A. V. Oxygen fugacity calculations for primitive mantle-derived melts: a new methodology // J. Of Mineralogy and Petrology, 1996.

162. Danyushevsky L.V., McNeill A.W., Sobolev A.V. Experimental and petrological studies of melt inclusions in phenocrysts from mantle-derived magmas: an overview of techniques, advantages and complications // Chemical Geology, 2002a, V. 183, p. 5-24.

163. Davidson J.P. Crustal contamination versus subduction zone enrichment: examples from the Lesser Antiles and implications for mantle source compositions of island arc volcanic rocks // Geochim. Cosmochim Acta, 1987, V. 51, p. 2185-2198.

164. Defant M.J., Drummond M.S. Derivation of some modern arc magmas by partial melting of young subducted lithosphere // Nature, 1990, V. 347, p. 662-665.

165. Della-Pasqua F.N., Kamenetsky V.S., Gasparon M., Crawford A.J., Varne R. Al-spinels in primitive arc volcanics // Mineralogy and Petrology, 1995, V. 53, p. 1-26.

166. Della-Pasqua F. N., Varne R. Primitive ankaramitic magmas in volcanic arcs: a melt inclusion approach // Canadian Mineralogist, 1997, V. 35, p. 291-312.

167. DePaolo D.J. Trace elements and isotope effects of combined wallrock assimilation and fractional crystallization // Earth Plan. Sci. Letters, 1981, V. 53, p. 189-202.

168. Derulle, B. Calc-alkaline, shoshonitic and alkaline associations: A zonation of the Plio-Quaternary volcanism of the southern Andes // 25th International Geological Congregation Abstracts, 1976, V. 1, p. 49.

169. Dickinson W.R., Rickard M.J., Coulson F.I., Smith J.G., Lawrence R.L. Late Cenozoic shoshonitic lavas in north-western Viti Levu, Fiji //Nature, 1968, V. 219, p. 148.

170. Dirksen O.V., Melekestsev I.V. (1998). Monogenetic volcanism at the vicinity of Bakening volcano (Kamchatka, Russia) // Kamchatkan Aleutian Workshop, July 1-9, 1998, Petropavlovsk-Kamchatsky, p. 35-36.

171. Dorendorf F., Wiechert U., Worner G. Hydrated sub-arc mantle: a source for the Kluchevskoy volcano, Kamchatka/Russia // Earth Planet Sc Lett, 2000, V. 175, p. 69-86.

172. Dufek J., Bergantz G. W. Lower crustal magma genesis and preservation: a stochastic framework for the evaluation of basalt-crust interaction // Journal of Petrology, 2005, V. 46(11), p. 2167-2195.

173. Eggler D.H. Amphibole stability in H20-undersaturated calc-alkaline melts // Earth and Planet. Sci. Lett., 1972, V. 15, № 1, p. 28-34.

174. Eichelberger J. C., Andesitic volcanism and crustal evolution // Nature, 1978, V. 275, p. 21-27.

175. Eichelberger J.C., Izbekov P.E., Browne B.L. Bulk chemical trends at arc volcanoes are not liquid lines of descent // Lithos, 2006, V. 87, p. 135-154.

176. Ellam R.M., Menzies M.A., Hawkesworth C.J., Leeman W.P., Rosi M., Serri G. The transition from calk-alkaline to potassic orogenic magmatism in the Aeolian Islands, Southern Italy // Bulletin of Volcanology, 1988, V. 50, p. 386-398.

177. Elliott T., Plank T., Zindler A., White W., Bourdon B. Element transport from slab to volcanic front at the Mariana Arc // Journal of Geophysical Research, B, Solid Earth and Planets, 1997, V. 102, № 7, p. 14,991-15,019.

178. Feldstein S.N., Lange R.A. Pliocene potassic magmas from the Kings River region. Sierra Nevada, California: evidence for melting of a subduction modified mantle // Journal of Petrology, 1999, V. 40, № 8, p. 1301-1320.

179. Fenner C. N. 1931. The residual liquids of crystallizing magmas // Mineral. Mag., 1931, V. 22, p. 539-60.

180. Foden J.D. The petrology of some young volcanic rocks from Lombok and Sumbawa, Lesser Sunda islands // PhD thesis, University of Tasmania, Hobart, 1979.

181. Foden J.D., Green D.H. (1992). Possible role of amphibole in the origin of andesite: some experimental and natural evidence // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1992, V. 109, p. 479-493.

182. Foden J.D., Varne, R. The petrology and tectonic setting of Quaternary-Recent volcanic centres of Lombok and Sumbawa, Sunda arc // Chemical Geology, 1980, V. 30, p. 201-226.

183. Ford C.E., Russel D.G., Graven J.A. Olivine-liquid equilibria; temperature, pressure and composition dependence of the crystal/liquid cation partition coefficients for Mg, Fe2+, Ca and Mn // Journal of Petrology, 1983, V. 24, p. 256-265.

184. Frost B.R., Lindsley D.H. Equilibria among Fe-Ti oxides, pyroxenes, quartz: olivine, and II. Applications // American Mineralogist, 1992, V. 77, p. 1004-1020.

185. Fryer P., Gill J.B., Jackson M.C. Volcanologic and tectonic evolution of the Kasuga seamounts, northern Mariana Trough: Alvin submersible investigations // Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1997, V. 79, p. 277-311.

186. Gaetani G.A., Watson E.B. Open system behavoir of olivine-hosted melt inclusions // Earth and Planetary Science Letters, 2000, V. 183, p. 27-41.

187. Gaetani G.A., Watson E.B. Modeling the major-element evolution of olivine-hosted melt inclusions // Chemical Geology, 2002, V. 183, p. 25-41.

188. Gamble J.A., Christie R.H.K., Wright I.C., Wysoczanski R.J. Primitive K-rich magmas from Clark Volcano, southern Kermadec arc: a paradox in the K-depth relationship // The Canadian Mineralogist, 1997, V. 35, p. 275-290.

189. Garcia M.O, Jacobson S.S. Crystal clots, amphibole fractionation and the evolution of calc-alkaline magmas // Contr. to Mineralogy and Petrology, 1979, V. 69, p. 319-327.

190. Garcia M.O., Liu N.W.K., Muenow D.W. Volatiles in submarine volcanic rocks from the Mariana island arc and trough // Geochim Cosmochim Acta, 1979, V. 43, p. 305-312.

191. Gardien V., Thompson A.B., Ulmer P. Melting of biotite + plagioclase + quartz gneisses: the role of H20 in the stability of amphibole // Journal of Petrology, 2000, V. 41, p. 651-666.

192. Gee L.L., Sack R.O. Experimental petrology of melilite nephelinites // Journal of Petrology, 1988, V. 29, Part 6, p. 1233-1255.

193. Gerlach D.C., Grove T.L. Petrology of Medicine Lake Highland volcanics: Characterization of end members of magma mixing // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1982, V. 80, p. 147-159.

194. Gill J.B. Geochemistry of Viti Levu, Fiji, and its evolution as an island arc // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1970, V. 27, p. 179-203.

195. Gill J.B. From island arc to oceanic islands: Fiji, southwestern Pacific // Geology, 1976, V. 4, p. 123-126.

196. Gill J.B. Orogenic andesites and plate tectonics // Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 1981, 390 p.

197. Gill J.B. Sr-Pb-Nd isotopic evidence that both MORB and OIB sources contribute to oceanic island arc magmas in Fiji // Earth and Planetary Science Letters, 1984, V. 68, p. 443458.

198. Gill J.B., Whelan P. Early rifting of an oceanic island arc (Fiji) produced shoshonitic to tholeiitic basalts // Journal of Geophysical Research, 1989a, V. 94, p. 4561-4578.

199. Gillot P.Y., Kieffer G., Romano R. The evolution of Mount Etna in the light of potassium-argon dating // Acta Vulcanologica, 1994, V. 5, p. 81-87.

200. Giordano D, Dingwell D.B. 2003. Non-Arrhenian multicomponent melt viscosity: a model, Earth and Planetary Science Letters, Volume 208, Issues 3-4, 30 March 2003, Pages 337349

201. Ghiorso MS, Hirschmann M, Sack RO (1994) MELTS: Software for thermodynamic modeling of magmatic systems. EOS 75, 571

202. Glazner A. F., Bartley J. M., Coleman D. S., Gray W., Taylor R.Z. Are plutons assembled over millions of years by amalgamation from small magma chambers? // GSAToday, 2004, V. 14, p. 4-11.

203. Gorbatov A., Kostoglodov V., Suarez G. Seismicity and structure of the Kamchatka subduction zone // Journal of Geophysical Res., 1997, V. 102, № B8, p.17883-17898.

204. Gorbatov A., Dominguez J., Suarez G., Kostoglodov V., Zhao D., Gordeev E. Tomographic imaging of the P-wave velocity structure beneath the Kamchatka peninsula // Geophys. J. Int., 1999, V. 137, p. 269-279.

205. Gorelchik V.I., Shirokov V.A., Firstov P.P., Chubarova O.S. Shiveluch volcano: seismicity, deep structure and forecasting eruptions (Kamchatka) // Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1997, V. 78, p. 121-132.

206. Gorshkov G.S. Volcanism and the upper mantle. Investigations in the Kurile Island Arc (Fairbridge R.W.) // Plenum Press. New York-London, 1970, 385 p.

207. Green, D., Cullen, D.J. The Tectonic Evolution of the Fiji Region. In: Coleman, P.J. (ed). The western Pacific: island arcs, marginal seas, geochemistry // University of Western. Australia Press, Nedlands, 1973, p. 127-145.

208. Green, T. H., Ringwood, A. E. Genesis of the calc-alkaline igneous rock suite // Contr. Mineral, and Petrol., 1968, V. 18, p. 105-162.

209. Green D.H., Schmidt M.W., Hibberson W.O. Island-arc Ankaramites: Primitive Melts from Fluxed Refractory Lherzolitic Mantle // Journal of Petrology, 2004, V. 45, p. 391-403.

210. Grove T.L., Baker M.B. Phase equilibrium controls on the tholeiitic versus calc-alkaline differentiation trends // Journal of Geophysical Research, 1984, V. 89, p. 3253-3274.

211. Grove T.L., Elkins-Tanton L.T., Parman S.W. et al. Fractional crystallization and mantle-melting controls on calc-alkaline differentiation trends // Contrib Mineral Petrol, 2003, V. 145, p. 515-533, DOI 10.1007/s00410-003-0448-z.

212. Gurenko A.A., Sobolev A.V., Polyakov A.I., Kononkova N.N. Primary melt of rift tholeiites of Iceland: composition and conditions of crystallization // Trans (Doklady) USSR AcadSci, 1988, V. 301, p. 109-113.

213. Gust D.A., Perfit M.R. Phase relations of a high-Mg basalt from the Aleutian Island Arc:1.plications for primary island arc basalts and high-Al basalts // Contrib Mineral Petrol, 1987, V. 97, p. 7-18.

214. Harker A. The natural history of igneous rocks. By Alfred Harker // London. Methuen., 1909,384 p.

215. Hart, S.R. and Dunn, T. (1993). Experimental cpx/melt partitioning of 24 trace elements. Contributions to Mineralogy and Petrology 113: 1-8

216. Heming R.F. Undersaturated lavas from Ambittle Island, Papua New Guinea // Lithos, 1979, V. 12, p. 173-186.

217. Hesse M., Grove T.L. Absarokites from the Western Mexican volcanic belt: Constraints on mantle wedge conditions // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2003, V. 146, p. 1027.

218. Hofmann A.W. Chemical differentiation of the earth: The relationship between mantle, continental crust, and oceanic crust // Earth Planet. Sci.Lett., 1988, V. 90, p. 297 314.

219. Holland T., Blundy J. Non ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1994, V. 116, p. 433—447.

220. Holloway J.R., Ford C.E. Fluid-absent melting of the fluoro-hydroxy amphibole pargasite to 35 kb // Earth and Planet. Sci. Lett., 1975, V. 25, № 1, p. 44-48.

221. Holm P.M., Lou S., Nielsen A. The geochemistry and petrogenesis of the lavas of the Vulsinian district, Roman Province, Central Italy // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1982, V. 80, p. 367-378.

222. Hostetler C. J. and Drake M. J. (1980) On the early global melting of the terrestrial planets. Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 11, 1915-1929.

223. Honthaas C., Bellon H., Kepezhinskas P., Maury R. New 40K/40Ar dates for the Cretaceous-Quarternary magmatism of Northern Kamchatka (Russia) // C.R.Acad.Sci. Paris, Serie II, 1995, V. 320, p. 197-204.

224. Humphreys M.C. S., Blundy J.D., Sparks R.S.J. (2006) Magma Evolution and Open-System Processes at Shiveluch Volcano: Insights from Phenocryst Zoning // Journal of Petrology, 2006, V. 47, p. 2303-2334.

225. Ishikawa T. Petrological significance of large anorthite crystals included in some pyroxene andesites and basalts in Japan // Journal of Faculty Science. Hokkaido Univercity. Ser. 4. Geology and Mineralogy, 1951, V. 7, № 4, p. 339-354.

226. Izbekov P.E., Eichelberger J.C., Ivanov B.V. The 1996 eruption of Karymsky volcano, Kamchatka: Historical record of basaltic replenishment of an andesite reservoir // Journal of Petrology, 2004, V. 45, № 11, p. 2325-2345.

227. Izbekov P., Gardner J., Eichelberger J. Comagmatic granophyre and dacite from Karymsky volcanic center, Kamchatka: experimental constraints for magma storage conditions // Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2004, V. 131 (1-2), p. 1-18.

228. Jackson M.C., Fryer P. The Kasuga volcanic cross-chain: a calc-alkaline basalt-dacite suite in the northern Mariana island arc // EOS transactions, AGU, 1986, V. 67, p. 1276.

229. Jarosewich E.J., Nelen J.A., Norberg J.A. Reference samples for electron microprobe analysis // Geostandards Newsletter, 1980, V. 4, p. 43-47.

230. Johannes W., Holtz F. Petrogenesis and Experimental petrology of granitic rocks // Heidelberg: Springer, 1996, 355 p.

231. Jolly W.T. Potassium-rich igneous rocks from Puerto Rico // Geological Society of America Bulletin, 1971, V. 82, p. 399-408.

232. Jull M., Kelemen P. B. (2001) On the conditions for lower crustal convective instability // J. Geophys. Res., 2001, V. 106, p. 6423-6446.

233. Kasper S., Stein D.J., Loft H., et al. Escitalopram in the treatment of social anxiety disorder: randomised, placebo-controlled, flexible-dosage study // British Journal of Psychiatry, 2005, V. 186, p. 222 -226.

234. Kay R.W. Aleutian magnesian andesites: melts from subducted Pacific Ocean crust // Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1978, V. 4, p. 117—132.

235. Kay S. M., Kay R.W. Aleutian tholeiitic and calc-alkaline magma series I: The mafic phenocrysts // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1985, V. 90, № 2-3, p. 276-290.

236. Keller J. Petrology of some volcanic rock series in the Aeolian arc, southern Tyrrhenian Sea: calc-alkaline and shoshonitic associations // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1974, V. 46, p. 29-47.

237. Kennedy W.Q. Trends of Differentiation in Basaltic Magmas // American Jour. Sci., 1933, V. 25, p. 239-256.

238. Kennedy A.K., Grove T.L., Johnson R.W. Experimental and major element constraints on the evolution of lavas from Lihir Island, Papua New Guinea // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1990a, V. 104, p. 722-734.

239. Kennedy A.K., Hart S.R., Frey F.A. Composition and isotopic constraints on the pedogenesis of alkaline arc lavas: Lihir Island, Papua New Guinea // Journal of Geophysical Research, 1990b, V. 95, p. 6929-6942.

240. Kerr R.C. Convective crystal dissolution // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1995, V. 121, p. 237-246.

241. Kerrick D.M., Connolly J.A.D. Metamorphic devolatilization of subducted oceanic metabasalts: implications for seismicity, arc magmatism and volatile recycling // Earth and Planetary Science Letters, 2001, V. 189, p. 19-29.

242. Kersting A.B., Arculus R.J. Klyuchevskoy volcano, Kamchatka, Russia: the role of high-flux recharged, trapped, and fractionated magma chamber(s) in the genesis of high-A1203 from high-MgO basalt // J Petrol., 1994, V. 35, p. 1-41.

243. Kilinc A, Carmichael ISE, Rivers ML, Sack RO 1983. The ferric-ferrous ratio of natural silicate liquids equilibrated in air. Contrib. Mineral. Petrol. 83, 136-140.

244. Kimura J., Johida T., Iizumi S. Origin of Low-K intermediate lavas at Nekoma volcano, NE Honshu arc, Japan: Geochemical constraints for lower-crustal melts // J.Petr., 2002, V. 48, №4, p. 631-661.

245. Kinzler, R.J., Grove, T.L., and Recca, S.I. (1990) An experimental study on the effect of temperature and melt composition on the partitioning of nickel between olivine and silicate melt. Geochimica et Cosmochimica Acta, 54, 1255-1265.

246. Kirkpatrick, R. J. Kinetics of crystallization of igneous rocks // In: Lasaga, A. C. & Kirkpatrick, R. J. (eds) Kinetics of Geochemical Processes. Mineralogical Society of America, Reviews in Mineralogy, 1981, V. 8, p. 321-398.

247. Kogiso T., Hirschmann M.M. Experimental study of clinopyroxenite partial melting and the origin of ultra-calcic melt inclusions // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2001, V. 142, p. 347-360.

248. Kontak D.J., Clark A.H., Farrar E., Pearce T.H., Strong D.F., Baadsgaard H. Petrogenesis of a Neogene shoshonite suite, Cerro Moromoroni, Puno, southeastern Peru // Canadian Mineralogist, 1986, V. 24, p. 117-135.

249. Kosigo T., Tatsumi Y., Nakano S., Trace element transport during dehydration processes in the subducted oceanic crust: 1. Experiments and implications for the origin of ocean island basalts // Earth Planet. Sci. Lett., 1997, V. 148, p. 193-205.

250. Kress VC, Carmichael ISE 1988. Stoichiometry of the iron oxidation reaction in silicate melts. Amer. Mineral. 73, 1267-1274.

251. Kuno H. Petrology of Hakone Volcano and adjacent areas, Japan // Bull. Geol. Soc. 4 m., 1950, V. 61, p. 957-1020.

252. Kuno H. High-alumina basalt // J. Petrol, 1960, V. 1, № 2, p. 121-145.

253. Kuno H. Differentiation of basalt magmas // In Basalts, ed. H.H. Hess, A. Poldevaart, 1968, V. 2, p. 623-88, New York: Interscience.

254. Lange RA, Carmichael ISE 1987. Densities of Na20-K20-Ca0-Mg0-Fe0-Fe203-A1203-Ti02-Si02 liquids: New measurements and derived partial molar properties. Geochim. Cosmochim. Acta 51, 2931-2946.

255. Lange R.A, Carmichael I.S.E., Renne P.R. Potassic volcanism near Mono Basin, California; evidence for high water and oxygen fugacities inherited from subduction // Geology, 1993, V. 21, № 10, p. 949-952.

256. Lefevre C. Les caracteres magmatiques du volcanisme Plio-Quaternarie dans les sud de Perou // Contributions to mineralogy and Petrology, 1973, V. 41, p. 259-271.

257. Levin V., Shapiro N., Park J., Ritzwoller M. Seysmic evidence for catastrofic slab loss beneath Kamchatka //Nature, 2002, V. 418, p.763-766.

258. Lewis J.F. Petrology of the ejected plutonic blocks of the Soufriere volcano, St. Vincent, West Indies // Journal of Petrology, 1973, V. 14, p. 81-112.

259. Liang, Y. Diffusive dissolution in ternary systems: analysis with applications to quartz and quartzite dissolution in molten silicates // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999, V. 63, p.3983-3995.

260. Liang Y. Dissolution in molten silicates: effect of solid solution // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, V. 64, p. 1617-1627.

261. Liang Y. Kinetics of crystal-melt reaction in partially molten silicates: 1. Grain scale processes // Geochemistry Geophysics Geosystems, 2003, V. 4, Paper № 2002GC000375.

262. Luhr J.F. Extensional tectonics and the diverse primitive rocks in the western Mexican volcanic belt // Canadian Mineralogist, 1997, V. 35, p. 473-500.

263. Luhr J.F., Allan J.F., Carmichael I.S.E., Nelson S.A., Hasenaka T. Primitive calc-alkaline and alkaline rock types from the western Mexican volcanic belt // Journal of Geophysical Research, 1989, V. 94, p. 4515-4530.

264. Lundgaard K.L., Robins B., Tegner C., Wilson J.R. Formation of hybrid cumulates: melatroctolites in Intrusion 4 of the Honningsva'g Intrusive Suite, northern Norway // Lithos, 2002, V. 61, p. 1 19.

265. Lupulescu A., Watson E.B. Low melt fraction connectivity of granitic and tonalitic melts in a mafic crustal rock at 800 C and 1 GPa // Contrib Mineral Petrol, 1999, V. 134, p. 202-216.

266. Macdonald R., Hawkesworth C.J., Heath E. The Lesser Antilles volcanic chain: a study in arc magmatism // Earth-Science Reviews, 2000, V. 49, p. 1-76.

267. Mattioli M., Peacock N. J., Summers H. P., Denne B., Hawkes N. C. Contributions from ion-atom charge-exchange collisions to the Cvi Lyman-series intensities in the Joint European Torus tokamak // Phys. Rev., 1989, V. A 40, p. 3886 3897.

268. Mclnnes B.I.A., Cameron E.B. Carbonated, alkaline hybridising melts from a sub-arc environment: mantle wedge samples from the Tabar-Lihir-Tanga-Feni arc, Papua New Guinea // Earth and Planetary Science Letters, 1994, V. 122, p. 125-141.

269. Medard, E., Grove, T.L. (2008) The effect of H20 on the olivine liquidus of basaltic melts: Experiments and thermodynamic models // Contributions to Mineralogy and Petrology 155(4), pp. 417-432

270. Melnik O.E., Sparks R.S.J. Nonlinear dynamics of lava dome extrusion // Nature, 1999, V. 402, p. 37-41.

271. Melnik O.E., Sparks R.S.J. Controls on conduit magma flow dynamics during lava dome building // Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2005, V. 110(2) B02209, p. 1-21.

272. Metrich N., Clocchiatti R. Sulfur abundance and its speciation in oxidized alkaline melts // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, V. 60, p. 4151-4160.

273. Minster J.F., Allegre C.J. Systematic use of trace elements in igneous processes. Part III: Inverse problem of batch partial melting in volcanic suites // Contrib Mineral Petrol., 1978, V. 68, p. 37-52.

274. Mironov N., Portnyagin M., Pletchov P. The origin and composition of primitive melts of Klyuchevskoy volcano, Kamchatka insight from melt inclusions study // Geophysical Research Abstracts, 2003, V. 5, № 01966.

275. Miyashiro A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins Am // J Sci., 1974, V. 274, p. 321-355.

276. Montel J.M., Vielzeuf D. Partial melting of metagreywackes. Part II: compositions of minerals and melts // Contrib Mineral Petrol., 1997, V. 128, p. 176-196.

277. Moore G., Vennemann T., Carmichael I.S.E. An empirical model for the solubility of H2O in magmas to 3 kilobars // American Mineralogist, 1998, V. 83, p. 36-42.

278. Morrison G.W. Characteristics and tectonic setting of the shoshonitic rock association // Lithos, 1980, V. 13, p. 97-108.

279. Mosbah M., Metrich N., Massiot P. PIGME fluorine determination using a nuclear microprobe with application to glass inclusions // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 1991, V. B58, p. 227-231.

280. Muller D., Franz L., Herzig P.M., Hunt S. Potassic igneous rocks from the vicinity of epithermal gold mineralisation, Lihir Island, Papua New Guinea // Lithos, 2001, V. 57, p. 163

281. Murphy M.D., Sparks R.S.J., Barclay J., et al. Remobilization of andesite magma by intrusion of mafic magma at the Soufriere Hills Volcano, Montserrat, West Indies // J. Petrol., 2000, V. 41, № 1, p. 21-42.

282. Mysen B.O., Boettcher A.L. Melting of a hydrous mantle, I. Phase relations of natural peridotite at high pressures and temperatures with controlled activities of water, carbon dioxide and hydrogen // Journal of Petrology, 1975, V. 16, p. 520-548.

283. Nabelek P.I., Langmuir C.H. The significance of unusual zoning in olivines from FAMOUS area basalt 527-1-1 // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1986, V. 93, p. 1-8.

284. Nakada S., Motomura Y., Maeda S. Compositional diversity of Unzen dome lavas // In: Proceedings, Unzen International Workshop, Shimabara, Japan, 1997, p. 78-81.

285. Nakajima K., Arima M. Melting experiments on hydrous low-K tholeiite: implications for the genesis of tonalitic crust in the Izu-Bonin-Mariana arc // Island Arc, 1998, V. 7, p. 359373.

286. Nakamura, M. Continuous mixing of crystal mush and replenished magma in the ongoing Unzen eruption // Geology, 1995, V. 23, p. 807-810.

287. Nathan H.D., van Kirk K. A model of magmatic crystallization // J. Petrol. 1978. V. 19. № 1. P. 66-94.

288. Navon O., Chekhmir A., Lyakhovsky V., Bubble growth in highly viscous melts: theory, experiments, and explosivity of lava domes // Earth Planet. Sci. Lett., 1998, V. 160, p. 763-776.

289. Nelson SA, Carmichael ISE 1979. Partial Molar Volumes of Oxides Component in Silicate Liquids. Cotrib. Mineral. Petrol. 71, 117-124.

290. Newman S., Lowerstern J.B. VolatileCalc: A silicate melt-H20-C02 solution model written in Visual Basic for Excel // Comp Geosci, 2002, V. 28, p. 597-604.

291. Nikogosian, I.K. and Sobolev, A.V. (1997). Ion-microprobe analysis of melt Inclusions in olivine: experience in estimating the olivine-melt partition coefficients of trace elements. Geochemistry International 35: 119-126.

292. Nye C.J., Reid M.R. Geochemistry of primary and least fractionated lavas from Okmok volcano, central Aleutians: implications for arc magma genesis // J Geophys Res., 1986, V. 91, p. 271-287.

293. Murphy M.D., Sparks R.S.J., Barclay J., Carroll M.R., Brewer T.S. Remobilization of andesite magma by intrusion of mafic magma at the Soufriere Hills Volcano, Montserrat, West Indies // Journal of Petrology, 2000, V. 41, p. 21^12.

294. Oishi Y. Analysis of ternary diffusion: solutions of diffusion equations and calculated concentration distribution // J. Chem. Phys., 1965, V. 43(5), p. 1611-1620.

295. Osborn E. F. The system CaSiO.-diopside-anorthite // Amer. J. Sci., 1942, V. 240, p. 75188.

296. Osborn E. F. Role of oxygen pressure in the crystallization and differentiation of basaltic magma // Am. J. Sci., 1959, V. 257, p. 609-647.

297. Ostapenko V.F., Fedorchenko V.I., Shilov V.N. Pumices, ignimbrites and rhyolites from the Great Kuril Arc // Bulleten of Volcanology, 1967, V. 30, p. 81-92.

298. Ozerov A.Y. The evolution of high-alumina basalts of the Klyuchevskoy volcano, Kamchatka, Russia, based on microprobe analyses of mineral inclusions // Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2000, V. 95, p. 65-79.

299. Parkinson I.J., Arculus R.J. The redox state of subduction zones: insights from arc-peridotites // Chemical Geology, 1999, V.160 (4), p. 409-423.

300. Paster, T.P., Schauwecker, D.S. and Haskin, L.A. (1974). The behavior of some trace elements during solidification of the Skaergaard layered series. Geochimica et Cosmochimica Acta 38(10): 1,549-1,577

301. Peacock M.A. Classification of igneous rock series // Journal of Geology, 1931, V. 39, p. 54-67.

302. Pe-Piper G. Geochemistry of Miocene shoshonites, Lesbos, Greece // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1980, V. 72, № 4, p. 387-396.

303. Perfit M.R., Gust D.A., Bence A.E., Arculus R.J., Taylor S.R. (1980a) Chemical characteristics of island-arc basalts: implications for mantle sources // Chem Geol., 1980a, V. 30, p. 227-256.

304. Perfit M.R., Fornari D.J., Smith M.C., Bender J.F., Langmuir C.H., Haymon R.M. Small-scale spatial and temporal variations in mid-ocean ridge crest magmatic processes // Geology, 1994, V. 22, p. 375-379.

305. Petford N., Gallagher K. Partial melting of mafic (amphibolitic) lower crust by periodic influx of basaltic magma // Earth and Planetary Science Letters, 2001, V. 193, Issues 3-4, p. 483499.

306. Pevzner M.M., Ponomareva V.V., Bazanova L.I. New data on the Kamchatka back-arc volcanism during the Holocene time // 3rd Bienalle Workshop on Subduction Processes emphasizing the Kurile-Kamchatkan-Aleutian arc. Fairbanks, Alaska, 2002.

307. Pichavant M., Costa F., Burgisser A., Scailett B., Martel C., Poussineau S. Equilibration scales in silicic to intermediate magmas implications for experimental studies // Journal of petrology, 2007, V. 48, № 10, p.1955-1972.

308. Pineau F., Semet M.P., Grassineau N., Okrugin V.M., Javoy M. The genesis of the stable isotope (O, H) record in arc magmas: the Kamchatka's case // Chemical Geology, 1999, V. 135, p. 93-124.

309. Plank T., Langmuir C. H. An evaluation of the global variations in the major element chemistry of arc basalts // Earth Planet. Sci. Lett., 1988, V. 90, p. 349-370.

310. Pletchov P.Yu., Gerya T.V. Effect of H20 on plagioclase-melt equilibrium // Experiment in GeoSciences, 1998, V. 7 (2), p. 7-9.

311. Poli S., Schmidt M. Petrology of subducted slabs // Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 2002, V. 30, p. 207-235.

312. Portnyagin M.V., Hoernle K., Avdeiko G.P. Evidence for decompressional melting of garnet peridotite at the Kamchatka-Aleutian junction // Geochim. Cosmochim. Acta, 2003, V. 67 (18), Suppl. 1, Goldschmidt Conference Abstracts, A381.

313. Pouchou J.L., Pichoir F. Un nouveau modèle de calcul pour la microanalyse quantitative par spectrométrie de rayons X // Partie II : application à l'analyse d'échantillons hétérogènes en profondeur, La Recherche Aérospatiale, 1984, V. 5, p. 349-367.

314. Poustovetov A.A., Roeder P.L. The distribution of Cr between basaltic melt and chromian spinel as an oxygen geobarometer// Canadian Mineralogist, 2001, V. 39, p. 309-317.

315. Putirka, K.D. (2005) Igneous thermometers and barometers based on plagioclase + liquid equilibria: Tests of some existing models and new calibrations // American Mineralogist 90 (23), pp. 336-346

316. Qin Z., Lu F., Anderson Jr.A.T. Diffusive reequilibration of melt and fluid inclusions // American Mineralogist, 1992, V. 77, p. 565-576.

317. Rapp E.P., Watson E.B. Dehydratation melting of metabasalt at 8-32 kbar: implications for continental growth and crustal-mantle recycling // Journal of Petrology, 1995, V. 36, p. 891931.

318. Reagan M.K., Gill J.B. Coexisting calc-alkaline and high-Nb basalts from Turrialba volcano, Costa Rica: implications for residual titanites in arc magma sources // Journal of Geophysical Research, 1989, V. 94, p. 4619-4633.

319. Reagan M.K., Gill J.B., Malavassi E., Garcia M.O. Changes in magma composition at Arenal volcano, Costa Rice, 1968-1985: Real-time monitoring of open-system differentiation // Bulletin of Volcanology, 1987, V. 49, p. 415-434.

320. Regelous M., Hofmann A.W., Abouchami W., Galer S.J.G. Geochemistry of lavas from the Emperor Seamounts, and the geochemical evolution of Hawaiin magmatism from 85 to 42 Ma // J. Petrol., 2003, V. 44, p. 113-140.

321. Reid J. On the total geostrophic circulation of the South Pacific Ocean: flow patterns, tracers, and transports // Progress in Oceanography, 1986, V. 16, p. 1-61.

322. Roedder E. Fluid inclusions // Michigan: Book Crafters Inc. Miner.Soc.Amer., 1984, 644 P

323. Rogers N.W., Setterfield T.N. Potassium and incompatible element enriched in shoshonitic lavas from the Tavua volcano, Fiji // Chemical Geology, 1994, V. 118, p. 43-62.

324. Rogers N.W., Hawkesworth C.J., Mattey D.P., Harmon R.S. Sediment subduction and the source of potassium in orogenic leucitites // Geology, 1987, V. 15, № 5, p. 451-453.

325. Rollinson H.R. Using geochemical data: Evaluation, Presentation, Interpretation // Harlow: Lomgman, 1993, 352 p.

326. Rutherford M.J., Devine J.D. Magmatic conditions and magma ascent as indicated by hornblende phase equilibria and reactions in the 1995-2002 Soufriere Hills magma // J. Petrol., 2003, V. 44, № 8, p. 1433-1454.

327. Rutherford M.J., Hill P.M. Magma ascent rates from amphibole breakdown: an experimental study applied to the 1980-1986 Mount St. Helens eruptions // J Geophys Res., 1993, V. 98, p. 19667-19685.

328. Sack RO, Carmichael ISE, Rivers ML, Ghiorso MS 1980. Ferric-ferrous equilibria in natural silicate liquids at 1 bar. Contrib. Mineral. Petrol. 75, 369-376.94. 9-f

329. Sack R.O., Carmichael I.S.E. Fe = Mg and TiA12=MgSi2 exchange reactions between clinopyroxenes and silicate melt // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1984, V. 85, p. 103-115.

330. Sakuyama M. Petrological study of the Myoko and Kurohime volcanoes, Japan; crystallization sequence and evidence for magma mixing // J. Petrol., 1981, V. 22, p. 553-583.

331. Sato H. Diffusion coronas around quartz xenocrysts in andesite and basalt from Tertiary volcanic region in northeastern Shikoku, Japan // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1975, V. 50, p. 49-64.

332. Schmidt M.W., Green D.H., Hibberson W.O. Ultra-calcic magmas generated from Ca-depleted mantle: an experimental study on the origin of ankaramites // J.Petrology, 2004, V. 45, № 3, p. 531-554.

333. Selbekk R.S., Bray C., Spooner E.T.C. Formation of tonalité in island arcs by seawater-induced anatexis of mafic rocks; evidence from the Lyngen Magmatic Complex, North Norwegian Caledonides // Chemical Geology, 2002, V. 182, p. 69-84.

334. Setterfield T.M., Eaton P.C., Rose W.J., Sparks R.S.J. The Tavua caldera, Fiji: a coomplex shoshonitic caldera formed by concurrent faulting and downsagging // Journal of the Geological Society, 1991, V. 148, p. 115-127.

335. Simkin T., Smith J.V. Minor-element distribution in olivine // Journal of Geology, 1970, V. 78, p. 304-325.

336. Sisson T.W., Bronto S. Evidence for pressure-release melting beneath magmatic arcs from basalt at Galunggung, Indonesia // Nature, 1998, V. 391, p. 883-886.

337. Sisson T.W., Grove T.L. Experimental investigations of the role of H20 in calc-alkaline differentiation and subduction zone magmatism // Contrib. Mineral. Petrol, 1993, V. 113, p. 143-166.

338. Sloman L.E. Triassic shoshonites from the Dolomites, northern Italy: Alkaline arc rocks in a strike-slip setting // Journal of Geophysical Research, 1989, V. 94, p. 4655-4666.

339. Smith L.W., McReynolds A.W., Snow G. Elastic p-p Angular Distribution 440-1000 Mev. Phys. Rev., 1955, V. 97, p. 1186.

340. Sobolev A.V., Chaussidon M. H20 concentrations in primary melts from island arcs and mid-ocean ridges: implications for H20 storage and recycling in the mantle // Earth Planet. Sci. Lett., 1996, V. 137, p. 45-55.

341. Sobolev A.V., Dmitriev L.V., Barsukov V.L., Nevsorov V.N., Slutsky A.V. The formation conditions of high magnesium olivines from the monomineral fraction of Luna-24 regolith //11th Lunar and Planetary Science Conference, 1980, p. 105-116.

342. Sobolev A.V., Danyushevsky L.V. Petrology and Geochemistry of Boninites from the North Termination of the Tonga Trench: Constraints on the Generation Conditions of Primary High-Ca Boninite Magmas // Journal of Petrology, 1994, V. 35, p. 1183-1211.

343. Sobolev A.V, Hofmann A.W., Kuzmin D.V. et al., The Amount of Recycled Crust in Sources of Mantle-Derived Melts // Science, 2007, V. 316, p. 412-417.

344. Sorby H.C. On the microscopic structure of crystals, indicating the origin of minerals and rocks // Geol. Soc. London Q. J., 1858, V. 14, p. 453-500.

345. Span R., Wagner W. A new equation of state for carbon dioxide covering the fluid region from the triple-point temperature to 1100 K at pressures up to 800 MPa // J. Phys. Chem. Ref. Data, 1996, V. 25, p. 1509-1596.

346. Springer W., Seek H.A. Partial fussion of basic granulites at 5 to 15 kbar: implications for origin of TTG magmas // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1997, V. 127, p. 30-45.

347. Stasiuk M.V., Jaupart C., Sparks R.S.J. On the Variation of the Flow Rate in NonExplosive Lava Eruptions // Ea. Plan. Sci. Lett., 1993, V. 114, p. 505-516.

348. Stern R.J. Subduction zones // Reviews of Geophysics, 2002, V. 40(4), 3 8 p.

349. Stern R.J., Bloomer S.H., Lin P.G., Ito E., Morris J. Shoshonitic magmas in nascent arcs: new evidence from submarine volcanoes in the northern Marianas // Geology, 1988, V. 16, p. 426-430.

350. Stern R.J., Fouch M.J., Klemperer S.L. An overview of the Izu-Bonin-Mariana subduction factory, in press // The Subduction Factory AGU Monograph, 2003, V. 138, p. 175222.

351. Stimac J.A., Pearce T.H., Donnelly-Nolan J.M., Hearn B.C. The origin and implications of undercooled andesitic inclusions in rhyolites, Clear Lake Volcanics, California // Journal of Geophysical Research, 1990, V. 95, p. 17,729-17,746.

352. Stolper E., Newman S. The role of water in the petrogenesis of Mariana Trough magmas // Earth and Planetary Science Letters, 1994, V. 121, p. 293-325.

353. Stolz A.J., Varne R., Davies G.R., Wheller G.E., Foden J.D., Abott M.J. The geochemistry and petrogenesis of K-rich alkaline volcanics from Batu Tara volcano, eastern Sunda arc // Contributions to mineralogy and Petrology, 1988, V. 98, p. 374-389.

354. Stracke A., Hegner E. Rifting-related volcanism in an oceanic post-collisional setting; the Tabar-Lihir-Tanga-Feni (TLTF) island chain, Papua New Guinea // Lithos, 1998, V. 45, № 1-4, p. 545-56.

355. Sun C.H., Stern R.J. Genesis of Mariana shoshonites: contribution of the subduction component // Journal of Geophysical Research, 2001, V. 106, p. 589-608.

356. Tait S. Selective preservation of melt inclusion in igneous phenocrysts // American Mineralogist, 1992, V. 77, p. 146-155.

357. Tamura Y., Tatsumi Y. Remelting of an andesitic crust as a possible origin for rhyolitic magma in oceanic arcs; an example from the Izu-Bonin Arc // Journal of Petrology, 2002, V. 43(6), p. 1029-1047.

358. Tanguy J.-C., Condomines M., Kieffer G. Evolution of the Mount Etna magma: Constraints on the present feeding system and eruptive mechanism // J. Volcanol. Geotherm. Res., 1997, V. 75, p. 221-250.

359. Tatsumi Y., Eggins S. Subduction zone magmatism // Blaekwell Science, Frontiers in Earth Sciences, 1995, 211 p.

360. Tatsumi, Y., Koyaguchi, T. An absarokite from a phlogopite lherzolite source // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1989, V. 102, p. 34-40.

361. Tiiley C.E. Some aspects of magmatic evolution // Quaf.J. geol. Soc. Lond (Pres. Add.), 1950, V. 106, p. 37-61.

362. Toplis, M.J., Carroll, M.R. (1996) Differentiation of ferro-basaltic magmas under conditions open and closed to oxygen: Implications for the skaergaard intrusion and other natural systems // Journal of Petrology 37 (4), pp. 837-858

363. Turner S., Foden J.D., George R., Evans P., Varne R., Elburg M., Jenner G. Rates and processes of potassic magma evolution beneath Sangeang Api volcano, east Sunda arc, Indonesia //Journal of Petrology, 2003, V. 44, № 3, p. 491-515.

364. Uto K. (1986) Variation of A1203 content in Late Cenozoic Japanese basalts: a reexamination of Kuno's high-A1 basalt // J Vole Geotherm Res., 1986, V. 29, p. 397-411.

365. Varne R. Ancient subcontinental mantle; a source for K-rich orogenic volcanics // Geology, 1985, V. 13, № 6, p. 405-408.

366. Verbeeten A.C. Petrology, geochemistry and tectonic implications of magmatism along the northern Hunter Ridge and Kadavu Island Group, Fiji // Unpublished PhD thesis, lodged at the Geology Department, University of Tasmania, 1996.

367. Vogelsang H. Philosophic der Geologie und Mikroskopische Gesteinsstudien. Bonn // Max Cohen & Sohn, 1867, 229 p.

368. Volynets O.N. Geochemical types, petrology, and genesis of the late Cenozoic volcanic rocks from the Kurile-Kamchatka island-arc system // International Geology Review, 1994, V. 36, p. 373-403.

369. Walker J.A., Roggensack K., Patino L.C., Cameron B.I., Matias O. The water and trace element contents of melt inclusions across an active subduction zone // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2003, V. 146, p. 62-77.

370. Wallace P.J. Alkaline and calc-alkaline lavas near Los Volcanes, Jalisco, Mexico: geochemical diversity and its significance in volcanic arcs // Contributions to mineralogy and Petrology, 1992, V. 111, № 4, p. 423-439.

371. Wallace P., Carmichael I.S.E. Sulfur in basaltic magmas // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1992, V. 56, p. 1863-1874.

372. Whitford, D.J., Nicholls, I.A. Potassium variation in lavas across the Sunda Arc in Java and Bali // In: Johnson, R.W. (ed). Volcanism in Australasia, Elsevier, Amsterdam, 1976, p. 6376.

373. Whitford D.J., Nicholls I.A., Taylor S.R. Spatial variations in the geochemistry of Quaternary lavas across the Sunda arc in Java and Bali // Contributions to mineralogy and Petrology, 1979, V. 70, p. 341-356.

374. Wilkinson The petrography of the basaltic rocks // In Basalts, ed. H. H. Hess, A. Poldevaart, 1968, V. 2. pp.163-214, New York: Interscience.

375. Wilson M., "Magmatic differentiation"// Geological Society, London, Memoirs, 1995; V. 16(1): 205 -218

376. Wolf M.B., Wyllie P.J. Dehydratation-melting of amphibolite at 10 kbar: the effects of temperature and time // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1994, V. 115, p. 359-383.

377. Wood C.A., Kienle J. Volcanoes of North America // United States and Canada: Cambridge University Press, 1990, 354 p.

378. Wood B.J., Bryndzia L.T., Johnson K.E. Mantle oxidation state and its relationship to tectonic environment and fluid speciation // Science, 1990, V. 248, p. 337-345.

379. Yoder H S, Jr., Tilley C E. Origin of basalt magmas: an experimental study of natural and synthetic rock systems // J. Petrology, 1962, V. 3, p. 342-532.

380. Yogodzinski G.M., Kay R.W., Volynets O.N., Koloskov A.V., Kay S.M. Magnesian andesite in the western Aleutian Komandorsky regions: implications for slab melting and processes in the mantle wedge // Geol. Soc. Am. Bull., 1995, V. 107, p. 41-52.

381. Zhang Y., Walker D., Lesher C.E. Diffusive crystal dissolution // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1989, V. 102, p. 492-513.

382. Zhao D. New advances of seismic tomography and its appli-cations to subduction zones and earthquake fault zones // Isl. Arc, 2001, V. 10, p. 68-84.

383. Zharinov S.E. Petrochemical variations of island arc andesites (Kurile island arc) // Journal of Geophysical Researches, 1988, V. 93, p. 14828-14834.

Информация о работе

Плечов, Павел Юрьевич
доктора геолого-минералогических наук
Москва, 2008
ВАК 25.00.04

Диссертация

Множественность источников островодужных магм и динамика их взаимодействия - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы