Внутриконтинентальный базальтовый магматизм

Иванов, Алексей Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Внутриконтинентальный базальтовый магматизм
ВАК РФ 25.00.04, Петрология, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Внутриконтинентальный базальтовый магматизм"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ

На правах рукописи

Иванов Алексей Викторович

ВНУТРЖОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ БАЗАЛЬТОВЫЙ МАГМАТИЗМ (НА ПРИМЕРЕ МЕЗОЗОЯ И КАЙНОЗОЯ СИБИРИ)

Специальность 25.00.04 - петрология, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

1 3 ОКТ 2011

Иркутск - 2011

Работа выполнена в Институте земной коры Сибирского отделения Российской академии наук

Официальные оппоненты.

доктор геолого-минералогических наук Изох Андрей Эмильевич

доктор геолого-минералогических наук Киселев Александр Ильич

доктор геолого-минералогических наук Медведев Александр Яковлевич

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт геологии

рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН, Москва)

Защита состоится «¿^октября 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д003.022.02 при Учреждении Российской академии наук Институте земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (в конференц-зале)

По адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128 Факс: 8-3952-426900, 8-3952-427000 e-mail: log@cmst.irk.ni

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЗК СО РАН Автореферат разослан^ сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.-м.н.

'Г

Ю.В. Меныпагин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность.

Тектоннка плит позволила объяснить глобальное распределение вулканизма на конвергентных и дивергентных границах. В зонах спрсдинга происходит пассивное выведение мантийных пород к поверхности. Давление падает быстрее, чем остывает мантия. При этом ее объемное плавление происходит на малых глубинах в сухих условиях (Saal et al., 2002). Появляются базальты, так называемого, геохимического типа базальтов срединно-океанических хребтов. В надсубдукцнонных зонах область мантийного клина обогащена водой за счет дегазации слэба. Вода, в свою очередь, снижает температуру плавления мантии. Этот процесс является определяющим для образования базальтовых магм в субдукционных обстановках, а транспорт вещества водным флюидом определяет геохимические особенности надсубдукцнонных магм, так называемого островодужного типа, с ярко выраженным обогащением крупноионными литофильными элементами и легкими редкоземельными элементами относительно высокозарядных элементов (Ulmer, 2001). По Sr-Nd-Pb изотопным данным базальты надсубдукцнонных и спрединговых обстановок обычно не различаются между собой, что указывает на незначительный промежуток времени между обогащением мантийного клина и выплавлением надсубдукцнонных базальтовых магм. В этой простой схеме остается необъясиенным появление вулканизма во внутренних частях литоеферных плит. Спектры распределения несовместимых элементов на диаграммах нормирования к предполагаемому составу примитивной мантии для внутриплитных (в первую очередь щелочных) базальтов обычно отличаются как ог базальтов спрединговых зон, так u or надсубдукцнонных базальтов. По Sr-Nd-Pb изотопным данным базальты вн^^шлн^пбх^островов смещены от базальтов срединно-океанических хребтов в сторону изотопно-обогащенных составов (Hart et al., 1992), что указывает на относительно древний характер обогащения микроэлементами (в отличие от молодого характера обогащения микроэлементами в надсубдукционной области).

Тектоническая позиция внутриплитных вулканитов и особенности их состава привели к рождению идеи «горячих точек», располагающихся на вершинах конвекционных ячеек, над которыми движутся литосферные плиты (Wilson, 1965). Позднее эта идея трансформировалась в идею о нижнемантийных плюмах - локализованных потоках разогретого, разуплотненного мантийного вещества, зарождающихся в слое D" между внешним ядром и нижней мантией (Morgan, 1971). Активное развитие плюмовых моделей началось в середине 80-х годов прошлого столетия (Anderson, Natland, 2005). Переломным моментом послужили работы рубежа 1980-90-х it. по аналоговому моделированию на сиропах различной вязкости в прозрачных цистернах (Griffiths, Campbell, 1990) и обнаружение высоких отношений Не/'Не в вулканических породах горячих точек в сравнении с проявлениями верхнемангийного вулканизма - породами срединно-океанических хребтов (Kellog, Wasserburg, 1990). С конца 1980-х - начала 1990-х годов количество публикаций со словом «плюм» (преимущественно в англоязычной литературе) в заглавии статьи неуклонно росло. Росло и количество вулканических областей (горячих точек), связываемых с мантийными плюмами. Если исходно насчитывалось порядка 20-ти плюмов (Morgan, 1971), то в 1999 г. уже предполагалось, что на Земле могут действовать одновременно 5200 плюмов разного ранга (Malamud, Turcotte, 1999). По-видимому, это значение оказалось слишком велико, и в последующие годы количество современных плюмов сократилось на два порядка. Что касается нижнемантийных плюмов, то в настоящее время большинство исследователей полагает их количество близким десяти (Courtillot et al., 2003; Ritsema, Allen, 2003; Montelli et al., 2004) Однако при этом практически отсутствует какое-либо согласие, какие именно области вулканизма ассоциируют с этими 10-ти плюмами (Ivanov, Balyshev, 2005; Foulger, 2010). С середины 90-х годов прошлого столетия начала усиливаться критика основ плгомовой гипотезы и ее отдельных положений.

Плюмовая гипотеза неизбежно видоизменялась, вплоть до того, что на сегодняшний день существуют десятки различных плюмовых моделей пепохожих ни друг на друга, ни на

оригинальные представления У.Дж. Моргана (Morgan, 1971). Накапливались противоречия и несогласованности между наиболее популярными плюмовыми моделями и геологическими фактами. Например, структура «голова-хвост», полученная в экспериментах с сиропами (Griffiths, Campbell, 1990), до сих пор не обнаружена методами сейсмическими томографии (Ritsema, Allen, 2003). «Неподвижная» в ранних плюмовых представлениях Гавайско-Императорская цепь вулканов мигрировала в южном направлении в начале своего развития со скоростью, сопоставимой со скоростью движения быстрых плит (Tarduno, Cottrell, 1997). Предсказанные в модели стартующего нлюма вулканические поднятия гор (Campbell, 2005) не предшествовали крупнейшим объемным лавовым излияниям пи на континентальной (Сибирские траппы - Czamanske et al., 1998) ни на океанической литосфере (Онтонг Джава -Mahoney et al., 2001). Интерпретация высоких отношений 3llcAle в контексте вовлечения нсдегазированного нижнемантийного резервуара натолкнулась на отелиевый парадокс», смысл которого сводится к тому, что высоким отношениям 31Те/4Не соответствуют низкие концентрации гелия (Anderson, 1998). Ранние утверждения об изотопных свидетельствах вовлечения вещества ядра Земли в генерацию «плюмовых» базальтов, не были подтверждены данными по изотопии вольфрама (Scherstén et al., 2004), а данные по изотопии осмия нашли простое объяснение с позиции вовлечения в магмогенезис мантийных сульфидов (Meibom, 2008). По экспериментальным данным было показано, что наличие углерода в мантийных породах приводит к резкому снижению их солидуса при давлении более 2.2 ГПа (Dalton, I'resnall, 1998), при этом в координатах Р-Т-С02 существует непрерывный ряд переходов между кимберлитами, карбонатитами, пикритами и базальтами (Gudfinnsson, Presnall, 2005).

Области внутриплитного вулканизма на континентах оказываются еще более сложными для интерпретации в сравнении с океанским внутриплитным вулканизмом. Мощная гетерогенная литосфера может содержать метасоматизированные, легкоплавкие участки (например, «вмороженные» в литосферу надсубдукционные мантийные палеоклинья), которые, как предполагается, подвержены плавлению даже при незначительном перераспределении тепла в астеносфере (Puffer, 2001). Считается, что метасоматизированная литосферная мантия может давать магмы с разнообразными спектрами, характерными как для большинства впутиплитных базальтов (Pilet et al., 2004), так и классического островодужного типа (Puffer, 2001). Это в частности затрудняет ставшие в последнее время популярными палеотектонические реконструкции по геохимическим данным магматических пород. В то же время состояние проблемы с выделением литосферного компонента по геохимическим данным точно характеризуется фразой из статьи (Kieffer et al., 2004):

не вешается ли ярлык «литосфера» на источник любой магмы, чей состав предполагается несоответствующим составу магм астеносферного или ппюмового источника? [is the label 'liihosphere 'just given to the source of any magma whose composition is thought to be inconsistent with that of an asthenosphere or plume source?]

др., 2006, Faccenna et ai., 2010, Коваленко и др., 2010). Идеи такого рода высказывались более 30 лет назад (Сох, 1978), но механизм такой связи не был очевидным до выделения по сейсмическим данным стагнирующих слэбов в переходной зоне мантии. Первые публикации о стагнирующих слэбах появились только в начале 90-х годов прошлого столетия (Fukao et al., 1992), а первый систематический обзор опубликован менее десяти лет назад (Fukao et al., 2001). Особый интерес к таким слэбам вызван еще и тем, что, по-видимому, именно они являются транспортером воды и углерода в переходную зону мантии. Водонасыщенная переходная зона в свою очередь может' служить своеобразным фильтром для несовместимых элементов, существенно влияя на баланс элементов в разных геосферах Земли (Bercovici, Karato, 2003). Поскольку субдукция идет в основном под континенты, то изучение именно внутрикоптинентального базальтового магматизма является ключевым для понимания роли стагнирующих слэбов в динамике плавления мантии.

Цели и задачи исследован и».

Целью данной работы являлся критический анализ существующих моделей образования базальтовых магм внутриплитиых обстановок в целом и во внутренних частях континентов в частности. Тестирование этих моделей на конкретных геологических примерах

В задачи исследования входили:

1) Обзор существующих представлений о стратификации мантии, составе ее различных регионов и механизмах мантийного переноса вещества в контексте проблемы генерации базальтовых магм.

2) Выявление геохимических критериев для разделения базальтовых выплавок из континентальной литосферной манттш от выплавок из подлитосферных источников на примере щелочных и толеитовых базальтов различных регионов мира.

3) Детальное изучение (распространение, минералогия и петрография продуктов извержения, датирование, вариации элементного и изотопного состава, механизм образования магм) преимущественно мезозойской провинции Сибирских траппов, нозднекайнозойских вулканических полей на территории юга Сибири и северной Монголии.

Фактический материал и методы исследования.

Фактический материал для данной работы собран автором в ходе полевых работ на молодых вулканических полях юга Сибири и северной Монголии в период 1991-2010 г г. (в разные годы совместно с C.B. Рассказовым, Е.И. Демонтеровой, К.Д Литасовым, С.Г. Лржашшковым, A.B. Аржашшковой, A.B. Саньковым, А. Бешеном (Л. Boven) и др.), на молодых вулканических полях Восточной Африки в 1994 г. (совместно с C.B. Рассказовым и А. Бовеном (A. Bovcn)), на Центральной Камчатке в 2001 г. (совместно с А.Б. Перепсловым и М.Ю. Пузанковым), а также в южной (Ангаро-Тасеевская синеклиза) и центральной (Тунгусская синеклиза) частях Сибирских траппов в 2005, 2007 и 2008 г.г. (в разные годы совместно с X. Хе (Н. Не), Л. Янгом (L. Yang), Ю. Нэпом (Y. Pan), X. Чинем (П. Qin), M. Фиорентини (M. Fiorentini) и др.).

Аналитические данные по содержаниям широкого спектра элементов и вариациям радиогенных изотопов получены:

а) в Институте земной коры СО РАН (петрогенные элементы методом классической «мокрой химии» - аналитики Г.В. Бондарева, М.А. Смагунова и др.; пробоподготовка для измерений ¿25 микроэлементов методом масс-снсктрометрин с индуктивно связанной плазмой - М.Е. Маркова, Е.И. Демонтерова, Ю М. Малых, Т А. Ясныгана, в том числе с участием автора; пробоподготовка и измерения изотопов Sr и Nd методом масс-спектромстрии с термической ионизацией (приборы МИ1201ТМ и Fínnigan МАТ262) - Е.И. Демонтерова, М.Н. Масловская, H.H. Фефелов, Е.В. Саранипа);

б) в Институте геохимии СО РАН, Лимнологическом институте СО РАН и Королевском музее Центральной Африки (Royal Museum for Central Africa, Tervuren, Belgium) (определения >25 микроэлементов методом масс-спектрометрии с индуктивно

связанной плазмой (приборы PlasmaQuad 2, PlastnaQuad 2+ и Element 2) - JI. Андре (L. André), В И. Ложкин, Е.П. Чебыкин, в том числе с участием автора),

в) в Институте геологии и минералогии СО РАН (определения >25 микроэлементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, а также Os, Ir, Ru, Pd, Pt и Re с использованием изотопного разбавления (прибор Element) - C.B. Палесский и Е В. Николаева);

г) в Геологическом институте БНЦ СО РАН (электронная микроскопия (прибор LEO с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 300) - Н С. Карманов с участием Е.И. Демонтеровой).

Датирование выполнено:

а) К-Аг методом в Институте земной коры СО РАН (модифицированный прибор МИ-1201 - [Брандт НС], [Брандт СБ]) и Институте геологии и геохимии редких и рассеянных металлов РАН (прибор МИ-120IM-В.А. Лебедев);

б) Ar/Ar методом в Свободном университете Брюсселя (Vrijc Universiteit Brüssel) ((прибор MAT 240) лично автором, включая все предварительные стадии пробоиодготовки, и совместно с А. Бовеном (A. Boven), Л. Пунзалан (L. Punzalan) и X. Хё (Н. Не)), в Институте геологии и геофизики Китайской академии наук в Пекине (Institute of Geology and Geophysics of Chinese Academy of Sciences) (лично автором, включая все предварительные стадии пробоиодготовки, и совместно с X. Хё (Н. Не) и Л. Янгом (L. Yang)) и в Геологической службе США в Мснло-Парк (USGS, Menlo Park, California - А. Бовен (A. Boven)).

в) методом SHRIMP в Университете Западной Австралии (University of Western Australia) (M. Пэтононом (M. Patón) под руководством H. Макнила (N. MacNeal)) (пробоподготовка частично осуществлялась в Институте земной коры СО РАН Л.З. Рсзницкнм).

г) радиоуглеродные определения выполнены Л.А. Орловой в Институте геологии и минералогии по совместным сборам автора, С.Г. Аржанникова, A.B. Аржанниковой и Е.И. Демонтеровой древесины из шлаков вулкана Аткинсона.

Использованы другие опубликованные данные, полученные, в том числе, и по образцам автора.

Научная новизна.

а) Впервые получены кондиционные значения возраста 40Аг/3'Аг методом по ряду вулканических полей юга Сибири (Прихубсугулье, Удоканское вулканическое поле, разрез Камаринского хребта). Впервые датированы 40Аг/39Аг методом долеритовые силлы южной части провинции Сибирских траппов в Ангара-Тасеевской синеклизе, а также в ряде других районов Сибирских траппов. Долеритовые силлы Ангара-Тасеевской впервые датированы U-РЬ методом по циркону.

б) Впервые дана характеристика распределения элементов группы платины (за исключением Rh) и рения в представительных образцах островодужных базальтов Камчатки и щелочных базальтов юга Сибири. Впервые получены данные по распределению этих элементов в триасовых долеритах Ангаро-Тасеевской синеклизы.

в) Впервые для Сибирских траппов и обширной области позднекайнозойского вулканизма Центральной Азии предложена модель магмообразовапия в связи со стагнацией слэба.

В работе содержатся также и другие новые, но более частные результаты.

Практическая значимость.

Данные по датированию могут быть использованы для составления геологических карг нового поколения, а данные по микроэдементному составу - для типизации ряда петротипических комплексов магматических пород на территории Сибири. Данные по распределению элементов группы платины в долеритовых силлах Ангаро-Тасеевской

синеклизы, указывающие на их схожесть с Pt-Pd-богатыми лавами Норильского района, позволяют говорить о потенциальной рудоносности этих силлов на платину и палладий.

Защищаемые положения.

1. В мантии Земли ненрерывно идут два сбалансированных между собой процесса -истощение мантии несовместимыми элементами в результате частичного плавления и ее обогащение за счет рсциклинга корового вещества посредством субдукции и деламинацки. Петрологические доказательства самого глубокого поступления вещества па поверхность ограничиваются верхними горизонтами нижней мантии и переходной зоной (410-700 км), т.е. глубиной самых глубоких землетрясений.

2. Слэбы, стагнирующие по глубине в переходной зоне мантии, являются поставщиком флюидной компоненты и легкоплавкого вещества под внутренние части континентов, что рано или поздно приводит к процессам базальтового магматизма.

3. Для внутриконтиненталыюго базальтового (трагшового) магматизма характерна эпизодичность извержений с доминирующими пиком и одним или несколькими подчиненными пиками. Так, для крупнейшей фанерозойской провинции Сибирских траппов выделяется минимум два эпизода объемного магматизма, отстоящих друг от друга примерно на 10 млн лет - на границе перми и триаса и на границе раннего-среднего триаса. Общая длительност ь базальтового магматизма Сибирских траппов составляла не менее 20 млн лет, а с учетом сопутствующего магматизма кислого и среднего состава - 30 млн лет.

4. Исходные магмы низкотитанистых толеитов, преобладающих но объему во многих континентальных траппах, характеризуются выраженными «субдукционными» геохимическими метками. Для провинции Сибирских траппов выявляется закономерное снижение субдукциониых геохимических характеристик но мере удаления от зоны субдукции Монголо-Охотского океана вглубь Сибирского континента.

5. Декомпрессионнос плавление мантии является важным фактором в формировании базальтовых магм. Так, для Байкальского рифта фиксируется систематическое уменьшение глубины от -120 до 80 км вдоль оси рифта по мере удаления от полюса вращения Амурской плиты. Т.е., чем больше растяжение коры, тем меньше глубина плавления мантшшого вещества. При этом растяжение литосферы не являлось его первопричиной. Собственно магматизм был вызван подтоком мантийного вещества снизу.

6. Процесс контаминации базальтовых магм коровым веществом контролируется соотношением плотностей базальтовой магмы и коры. Так сухие толеиты имеют большую плотность в сравнении с сухими щелочными магмами и, соответственно, имеют выше вероятность временной остановки на уровне перехода между нижней и верхней корой. В Байкалом рифте этим обуславливается большая коровая контаминация позднекайпозойских низко- и умереннощелочных расплавов в сравнении с одно возрастными высокощелочными расплавами.

Структура работы.

Диссертация состоит из 5 глав, введения, заключения, 4-х приложений и списка литературы из 635 наименований. Полный объем диссертации - З^^а-рашщ из них текст основной части диссертации (главы 1-5) составляют 145 страниц печатного текста (шрифт 12 Times New Roman через 1.5 интервала), 172 рисунков и 21 таблиц.

Первые три главы являются обзорными Они включают в себя рассмотрение различных аспектов изучения базальтового магматизма, включая данные по сейсмической томографии и экспериментам при высоких значениях температуры и давления. В них рассматриваются различные модели, используемые для объяснения базальтового магматизма. Делается упор на обсуждение классических геохимических представлений и ряда новых моделей, широко обсуждаемых в литературе. Логика изложения первой главы заимствована из раздела «Mass flux across the lower-upper mantle boundary: Vigorous, absent, or limited?», написанного для коллективной монографии Геологического общества Америки №388 «Plates, plumes, and paradigms» (главным образом) автором данной диссертации (Ivanov, Balyshcv, 2005). В тоже время эти эта глава существенно расширена и дополнена

новым материалом. Вторая глава является обзором, логика которого исходит из статьи автора (Иванов, 2006), написанной под воздействием международного совещания «Великий спор о шио.чах: происхождение и роль крупных изверженных провинций и горячих точек» ("The grate plume debate: the origin and impact of LIPs and hotspots"), состоявшегося в Форт-Уильямсе в 2005 г., в котором автор принимал непосредственное участие. Во второй главе рассматриваются существующие плюмовые и альтернативные модели, серьезно обсуждающиеся в научной литературе. Третья глава является новым вкладом автора в обзор по данной проблеме. В пей приводятся данные численных расчетов, которые показывают в каком направлении смещаются составы магм при частичном плавлении различных мантийных источников, при коровой контаминации и фракционной кристаллизации магм. Две последующие главы, составляющие более половины объема диссертации, посвящены рассмотрению двух крупных вулканических регионов - преимущественно мезозойских Сибирских траппов и Центрально-Азиатской области позднекайнозойского вулканизма. Данные главы базируются в существенной мере на фактическом материале, полученном автором диссертации совместно с коллегами, перечисленными выше. Приложение I является своего рода терминологическим справочником и дает сжатое пояснение слэнгу, сформировавшемуся в (преимущественио англоязычной) научной литературе. Приложение 2 описывает устоявшиеся в международной практике принципы классификации базальтов и родственных им пород. Приложение 3 дает краткую сводку по аналитическим методам исследований, используемым для получения фактического геохронологического и геохимического материала. Приложение 4 посвящено рассмотрению вопроса неопределенности используемых констант распада 40К. Это приложение необходимо по причине сопоставления геохронологических данных, полученных U-Pb и 40Аг/39Аг методами в главе 4.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы изложены в 2-х коллективных монографиях и более чем в 50-ти статьях, опубликованных преимущественно в изданиях (отечественных и зарубежных), входящих в базу данных филадельфийского Института научной информации (Institute of Scientific Information - IS I) (т.е. автоматически включенных ВАК в список журналов для защит докторских диссертаций). Результаты апробированы на множестве российских и международных научных конференциях. За последние пять лет автором лично делались устные доклады на следующих конференциях:

2006 - «Изотопная геохронология - III. Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма» (Москва, ИГЕМ РАН), «III Всероссийский симпозиум по вулканологии и палеовулканологии» (Улан-Удэ, Геологический институт БНЦ СО РАН).

2007 - «European Geosciences Union General Assembly 2007» (Вена, Австрия), «Проблемы геохимии эндогенных процессов и окружающей среды» (Иркутск, Институт геохимии СО РАН).

2008 - «European Geosciences Union General Assembly 2008» (Вена, Австрия), «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту» (Иркутск, Институт земной коры СО РАН).

2009 - «Large igneous provinces of Asia, mantle plumes and metallogeny» (Новосибирск, Институт геологии и минералогии СО РАН), «Разломообразование и сейсмичность в литосфере: тектонофизические концепции и следствия» (Иркутск, Институт земной коры СО РАН)

2010 - «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского складчатого пояса. От океана к континенту» (Иркутск, Институт земной коры СО РАН).

Условия выполнения работы.

палеогеодинамики этого же института. В первую очередь, автор выражает особую благодарность своей супруге и соавтору многих работ, Е.И. Дсмонтсровой, за всестороннюю техническую, научную и моральную по,вдержку. Автор благодарит Л.З. Резшщкого за обсуждение логичности построений и постоянные консультации по минералогии и петро1рафии, С И. Шермапу и H.A. Радзнминовнч за прочтение первой главы и ценные замечания. В течение нескольких последних лет обсуждение изложенных в диссертации идей происходило как при личных встречах, так и при постоянных контактах по электронной почте с участниками неформальной рабочей группы «Платоников» - Д.Л. Андерсоном (D.I.. Anderson), У.В. Гамильтоном (W.B. Hamilton), Б. Джулианом (В. Julian), А. Мсйбомом (А. Meibom), Р. Мейером (R. Meyer), Дж.Х. Натландом (III Natland), Д.С. Пресналлом (D.C. Presnall), Дж.Р. Фоулджср (G.R. Foulger), Х.С. Шетом (Н.С. Shetli), а также с не входящим! в эту группу БДж. Штерном (R.J. Stem) и Л. Элюшс-Таитои (L. Elkins-Tanton). Ряд вопросов обсуждался с [lO.A. Зорины^ КД Лнтасовым и М.Л. Фиорентини (M.L. Fiorcntini), что в конечном итоге вылилось в совместные публикации. Автор благодарит директора Института геологии и геофизики Китайской академии паук, Р. Жу (R. Zhu) за поддержку исследований Сибирских траппов, а также сотрудницу этого института X Хс (Н. Не) за многолетнее сотрудничество в области ',0Ar/j9Ar геохронологии. Автор также благодарит всех перечисленных в разделе «Фактический материал и методы исследований» аналитиков и коллег за неоценимую помощь. При этом все ошибки и заблуждения, если наличествуют в диссертации, находятся па совести автора. Диссертация завершена в ходе выполнения гранта РФФИ 11-05-00509.

ГЛАВА 1. МАНТИЯ: СТРУКТУРА, СОСТАВ И КОНВЕКЦИЯ В первой главе проведен обзор существующей геофизической, петрологической и геохимической информации и, базирующихся на них, современных представлений о составе мантии Земли, ее структуре и возможных механизмах конвекции. Необходимость этого раздела обусловлена тем, что разные специалисты могут интерпретировать сходные данные по разным объектам или разные данные по одним и тем же объектам взаимоисключающим образом. Некоторые авторы, пытаясь примирить геохимические и геофизические данные (обычно считается, что первые указывают па двухярусную, а вторые - на полномантшшую конвекцию), говоря), что спить мантийной конвекции мог меняться в ходе геологической истории. Однако на вопрос. - каким именно образом менялся - дают прямо противоположные отпеты. Например. К.Ж. Аллегр (Allegre, ¡997) считает, что в геологическом прошлом верхняя и нижняя мантия конвектировала изолированно друг от друга, а в настоящее время конвекция полномантийная. В работе П Л. Добрепова и др. (2001) делается противоположный вывод, что мантия перешла от режима подломан гийной конвекции в геологическом прошлом, к режиму двухярусной конвекции в настоящее время. При этом активно пропагандируется, что происходит относительно локализованное поступление нпжнемантийного вещества в верхнюю мантию посредством плюмов. С другой стороны, Д.Л. Андсрссн (Anderson, 2002), наряду с рядов) других исследователей, например, У.Р. Гамильтоном (Hamilton, 2003; 201 i), считает, что нижняя мантия, начиная с ранней геологической истории Земли, не обменивалась веществом с верхней мантией. На рис. 1 показаны четыре из множества существующих схем строения мантии. Таким образом, невозможно просто следовать авторитетному мнению в смежной области. Необходимо понимать, какая аргументация стоит за каждым из мнений, и оценивать ее полноту и логичность доказательных построений,

В этой главе в частности рассмотрены условия, при которых могуг образовываться базальтовые магмы не только в верхней мантии (рис. 2), но и на других, более глубоких мантийных уровнях - в нижней мантии, переходной зоне и в основании верхней мантии (-400-410 км). Показано, что в нижней мантии и в основании верхней мантии существуют регионы, в которых «сухие» расплавы оказываются плотнее окружающей твердой мантии. Всплытие расплавов с глубин 410-400 км возможно только в случае их насыщения водой и/или углекислотой (рис. 3). Вопрос, может ли расплав покидать пнжшою мантию или его

стратификация является необратимой, остается открытым (Ohtani, Maeda, 2001; Mosenfelder et al., 2009; Ohtani, 2009).

Важным, иногда игнорируемым, фактом является то, что растворимость воды (протона) в мантийных минералах на различных уровнях весьма высока. Так, например, оливин, основной минерал верхней мантии, может содержать до 0.9 мае. % воды при давлении 12 ГПа и температуре 1250 °С (Smyth et al., 2006). Высокобарические модификации оливина - вадслеит и рингвудит, являющиеся основными минералами переходной зоны мантии, могут содержать до 3 и 2 мае. % воды соответственно при «холодной» субдукционной геотерме и доли процента, при «горячей» плюмовой геотерме (Ohtani, 2005). Нижнемантийные минералы обладают меньшим водным потенциалом (Bolfan-Casanova, 2005; Ohtani, 2005, Hirschmann, 2006), Таким образом, переходная зона мантии является основным резервуаром воды в мантии. Этот резервуар должен с одной стороны истощаться водой в результате его вовлечения в процессы плавления, а с другой стороны может пополняться водой в результате холодной субдукции.

А Б Рис. 1 Схематическое разделение

мантии Земли на различные регионы: А - классические регионы В, С и D (Bülten, 1947; Birch, 1952), где регион В (верхняя мантия) ограничивается по резкому фазовому разде;гу на глубине 400 км (прим.: в настоящее время глубина этого раздела, объясняемому переходом оливина в вадслеит, для Земли в среднем принимается на глубине 410 км), Б - наиболее часто встречаемое в литературе деление на верхнюю и нижнюю мантию с делением по фазовому разделу на '¿¿¡¡щ глубине 650 км, объясняемому переходом рингвудита в перовскит; В - деление мантии на три химически изолированные региона (Anderson, 2002); Г - мантия с «мокрым» переходным слоем между фазовыми разделами 410 и 650 км (модифицировано после Bercovici, Karate, 2003). Нижнемантийные разделы неизвестной природы на глубинах 1070, 1200 и 1800 км показаны по данным работы (Virniik et а!., 2001). Рисунок взят из статьи автора (Ivanov, Baüyshev. 2005).

Субдуцирующие слэбы в мантии отчетливо прослеживаются по гипоцентрам глубоких землетрясений, протягивающимся от близловерхностных уровней под островной дугой и трогом до глубин в несколько сотен километров (максимальная зафиксированная глубина землетрясений не превышает -700 км). На больших глубинах слэбы выделяются исключительно по данным сейсмической томографии. Однако интерпретация данных сейсмической томографии, о прослеживании слэбов на глубину больше 650-700 км остается спорной. Большинство сейсмологов считает, что в ряде районов слэбы проникают через раздел 650 км и погружаются вплоть до границы ядро мантия. В качестве такого классического глубокого проникновения приводятся обычно слэбы под Южной и Центральной Америкой (van der Hilst et at,, 1991, Grand et а!., 1997). Однако существенная часть слэбов, вероятно в более чем половине случаев, выполаживается в переходной зоне мантии (Fukao et al., 2001; 2009). Такие слэбы получили название стагнируютих слэбов. Стагнация слэбов является принципиально важным явлением для насыщения переходной зоны мантии водой и ее обогащения несовместимыми элементами особенно под континентами.

Температура (°С)

500

100 о

Плотность (г/см3)

3.0 3.5

100

200

300

i ■<

ся s

£В

400

500

Рис. 2. Солидус для различных типов мантийных и коровых пород в PT-координатах. Источники данных: «сухой» перидотит (Hirschmann, 2000), «сухой» пиклогит (гранатовый пироксенит) (Kogiso et al., 2003), гранулит и эклогит (Ringwood, 1975; Yaxley, Sobolev, 2007), флогопит-содержащий перидотит (Sato et al., 1997), СОгсодержащий перидотит (Wallace, Green, 1988), Ненасыщенный перидотит (Grove et al., 2006). Жирной пунктирной линией показана типичная континентальная геотерма для литосферы мощностью 100 км. Видно, что в континентальных условиях (при мощности литосферы > 45-60 км) плавление сухой перидотитовой и/или пиклогитовой (пироксенитовой) мантии практически невозможно без ее существенного разогрева и/или существенного утонения. Солидус «сухого» эклогита существенно ниже таковых пиклогита и перидотита и плавление эклогита возможно в основании литосферы 100км мощности. Тоже самое справедливо и для метасоматизированного, флогопит-содержащего перидотита.

Рис. 3. Изменение плотности сухого и флюид-содержащего

базальтового расплава типа базальта срединно-океанического хребта (БС ОХ) с глубиной в сопоставлении с плотностью мантии в модели PREM. Данные по базальтовым расплавам (Ohtani, Maeda, 2001; Sakamaki et al., 2006; Ghosh et al., 2007). PREM по (Dziewonski, Andersen, 1981). Рисунок заимствован из статьи (Ohtani. 2009).

В стандартной геохимической модели считается, что кора образовалась в результате объемного плавления примитивной, хондритовой но составу мантии {за вычетом элементов ушедших в ядро) Вследствие этого процесса верхняя мантия стала депдетировшшой, а нижняя мантия по-прежнему соответствует составу примитивной недифференцированной мантпи. Объем кислой континентальной коры в стандартной модели увеличивается в ходе геологической эволюции (Taylor, McLennan, 1985). Такая модель неоднократно критиковалась, поскольку она приводит к ряду геохимических парадоксов. Некоторые авторы считают, что мантия никогда не была хондритовой по составу, а соответствовала тому, что принято называть деплетированной мантией (Костицын, 2004; Саго et al., 2008; Warren, 2008). Обогащенные изотопные характеристики для современных базальтов в модели изначально нехондритовой мантии связаны с ее постоянным обогащением несовместимыми элементами в ходе субдукпиошшх процессов (рис. 4). При этом допускается, что кислая кора была сформирована на самых ранних этапах развития Земли, а ее объем оставался практически неизменным (Armstrong, 1991; Hamilton, 2003). Скорость новообразования кислой коры примерно соответствует скорости ее повторного вовлечения в процессы магмообразованяя (т.е. рециклинга).

В основании нижней мантии -10-40 км выше ее границы с ядром существует пространственно неоднородный сейсмически аномальный регион, известный как зона ультранизких скоростей (ultra low velocity zone - ULVZ). Подразумевается, что он характеризуется наличием расплава (Gamero, 2004). Важным является вопрос о вовлечении этого расплава или другого участия вещества нижней мантии и ядра в верхнемаптинпых процессах. Так осмиевые изотопные данные, привлекавшиеся для обоснования вовлечения материала ядра в область плавления мантии, из которой образовались гавайские пикриты (Walkeret al., 1997, Brandon et al., 1998). в настоящий момент объясняются пироксевитовым (пиклогнтовым) источником плавления (Smith, 2003), рециклированием железо-марганцевых конкреций (Scherstén et al., 2004) и/или наличием сульфидов в источнике плавления (Luguet et al., 2U08). При достаточно широких вариациях l860s/1S80s изотопные вариации вольфрама в гавайских пикритах и вулканитах других регионов не отличаются от верхнемантийных значений (рис. 5). Т.е. вовлечение вещества ядра не следует из изотопных данных, и скорее даженротиворечит им.

Имеющиеся петрологические данные но сверхглубоким включениям в алмазах, говорят о том. что самыми глубокими минералами, вынесешплмн на поверхность, являются минералы переходной зоны мантии и возможно минералы самых верхов нижней мантии (рис. 6). Т.е. глубина формирования этих минералов не превышает глубину самых глубоких землетрясений (-700 км), что согласуется с представлениями об отсутствии существенного обмена веществом между верхней и нижней, мантней (Anderson, 2002; Hamilton, 2003; 2011; Svanov, Balyshev, 2005).

ГЛАВА 2. ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В11УТРИПЛИТНОГО БАЗАЛЬТОВОГО

МАГМАТИЗМА

В этой главе рассматриваются существующие модели, принимаемые для объяснения внугриплитного магматизма в целом и базальтового внутриконтинентального магматизма в частности. Рассмотрены шпомовые (рис. 7) и альтернативные модели, а именно: модель стартующего шпома (Griffiths, Campbell, 1990; Campbell, Griffiths, 1990), различные модели термохимического плюма (Lin, van Keken, 2005; Добрецов и др., 2003; Dobretsov et al., 2008, модель деламипации континентальной литосферы (Kay, Kay, 1991; Elkins-Tanton, 2005; Lustrino, 2005), модель обогащенных капель (Anderson, 2006), модели со стапшрующнм слэбом (рис. 8, 9), а также роль тектонических напряжений в литосфере и внутрилитосферного плавления мантии (Silver et al., 2006). Особое внимание уделено моделям с субудуцированием воды в переходную зону мантии с ее последующим рециклингом (рис. 9).

Рис. 4. Диаграмма ""Nd/l,4Nd - Sm/Nd для океанических и континентальных базальтов. Фигуративные поля базальтов срединно-океанических хребтов (БСОХ) и океанических островов (БОО), включая HiMU тип базальтов, показаны по данным обзора (Костицын, 2004). Поле щелочных базальтов континентальных областей (ЩБК) дополнены составами типа не-DUPAL Афара и Эфиопии (Schilling el а!.. 1992; Deniel et al„ 1994; Stewart and Rogers, !У96). Поле базальтов южного полушарил типа DUPAL по Ю.А. Костицыну (2003) дополнено данными Sm/Nd п0 Эфиопии, Афару, Красному Морю,

Аденскому заливу (все северовосточная Африка), Разорванному Хребту, Плато Натуралиста, Сан Пауло, Амстердаму и Кергулену (все Индийский океан) (Schilling et al.. 1992, Deniel et al., ¡994; Mahoney et al., ¡995, Stewart and Rogers, 1996: Deniel, 1998, Doucet et al., 2004). Черные точки представляют базальты DDPAL тит. отобранные между 39 и 42 грая. вост. долготы с юго-западной части хребта индийского океана (ЮЗИХ). Также показаны отдельные поля базальтов DUPAL типа вулканического поля Вирунга (В) Западного рифта Восточно-Африканской ргефтовой системы (Rogers et al., 1992: 1998). Жирными линиями показаны изохронны с возрастом 4.56 и 1.7 млрд лет. Другие сокращения. X - хондриз (McDonough, Sim. 1995); СКК - суммарная континентальная кора; НКК - нижняя континентальная кора. ДМ - деплетированная мантия, ПМ - примитивная мантия по Ю.А. Костицыну (2004).

"Nd/ Nd в СКК получены путем пересечения изохроны с возрастом 1.7 млрд лет. проходящей через хондрит. с Sm/Nd отношениями, принятыми для СКК (Taylor, McLennan, 19S5). НКК расположена в месте пересечения ""Nd/l44Nd для рецикпированной НКК Индийского океана (Escrig et al, 2004) и Sm/Nd отношениями, принятыми для НКК (Taylor, Mcl-ennan, 1985). Sm/Nd для ДМ получены по пересечению изохроны с возрастом 1.7 млрд лет. проходящей через холдрит, со средними значениями " Nd/'^Nd для БСОХ. Эта изохрона также используется в качестве линии смешения между ДМ и СКК. Цифрами указана процентная доля СКК в этой смеси. Тонкими горизонтальными линиями показано изменение Sm/Nd из-за частичного плавления различных смесей между СКК и ДМ. Тонкими пунктирными линиями соединены модельные расплавы одинаковых степеней частичного плавления. На врезке показано относительное изменение Sm/Nd в расплаве и остаточной мантии в результате частичного плавления. Вертикальной стрелкой показано Sm/Nd на 5% выше хондрятового резервуара, предполагаемого в модели исходно <ше идеально хондрятовой» Земли (Саго et al.. 2008, Warren, 2008). Рисунок взят из статьи автора (Ivanov, Bafyshev, 2005) с минимальн ыми дополнениями

Рис. 5. Диаграмма BM*W-"eOs/""Os для грех Гавайских пикритов (Schersten et al., 2004). Серым полем показан интервал e"'2W, полученный в работе (Takamasa et al., 2009) для базальтов HIMU (о-ва Мангайа, Руруту, Тубайи) и EMI (о-в Раротонга) Французской Полинезии. (Прим.. По лавам Французской Полинезии нет данных по !860s/'880s, однако если предположить. что существует корреляция между 187Os/'BSOs и IS6Os/MOs, подобно выявленной для Гавайских пикритов (Brandon et al., 1999), то HJMU-лавы Французской Полинезии,

характеризующиеся 18'Os/1MOs

преимущественно > 0.143 (Lassiter et al. 2003), должны иметь ,S6Os/'raOs > 0.11986)

0.11986

0.11985

0.11984

0.11983

0.2 0.3

Вкл. Пиролит Вкл. "Ьазальт"

200

410

9 •<

CR 5

; 650

Рис. 6. Вероятная глубина образования минеральных включений в алмазах из россыпей муниципального района Жуина (Juina) (Бразилия) по данным сопоставления минеральных ассоциаций во включениях с фазовыми диаграммами для пиролита и «базальта» при высоком давлении и мантийной геотерме

(Hayman et al., 2005, Вгепкет

10 30 50 70 90 10 30 50 70 90 et al., 2007; Wirth et al., 2007).

n ,n, \ n ,,u ■ Минеральные ассоциации во

Доля минералов (%> Доля минералов {%> ВКЛЮЧРениях: А _ №ег ±(CaS„

Pv, MgSi-Pv, ретроградный OI; Б - {Per, CaSi-Pv, MgSi-Pv, 01, TAPP, В - CaSi-Pv, Sf; Г - 01 ± Pnt, Cpx?, Д - CaSi-Pv, CaTi-Pv, Garb, E - Руг ± Si02, Fe, Ж - Egg. Сокращения названий минералов: OI -оливин; Wd - вадслеит, Rv - рингвудит; íPer- ферропериклаз (магнезиовюстит), MgSi-Pv, CaSi-Pv и CaTi~Pv - перовскяты, Gt - гранат, Mj - меджорит, Cpx - клинопироксен, Орх- ортопироксен, TAPP - тетрагонально альмандин-пироповая фаза; Sf - сфен (титанит), Pnt - пентландит: Carb - карбонаты; SiO, — коэсит и стишовит (в зависимости от давления); Fe - природное железо, Egg - водная фаза Egg. (Прим.: при мантийной геотерме фаза Egg в водных условиях стабильна почти во всем диапазоне переходной зоны). Рисунок модифицирован после статьи (Hayman et al., 20D5) с учетом более поздних данных (Brenker et al., 2007, Wirth et al., 2007).

Голова

Голова?

Структура "голова -хвост" отсутствует

Рис. 1 Экспериментально полученная морфология плюмов в экспериментах с сиропами (А и Б) (Кип^ат 2002) и при плавлении парафина (В) и зйкозана (Г) (Добрецов и др., 2003). Эксперименты А и Б отличаются отношением вязкости в плюме и окружающем сиропе

равном 10 и превышающем 100. соответственно.

Эта модель предполагает холодную, быструю субдукцию, позволяющую водосодержащим минералам и, возможно, даже высокобарическому льду-7 оказываться в поле стабильности во внутренних, наиболее холодных частях слэбов (рис. 9, стадия 1). Учитывая, что многие слэбы не проникают сквозь фазовый раздел 660 км, стагнируя в переходной зоне мантии, вода не выделяется из стагиируюгцего слэба до тех пор, пока он не нагреется, по крайней мере, до нормальной мантийной геотермы (рис. 9, стадия 2). После этого, либо происходит частичное плавление и силикатный расплав поднимается до тех пор пока не пересечет фазовый раздел 410 км и не станет плотнее пород верхней мантии (рис. 9. стадия 3), формируя слой расплава (ВегсоУ)с1н, Кага1о, 2003), либо вода аккумулируется в основных минералах переходной зоны - рингвудите и вадслеите. Плотность этих минералов сильно зависит от степени гидратации. В гидратированной рингвудит- и/или вадслеитовой мантии должны формироваться плавучие диапиры. При пересечении фазового раздела 410 км, вадслеит будет трансформироваться в оливин. Однако оливин на этих глубинах также может содержать достаточно большое количество воды, причем плотность оливина изменяется также как и плотность вадслеита от степени его гидратирования Следовательно,

Щелочные базальты / \ -AJt_i.

Островодужный

ю 600

о 200

* 400

ГС x S

Нижняя мантия

рлшый, ¡аокрый

Дещаратация к просачивание

Переходная зона

Океанический спзУ

Нижняя мантия

Остроеодужньш

^Щелочные базальты^ JÜ____к.

Рис. 8. Модифицированная модель А.Е. Рингвуда, учитывающая перенос

фертильного материала вглубь под континент за счет стагнации слэба в переходной зоне (Зорин и др., 2006а, б) (вверху) и модель, в которой стагкирующий слэб

провоцирует возникновение восходящей ветви конвекции в верхней мантии, возможно, за счет его глубокой дегазации (по Zhao et al., 2004; Отани, Жао, 2009) (внизу). В первом случае, модель создана для объяснения молодого

вулканизма в Байкало-Монгольском регионе, а во втором - на Востоке Китая. В обоих случаях, для обоснования стагнирующего слэба, принималась цифровая модель томографии Д. Жао (Zhao, 2001).

!бмпература, "С Рис. 9. Поля стабильности водосодержащих

100 500 900 1300 1700 минералов и высокобарической модификации С ti ! воды - лед-7 до 20 ГПа и 1700 "С для

перидотитовой системы (Litasov, Ohtani, 2003, Fumagalli, Poli, 2005; Lin et al., 2006; Dubrovinsky, Dubrovmskaia, 2007). Густота оттенков серого уменьшается в сторону снижения содержаний 5 "1 \\\ \ ^ ' "ОДЫ. Минералы. Chi - хлорид, Amph - амфибол,

С i Н\ \ А ^ ^ ~200 ~ <®,а3а Atg ~ антигорит (серпентин),

L_ ' / \ % У^ р phA - фаза A, SuB - суперводная фаза В, Wd -

cd ví \ ^ m S вадсяейит, rw - рингвудит, Срх - клинопироксен.

110-i \v¿ ' \ ¡ -300 I Поле стабильности льда-7 наложено поверх полей

^ Ш \ У1' i -И стабильнос™ ДРУГИХ минералов Звездой показана

I i Д i ' К g инвариантная точка двух различных структур Нг

^ \ V \ i ' ^xXäA -¿nn Н2° клатрат-гидрата с соответствующей

флюидной фазой (Vos et al., 1993). Белая i5""1 Щ В , -f\ '¡j1 ^ пунктирная линия показывает кривую плавления

Н2-Н20 клатрат-гидрата (Vos et al.. 1993). Метан-гидрат, обычный газ-гидрат океанических осадков, стабилен при более высоких 20 ...няяжиая «а»■■«вцраг-х i температурах, чем Hj-HjO клатрат-гидрат

(например, при 250 МПа на 40 градусов (Skiba et al., 2007)). Кривая «M» - соответствует мантийной геотерме (Turcotte, Schubert, 2002). Другие кривые соответствуют PT трендам наиболее холодных частей четырех типов слэбов «А», «В», «С» и «D» (Bina, Navrotsky, 2000). Наиболее холодный тип «D» представляет субдукшю со скоростью ~ 20 см/год. Положение «мокрого» (2 мас.% НгО) и «сухого» перидотитовых солидусов приведены по данным (Litasov, Ohtani, 2003, Hirschmann, 2000) Жирная ггункгирпая линия, показывает вероятный РТ-путь глубинного водного цикла, а цифры в кружках - основные критические стадии модели: 1 -субдукция, 2 - стагнация, 3 - зарождение диалиров, 4 - плавление, 5 - подъем магм.

такой «мокрый» диапир будет продолжать всплывать вдоль мантийной геотермы до тех пор, пока не пересечет «мокрый» солидус (рис. 9, стадия 4). Условия для плавления будут осуществляться на глубинах 300-150 км, в зависимости от исходного содержания воды в диапире и РТ-параметров мантии. Расплав может накапливаться под литосферой до тех пор, пока тектонические напряжения не позволят иссушить подлитосферный резервуар (рис. 9, стадия 5).

Обзор существующих моделей показывает, несмотря на то, что модели с нижнемантийными плюмами являются по-прежнему наиболее популярными среди исследователей, они не могут объяснить всевозможные феномены внутрикоптинентального (как разновидности внутриплитного) вулканизма. Вопрос, - существуют ли вулканические регионы, связапные с такими мантийными плюмами - остается открытым. Однако, совершенно очевидно, что существуют вулканические регионы за пределами островных дуг и океанических рифтов, связанные с каким-то другими процессами. Наибольшее внимание среди альтернативных моделей получила деламинациопная модель, в которой ведущую роль играет плотностпой контраст между закристаллизовавшимися на глубине базальтовыми расплавами в виде эклогитов и окружающей перидотитовой мантией. Другие модели рассматривают перепое фертильного мантийного вещества и воды под континент стагнирукяцими слэбами. Учитывая, что такой тип субдукции, как субдукция со стагнацией в переходной зоне, был открыт сравнительно недавно (менее 20 лет назад) (Fukao et al., 2001; 2009), то этот тип моделей является новым и слабо изученным. Следует отмстить, что если слэбы могут рефертилизовывать переходную зону и обогащать ее водой, то такой процесс должен неизбежно приводить к вулканизму па поверхности. Поскольку субдукция обычно идет под континентальные области, то вулканизм, связанный с переходной зоной, должен в первую очередь проявляться на континентах в глубокой тыловой области субдукции. Кроме того, для правильного понимания, почему вулканизм проявляется в том или ином месте, необходимо учитывать тектонические напряжения в литосфере, так как объемный вулканизм на поверхности может быть отражением не магмогенерации на глубине, а процессом быстрого иссушения медленно пополняемых, глубоких магматических очагов (Silver et al 2006).

ГЛАВА 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБРАЗОВАНИЯ БАЗАЛЬТОВЫХ МАГМ

В главе 3 приведены типичные составы базальтовых магм различных геодинамических обстановок (табл. 1). Показано, что в некоторых региопах, встречаются магмы, условно относимые к различным геодинамическим обстановкам. Проведено микроэлементпое моделирование частичного плавления мантии разнообразного состава и сделан обзор по экспериментам высокого давления, в которых анализировался микроэлементый состав получаемых расплавов. В результате показано, что сходные геохимические типы базальтовых магм некоторых геодинамических обстановок могут быть получены различным способом. Так, например, спектры распределения щелочных базальтов океанических островов и континентов формируются как при плавления перидотитовой мантии с составом близким к примитивной мантии (McDonough, Sun, 1995), так и при плавлении амфиболовых прожилков, с реальным природным составом, заключенных в перидотитовый субстрат (рис. 10, 11). В то же время, получение составов типа базальтов срсдинно-океанических хребтов исключительно требует истощенной перидотитовой мантии. Для появления Микроэлементных спектров, характерных для базальтов островных дуг, необходимо обогащение перидотитовой мантии специфическим компонентом, получаемым при дегазации субдуцируемых слэбов (рис. 12). Спектры базальтов островных дуг могут быть также воспроизведены при плавлении рециклированных кумулятивных габбро океанического дна, которые приобрели «субдукционные» характеристики в процессе магматической дифференциации (например, накопление плагиоклаза для пика Sr и удаление Fe-Ti оксидов для удаления ЫЬ). Однако, этот процесс рециклирования кумулятивных габбро

Табл. 3.1. Выборочные составы слабо дифференцированных базальтов различных геодинамических обстановок.

ТБСОХ 1ЦБОО ТБОО НКБОД УКБОД ЩБК ТБТФ

Si02, мае. % 50.39 44.56 49,94 47.78 50 41 46.10 47.40

tío, 1 93 2.235 2.71 0.92 087 2.19 0.71

A12Oj 14.28 12.53 13.80 17.25 15.93 13 40 14.9

Fe2Oj 10.33* - 2 82 5.02 4.03 2.80 3.08

FeO - 12.26» 8.58 6.46 5.48 8.19 8.12

MnO 0.13 0.198 0.17 0.15 0 17 0.17 0.17

MgO 7.66 11.47 7.23 7.30 9.07 9.13 10.99

CaO 11.36 9.83 11.40 11.20 10.00 11.65 11.64

NajO 2.89 4.15 2.26 2.26 2.46 3.14 1.76

K20 007 1.37 0.52 0.53 0.96 1.33 0.27

P:Os 0.16 0.475 027 0.09 0.22 0.65 0.17

Пип. 1.20 -0.30 На. 0.71 0.04 0.77 111

Сумма 100.4 99.07 99.70 99.67 99.64 99.52 100.3

Mg#, % 63.3 662 57.7 58.2 676 64.1 67.9

Rb, мкг/г 0.105 39.7 11 9.5 27 40.9 5.77

Sr 105 796 403 259 544 1100 177

Y 55.0 25.1 28 20.2 18 26.3 14.7

Zr 70.7 201 179 61.3 61 193 42.9

Nb 3.2 51 19 1 07 2.1 68.6 2.05

Ba 5.1 634 139 158 382 1867 77.0

La 3.7 39.4 16 5.5 7.8 82.9 3.65

Ce 13.0 70.3 39 13.9 18.5 153 9 11

Pr 2.3 7.8 5.4 2.0 2.6 17.3 1.19

Nd 132 31.8 25 9.1 11.7 63.4 5.97

sm 4.7 7.4 6.2 2.7 3.2 96 1.63

Eu 1.6 2.5 2.06 0.92 1.08 2.7 0.63

Gd 7.2 6.9 6.4 3.2 3.5 7.0 2.15

Tb 1.2 1.0 0.96 0.54 0.57 НА. 0.37

Dy 8.4 5.5 5.2 3.5 3.5 5.1 2.37

Но 1.7 0.98 0.99 0.77 0.72 088 0.48

Er 5.1 2.3 2.42 2.2 2.0 2.2 1.46

Tm 0.72 0 30 0.33 0.31 0.3 НА. 0.21

Yb 4.5 1.7 2.0 2.1 1.9 1.9 1.4

Lu 0.70 0.24 0.29 0.31 0.29 0.29 0.22

Hf 2.5 4.9 4.4 1.7 1.7 4.2 1.16

la На 3.1 1.2 0 10 0.16 39 0.15

Pb 0.16 2.8 2.6 1.9 2.7 11.5 1.8

Th 025 5.3 1.1 0.76 0.68 13.0 0.64

U 0.041 1.3 0.40 0.40 0.35 1.4 0.23

Примечания: ТБСОХ - толеитовый базальт срединно-океанического хребта (образец 1309B3R1 из медленного спредингового центра центральной части срединного хребта Атлантики (Godard et al., 2009)). ЩБОО - щелочной базальт океанических островов (образец LA35 постщитовой стадии гавайского вулканизма (Gaffney et al., 2004)). ТБОО - толеитовый базальт океанических островов (образец BHVO-1 щитовой стадии гавайского вулканизма, данные по всем элементам, кроме U взяты с сайта http://mmefals.cr.iisgs.gov/geo chem stand/basaltbhvol .html, данные по U (Jochum et al., 1997)). НКБОД - низкокатаевый базальт островной дуги (образец В-374 с восточной Камчатки (Иванов и др., 2008)). УКБОД - умереннокалиевый базальт островной дуги (образец ES-762 Срединного хребта Камчатки (Иванов и др., 2008)). ЩБК - щелочной базальт континентов (образец Ru-48-94 с вулканического поля Рунгве, Восточная Африка (Иванов и др., i 998)). ТБТФ - толеитовый базальт тралповой формации (образец 888 из южной части провииции Сибирских траппов (Ivanov et al., 2008)). Н а. - не анализировался. * - железо в виде Fe2Oj или FeO, соответственно.

не может быть определяющим для генерации базальтовых магм под островными дугами. Важным моментом является, то, что наиболее магнезиальные толеитовые базальты трапповых формаций несут в себе отчетливые «субдукционные» характеристики. Таким образом, магмы этого типа должны образовываться из источника, сходного по составу перидотитовой мантии надсубдукционного мантийного клина или из рецитированных кумулятивных габбро океанического дна.

Поскольку первичные (или близкие к первичным) магмы редко встречаются на поверхности Земли, то в главе также рассмотрены процессы кристаллизационной дифференциации и коровой ассимиляции. В частности показано, что типичное для траппов совместное фракционирование оливина и плагиоклаза сглаживает первичные «субдукционные» характеристики.

Показано, что физической причиной для коровой ассимиляции является соотношение плотности базальтовых расплавов и плотности разных горизонтов коры, что либо приводит к остановке расплавов в коре либо нет (рис. 13). Застопорившись в коре, расплав не покидает ее до тех пор. пока не происходит понижение его плотности в связи с кристаллизацией, в первую очередь, оливина и удалением его из расплава.

Рис 10 Модельные кривые частичного плавления мантии с акцессорным амфиболом на диаграмме нормирования к примитивной мантии (McDonough, Sun, 1995) Микроэлементы» состав плавящейся мантии, как в примитивной мантии. Минеральный состав: 57% оливина, 28% ортопироксена, 13% клинопироксена и 1.9% граната и 0.1% флогопита. Цифрами показана степень частичного плавления (%). Состав ЩБК см табл. 1.

Рис, 11. Сопоставление типичных составов ЩБК и ЩБОО (щелочного базальта океанических островов - стандарт гавайского базальта ВН\'0-1, табл. 1) с частичными расплавами (К=27-43%), полученными в экспериментах плавления смеси амфиболита и умеренно деплетированного перидотита (РЛе! е! а!., 2008).

Рис 12. Модельные кривые частичного плавления водосодержашей мантии мантийного клина (ММК) на диа!рамме нормирования к примитивной мантии (McDonough, Sun, 1995). Микроэлементый состав ММК (Коваленко и др., 2010), Не минеральный состав принят произвольно, как 56.9% оливина, 28% ортопироксена, 11% клинопироксена, 2% шпинели, 1% амфибола и 0.1% рутила. Сплошными и пунктирными линиями показаны модельные расчеты для равновесного и фракционного частичного плавления, соответственно. Цифрами показана степень частичного плавления (%). Для сравнения нанесены составы низкокалиевого базальта Камчатской дуги (квадраты), умереннокалиевого базальта Камчатской дуги (треугольники) и толеитовото базальта формации Сибирских траппов (перевернутые треугольники) (табл. 1 ).

Плотность, г/см3 2.6 2.7 2.8

2.9

Япония

3.0 Рис 13. Плотность различных сухих мантийных расплавов в диапазоне коровых глубин (линии с символами - Kushiro, 2007, сплошные линии -Guillot, Sator, 2007). Для сравнения приведен профиль «мокрого»базальтового расплава (см рис. 3). Жирными пунктирными линиями показаны упрощенные плотностные профили коры энсиалической островной дуги (Япония Kushiro, 2007) и внутриконтинентальиых областей (Байкальский рифт - Tiberí et al., 2003). Толеитовые расплавы в обоих случаях оказываются плотнее гранитного слоя коры, тогда как щелочнобазапьтовые расплавы могут «застревать» на коровых глубинах только в случае утолщенной коры. Водонасыщенные магмы должны проникать на поверхноть без задержки в коре Ультраосновные магмы должны тормозиться на подкоровых глубинах.

ГЛАВА 4. ВНУТРИКОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ ТОЛЕИТОВЫЙ (ТРАППОВЫЙ) МАГМАТИЗМ НА ПРИМЕРЕ ПОЗДНЕЙ ПЕРМИ - РАННЕГО-СРЕДНЕГО ТРИАСА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

В этой главе рассматриваются данные но геологии, радиоизотопному датированию и геохимии, включая изотопную геохимию, самой крупной фанерозойской континентальной провинции Сибирских траппов (площадь -7x10б км2, объем - -4x106 км3) (Масайтис, 1983). Проводятся сопоставления с другими трапповыми провинциями.

Рассмотрены разнообразные плюмовые и не плюмовые модели, предлагавшиеся для объяснения Сибирских траппов (Campbell, Griffiths, 1990; King, Anderson, 1998; Elkins-Tanton, 2005; Sobolev et al., 2007; Dobretsov et al„ 2008; Ivanov et a!., 2008; Kuzmtn et a)., 2010). Показано, что магматизм Сибирских траппов происходил в далекой задуговой области Монголо-Охотской субдукционной системы (рис. 14) на мощной (~ 200 км) континентальной литосфере Пангеи (Pavlenkova, Pavlenkova, 2006). Провинция Сибирских траппов сформировалась в течение нескольких магматических эпизодов, вероятно, начиная с конца поздней перми и продолжаясь до конца среднего триаса. Наиболее объемный эпизод, в который излилась основная часть магм, пришелся на границу нерми и триаса (-252 млн лет назад по U-Pb шкале времени и - 249 млн лет назад по K-Ar (""Чг/^Аг) шкале времени) (Renne, Basu, 1991; Kamo et al., 2003, Reichow et al., 2009). Одновременно по периферии трапповой провинции происходил гранитный магматизм (Владимиров и др., 2001, Vermkovsky el al., 2003). Еще один эпизод объемного траппового магматизма произошел на границе раннего-среднего триаса примерно через 9-10 млн лет, после основного (Ivanov el al, 2009). Он также сопровождался гранитным магматизмом в периферийных частях провинции (рис. 15). Самые поздние магмы имели i-ранитный состав и внедрялись в конце среднего триаса (Kamo et al, 2003).

В пределах провинции изливались разнообразные типы магм от ультраосновных меймечитов и крабонатитов до кислых сиенитов и гранитов и их эффузивных аналогов, но основным доминирующим типом являлись низкогитанистые толеитовые магмы (Fedorenko et al, 2006, Fedorenko, Czamanske, 1997). Низкотитанистые толеитовые базальты несут в себе геохимические черты магм, формирующихся в надсубдукционных условиях (Puffer, 2001; Ivanov et al, 2008a) (рис. 16). Высокотитанистые базальты и меймечиты характеризуются геохимическими характеристиками, типичными для внутриплитных магм. Доля магм с надсубдукционными характеристиками планомерно снижается от зоны Монголо-Охотской субдукции по направлению к внутренним частям Сибирского континента (рис. 17).

Базальты океанических островов — ___✓ ^

воде pai-rniaßk;-,

дуm --

Рис. 14 Палеогеографические реконструкции Сибири на пермо-триасовое время (по http://www.scotese.com - вверху и Епкт й а!., 1992 - внизу) Темной штриховкой показа область распространения Сибирских траппов.

-1-г—г—i-1-!-î-1-1-i-1-1-г-

Ва Th U К Nb La Ce Sr Zr HI Sœ 11 Y Yb

Рис. 16. Диаграмма нормирования к примитивной мантии (McDonough, Sun, 1995) для модельных исходных составов магм южной части Сибирских траппов, полученных

(относительно возраста 98.79 стандарта GA 1550)

5 3

S 2

260 250 240 230 220

U-Pb зозраст. млн лет Рис. 15 Гистограмма распределения 4°Аг/"Аг (вверху) и U-Pb датировок (внизу), полученных для Сибирских траппов. Шкалы совмещены таким образом, чтобы доминирующий пермо-тиасовый пик находился один под другим, нивелируя проблему систематического различия датировок, полученных этими двумя

40 а /'9 А

методами. Ar/ Ar датировки получены преимущественно по базальтам, a U-Pb - по кислым породам. Использованы данные из работ (Baksi, Parrar, 1991: Renne, Basu, 1991, Dalrymple et al, 1995; Renne, 1995; Basu et al„ 1995, Kamo et al, 1996, 2003, Venkatesan et al., 1997; Владимиров и др., 2001, Reichow et al., 2002, 2009; Vemikovsky et al., 2003, Jvanov et al., 2005; 2009, Kuzmichev, Pease, 2007; Svensen et al, 2009; Берниковская и др., 2010; Патон и др., 2010; а также неопубликованные данные автора).

путем добавления оливина и плагиоклаза к реальным составам долеритов из силлов Ангаро-Тасеевской синеклизы (Ivanov et al.. 2008). Для сопоставлении серым полем нанесены первичные островодужные магмы Камчатки (Portnyagin et al., 2007) и модельный состав базальта океанических островов (Sun, McDonough, 1989).

O sao tOOü 1500 2000 2500 Расстояние от Монголо-Охотского шва {- субдукционного грога), км Рис. 17. Вариации Nb/La отношений в пермских и триасовых вулканитах от задуговой области Монголо-Охотской субдукционной системы ко внутренним частям Сибирского континента. Черными квадратами показаны Nb/La отношения, а белыми кругами - средние значения по каждому из районов вулканизма. Сокращения: БОД - базальты островных дуг (Portnyagin et al, 2007), БОО -базальты океанических островов (Sun, McDonough, 1989), ЗБ - Забайкалье (Ярмолюк и др., 2001), АТС - Ангаро-Тасеевская синеклиза (Ivanov et al., 2008; 2009; новые данные), ТС - Тунгусская синеклиза (Альмухамедов и др., 2004; новые данные), П -Путорака (Ryabchikov et al., 2001), H -Норильск (Wooden et a!., 1993). Серое поле -по данным из работы (Соболев и др., 2009).

H gag ц i ЗгТ^ИйМ^': . . ' ч { FЩi

ШЯВвГё--IO ' яшШИ! ЩШ&

Рис. 18, Фотографии шлифов дифференцированного (MgO 3.7 мас.%, М§-число 0.27) (сверху и в середине) и слабо дифференцированного (MgO 8.3 мае. %, Mg-число 0.63) (снизу) долеритов Ангаро-Тасеевской синеюшзы. Слева николи параллельны, справа - скрещены. Амф -амфибол, Кп - клннолироксен, Кв - кварц, КПШ - калинатровый полевой шпат, Пл -плагиоклаз, Бт- биотит, Мт- магнетит. '

На важную роль воды в формировании трапповых расплавов указывают первично магматические минералы - слюды и амфиболы (рис. 18) - обнаруженные в подавляющем числе разнообразных комплексов интрузивных траппов, включая высокотитанистые).

Все вышеперечисленное приводит к необходимости учета Монголо-Охотской субдукции в моделях формирования Сибирских траппов. Такая модель схожа с показанной на рис. 8 (внизу) с той лишь разницей, что дегазация стагнирующего слэба приводит не к щелочному (Zhao et al., 2004), а - толеитовому магматизму (Ivanov et al, 2008а). Появление щелочных и некоторых пикритовых магм (например, туклонская свита в Иорильск-Хараелахской провинции), по-видимому, связано с рециклингом базальтов океанической коры (Ivanov, 2007; Sobolev et al., 2007; Соболев и др., 2009).

Нельзя исключить возможность, что уникальный размер и объем трапповой провинции обусловлен сочетанием двух факторов - горячего мантийного плюма в центре континента, приведшего к появлению высокотемпературных меймечизовых магм (Соболев и др., 2009), и «мокрых» диапиров, поднимавшихся от стагнирующего Монголо-Охотского слэба, в районах приближенных к зоне субдукции (Ivanov et al.. 2008а; Гладкочуб и др., 2010).

Идея о том, что трапповые провинции могут быть генетически связаны с процессами субдукции, впервые была высказана в работе (Сох, 1978). В этой работе было замечено, что многие трапповые провинции мира в момент формирования либо непосредственно находились в задуговой области, либо находились в палеозадуговой области. В последствии на важную роль субдукции в формировании некоторых трапповых провинти указывалось, например, для Колумбия Ривер (Smith, 1992) и Эмейшань (Zhu et al., 2005). Анализ

расплавных включений в базальтах Равнины Снейк-Ривер (Запад США), которые, как считается, генетически связаны с провинцией покровных базальтов Колумбия-Ривер, показывает, что исходные базальтовые магмы содержали несколько процентов воды (Stefano et al., 2011). Т.е. сопоставимое количество воды с островодужными магмами. Анализ распределения микроэлементов в этих включениях указывает на субдукционный источник вещества (Stefano et al., 2011)

ГЛАВА 5. ВНУТГИКОНТИНЕНТАЛЫШЙ ЩЕЛОЧНОБАЗАЛЬТОВЫЙ МАГМАТИЗМ ИА ПРИМЕРЕ ПОЗДНЕГО КАЙНОЗОЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

В этой главе рассматривается, преимущественно щелочнобазальтовый вулканизм, периодически проявлявшийся на территории Забайкалья в связи с процессами растяжения с момента закрытия Монгло-Охотского шва в раннем мезозое до Байкальского этапа развития в позднем кайнозое. Для мезозойских комплексов приводится обзор микроэлементных данных с использованием работ (Воронцов и др., 1997; 2002; Андрющенко, 2010), приводятся новые оригинальные 40Аг/ 9Аг датировки. В частности отмечается, что для позднеюрских - раннемеловых базальтов характерны микроэлементные спектры с выраженными «субдукционными» характеристиками, такими как относительное обеднение Nb и Та, относительное обогащение РЬ и Sr (рис. 19), несмотря на то, что позднеюрские и раннемеловые базальты сформировались уже во внутриплитной обстановке, после закрытия Монголо-Охотского океана. Типичные «внутриплитные» спектры в базальтах без Ta-Nb трога появляются только, начиная в базальтах конца раннего мела (рис. 19). Этот пример показывает, что «субдукционный» мантийный компонент без подпитки от зоны субдукции, истощается при наложенных процессах магмогенеза за период времени порядка 50-100 млн лет.

Основной упор в этой главе делается на результаты датирования и геохимические исследования позднекайнозойских вулканитов, проведенные автором. Используются также опубликованные данные (Ярмолюк и др., 2001; 2003; 2007; Саватснков и др., 2010; Johnson et al., 2005 и др.). Рассмотрены вулканические поля Китая, Монголии и Сибири (рис. 20). 1 [оследним уделено максимальное внимание, поскольку именно по ним у автора наибольшее количество собственных аналитических данных.

На рис. 20 видно, что молодой, сравнительно малообъемный вулканизм на территории Восточной и Центральной Азии формирует огромный вытянутый ареал, протягивающийся в северо-западном направлении от окраины Японского моря на востоке до Восточного Саяна на западе. Вулканические поля в пределах этого ареала распределены неравномерно, некоторые из них сближены, другие удалены (до тысячи км) друг от друга. Единой общей характеристикой этого ареала является то, что, он расположен как над стагнирующей частью Тихоокеанского слэба, так и на продолжении слэба под внутренние части континента. По гравиметрическим данным за пределами стагнирующей части слэба фиксируются аномалин, которые можно интерпретировать как колонны относительно легкого, всплывающего мантийного материала в диаметре, имеющие не меньше 100 км и в глубину протягивающиеся не глубже переходной зоны мантии (410-650 км) (Zorin et al., 2003; Зорин и др., 2006). Появление вулканизма в наиболее удаленных от восточной окраины Азии регионах (Байкальский рифг и сопредельные части Монголии без видимых структур растяжения) связано с декомпрессионным плавлепием вещества в этих колоннах на подлитосферных глубинах. Модель, показывающая такой механизм, отображена на рис. 8 (вверху).

Растяжение литосферы, связанное с Байкальским рпфтогенезом, являлось важным контролирующим фактором в процессе плавления. Чем выше степень растяжения, тем меньше глубина, на котором осуществлялось плавление, и тем выше степень частичного плавления. Геохимические данные показывают, что по своему составу плавящаяся мантия была, скорее всего, преимущественно перидотитовая. Это позволяет оценить глубину плавления мантии по составу изверженных базальтовых магм (Дсмоитерова и др., 2007,

магм заметно больше, чем в его северо-восточной части (рис. 22). В то же время, локализация вулканических полей, в первую очередь обусловлена подтоком глубинного мантийного вещества. Это в свою очередь дает объяснение, почему самые крупные I рифтовые впадины, заполненные водой оз. Байкал, амагматичны (рис. 22). Асинхронность I магматизма в пределах юго-западной части рифтовой системы, с одной стороны, и на Витимском и Удоканском вулканических нолях, с другой (рис. 23), указывает на случайный (не детерминированный) характер подъема верхнемантийных мантийных плюмов (диапиров), отторженных от стагнирующего слэба в переходной зоне мантии (рис 8, вверху).

Несмотря на то, что состав плавящейся мантии был преимущественно перидотитовым, по изотопно-геохимическим данным выявляются и мантийные неоднородности (Саватенков и др., 2010), выраженные в присутствии эклогитового

Рис. 20. Распространение позднекайнозойекого внутриплитного вулканизма в Центральной и Восточной Азии Вулканические поля показаны черным цветом: СХ - Саян-Хамар-Дабанская область вулканизма, X - Хангайская область влканизма, Ч -Чикойское вулканическое воле, В -Внтимское вулканическое поле, У -Удоканское вулканическое поле, ТС -вулканическое поле Токийского Становика, Д - вулканическая область Донг-Бей, СА - Сихоте-Алиньская область вулканизма, ЧБ вулканическая область Чанг-Байшань, ДГ - вулканическое поле Дариганга, ХБ - вулканическая область Ханнуоба. Четырехлучевыми звездами показаны районы голоценового или предшлоценового вулканизма. Сплошные линии - разломы. Стрелками обозначены преобладающие движения по разломам. Жирная пунктирная линия ограничивает область стагнирующего тихоокеанского слэба в переходной зоне мантии (Зорин и др., 2006).

Иванов, Демонтерова, 2010). На рис. 21 показано, что глубина плавления мантии уменьшается линейно от Удоканского вулканического поля вблизи полюса вращения Амурской микроплиты по направлению к вулканическим полям юго-западной части Байкальской рифтовой системы В этом же направлении увеличивается степень расгяжения коры (Зорин, Корделл, .1991) и увеличивается степень частичного плавления мангии, что выражено в снижении Ьа/УЬ отношений в базальтах (рис. 21). Такой контроль растяжения рифтогенезом хорошо объясняет, почему в юго-западной части Байкальского рифта объемы

1000 з-

Мапо-Хзмардабажжая вулканическая структуре, Хамбинское поле. Шапутинский палаовулкан и Муртомская дайка (- 160-117 млн лет назад)

Рис. 19. Сопоставление спектров распределения микроэлементов на диаграмме нормирования к примитивной мантии (McDonough, Sim, 1995) для разновозрастных внутриплатных вулканитов Западного Забайкалья. Данные по мезозойским породам по (Воронцов и др., 2002, Гордиенко и др., 2006, Андрющенко, 2010, Андрющенко и др., 2010). Четвертичные лавы no (Вапу е( al„ 2007).

компонента, по-видимому, являющегося рециклированным базальтом океанической коры, а также примесь нижиекорового материала.

При подъеме магм к поверхности, часть магм задерживалась в нижней коре, что приводило к их контаминации коровым веществом. Процесс задержки магм, по-видимому, контролировался соотношением плотности базальтового расплава и плотности верхней коры Срис. 13). Если плотность базальтового расплава оказывалась ниже, то он поднимался к поверхности без существенной задержки, если выше - застревал. Это объясняет почему щелочные расплавы (например, базаниты и нефелениты Витимского поля) характеризуются меньшей степенью контаминированности в сравнении с менее щелочными расплавами и расплавами нормальной щелочности (например, щелочные оливиновые базальты и оливиновые толеиты Витимского поля) (рис. 24, 25), поскольку плотность расплава падает с ростом его щелочности (рис. 13).

Расстояние от полюса вращения, км

500 1000 1500

Рис. 21 Корреляция величины растяжения коры, рассчитанных значений параметра SF (SÍO2 -0.85ре0, глубины выплавления первичных базальтовых расплавов и L,a/Yb отношений с расстоянием от полюса вращения Амурской микроплиты. Приведены

уравнения линейной регрессии и коэффициенты корреляции.

Римскими цифрами на верхнем рисунке обозначены

гравиметрические профили (Зорин, Корделл, 1991), положение которых см, рис. 22. Средние значения La/Yb отношений приведены по (Демонтерова, 2002; Демонтерова и др., 1997, Иванов, 1997; Рассказов и др., 1997, Johnson el al., 2005, Rasskazov et al., 1997; а также неопубликованным данным

автора)

Рис. 22. Распространение лозднекайнозойских вулканических пород в пределах Байкальской рифтовой системы. Жирной пунктирной Ливией обозначена граница Амурской микроплиты (7,опепз11ат, вауозИп, 1981). Жирными сплошными линиями, обозначенными

римскими цифрами, показано положение гравиметрических профилей, вдоль которых рассчитывалась величина

растяжения коры в работе (Зорин, Корделл, 1991).

Суходольные рифгеаыо

?) Рифтовые впадин»:. ^ ьпдой

вулканические попя д Плиоцзнэзае к 7,„ч(«эвргич>:ые вулканы А Гслоценовью вулканы Основные разломы

Пота« аращеи«» Амурской михрсплкты по

сейсмическим {Zonenshsir- Savostln. tasií и

фзаимегсмческим данным fZcnn, Ж -ío'dsü, 19í>1)

Рис. 23. Гистограмма распределения 4,1 Ar/"Ar возрастов для лав юго-западной части Байкальской рифговой системы. Для сопоставления нанесены пять, имеющихся в этом диапазоне значений №Аг/'5Аг датировок, полученные для Витимского и Удоканского вулканического поля (их пики показаны серым цветом). Использованы данные из работ (Harris, 1998; Рассказов и др., 2000, Rassfcazov et al, 2003; Перепелов и др, 2010) Более многочисленные данные K-Ar датирования в целом согласуются с тем, что вулканизм юго-западной части Байкальской рифговой системы не был синхронен вулканизму Удоканского и 25 Витимского полей, однако из-за проблем K-Ar датирования, пики на гистограмме с использованием K-Ar данных «размазаны».

Рис. 24. Диаграмма Ba/La - K/Nb для миоценовых лав Витимского вулканического поля. Исходные аналитические данные (Johnson et al, 2005). Приведены кривые плавления перидотитовой мантии с амфиболом (Amph) и флогопитом (Phi), и кривая плавления гранатового нироксенита (Pic - пиклогита). Цифрами указаны степени частичного плавления, а сплошными и пунктирными линиями - кривые равновесного и не равновесного частичного плавления. Для перидотитовой мантии приняты концентрации, о too 200 зоо «о s» goo 700 ¡Do вое woo 1100 как в примитивной мантии, а для гранатового K/Nb нироксенита - как смесь ]:] DMM (Workman,

Hart, 2005) и ТБСОХ (табл. 1). Кривая плавления сухого гранатового перидотита на этой диаграмме, практически не отличается от кривых для гранатового перидотита с амфиболом. НК - нижняя кора (Rudnick, Fountain, 1995)

Рис. 25. Диаграмма ENd-87Sr/86Sr для миоценовых лав Витимского вулканического ноля. Данные из статьи (Johnson et al, 2005). Стрелкой показано направление к изотопному компоненту С, выделенному в работах (Рассказов и др, 2002; Ярмолюк и др, 2003, Barry et al, 2003) и имеющему, по-видимому, коровую природу.

0.7038 0.7040 0,7042 0.7044 0.7046 0.7048 0.7050

11ризнаки коровой контаминации выявлены и для других полей, например, для Удоканского (Рассказов и др, 1997) и Хубсугулъского (Ь/апоу, ОетоЩегоуа, зиЬтШса), однако для первого из нолей недостаточно изотопных данных, а для второго фиксируется большее количество коровых и мантийных компонентов, меняющихся как в пространстве так и во времени.

Как указывалось выше, по времени проявления вулканизма в разных регионах, отсутствуют какие-либо четкие коррелированные между собой события (рис. 23). В разных регионах и в пределах отдельных вулканических полей фиксируется разнонаправленные

Возраст, млн лет

НК. -в»

Amrçf. .

'"V-X * »3 -¿Г

Picni *

\ • Нефепинигы и бзганигы

\ Or. иви новые тол ей ты и

щелочные олизиковые базальты

а*

• Нефелиииты и базаниты

Оливиноеые толеиты и

u-епочкые опиеиковые базальты

тренды миграции вулканизма. Все это указывает на контроль вулканизма тектоническим стрессом, вызванным изменениями в региональном масштабе и на локальном уровне. Процессы на удаленных границах литосферных плит не являлись непосредственным спусковым крючком для вулканических извержений, но могли влиять опосредованно через контролируемое ими изменение в региональных тектонических напряжений (Ivanov, Demontcrova, 2009).

Детальное изучение Жом-Болокского вулканического поля, позволило выявить интересный факт, связанный с одноактным извержением примерно 7.9 км3 лавы в ходе трещинных излияний гавайигов (Ivanov et al., 2011). Это извержение датировано радиоуглеродным методом 7130 ± 140 калиброванных ИС лет назад (Ivanov et al., 2011). Такой объем магм, излившихся в ходе индивидуального базальтового извержения, является аномально большим, даже по масштабам современных областей аномально объемного магматизма. Так, например, самое крупное трещинное извержение вулкана Лаки в Исландии, произошедшее в 1783-1784 гг., имело объем 14 км3 (Siebert, Simkin, 2002). Самое крупное из исторических извержений на Гавайях - извержение Мауна Лоа 1950 г. - имело объем 0.376 км3 (Siebert, Simkin, 2002). А самое крупное трещинное базальтовой извержение на территории России, произошедшее в 1973 г. на вулкане Толбачек, составило 2.2 км3 (Fedotov et al. 1980). При этом ни Жом-Болокское поле, ни вулканические поля во всей Байкальской рифтовой системе и южнее на территории Монголии, не выделяются сколь либо по своему объему, а скорее могут характеризоваться, как малообъемные вулканические поля. Этот парадокс, означает то, что скорость извержения материала на поверхности не соответствует скорости магмообразования на глубине. В случае упомянутого Жом-Болокского извержения, расплав на мантийной глубине накапливался в течение нескольких тысяч лет, что было вызвано усилением декомпрессионного плавления с момента стаивания основной массы ледников во время потепления Бёллинг-Альмерод 11.5-15 лет назад (Fedotov et al., 2004) вплоть до MOMeirra извержения 7 тыс. лет назад. Само извержепие проходило в течение не более чем десятка лет (Ivanov et al., 2011). На важную роль декомпрессионного плавления, контролируемого таянием ледников на поверхности в четвертичное время, указывалось также ранее (Ярмолюк, Кузьмин, 2004).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние два десятилетия раздел геологии, занимающийся процессами в мантии Земли, переживает бурное развитие, схожее с тем, которое происходило в геологии в середине XX столетия в связи с исследованиями дна океанов. Подобно как исследования океанического дна, неизведанного в те времена региона Земли, вылились в тектонику плит, так и исследования мантии Земли могут привести к принципиально новым представлениям. В частности, в конце 1980х - начале 1990х было зафиксировано, что проникновение слэбов в нижнюю мантию, видимое по данным сейсмической томографии того времени, в ряде случаев является сейсмологическим артефактом (Zhou and Anderson. 1989; Fukao et al., 1992). Последующие работы показали, что подавляющее большинство слэбов выполаживается в горизонтальное положение (стапшрует) на глубинах между 400 и 1000 км. Таким образом, край стагнирующего слэба, оказывается под вышележащей литосферной плитой, обычно континентальной, на удалении в 1-2 тыс км от океанического трога (Fukao et al., 2001;. 2009). В начале 1990х выросло количество экспериментальных работ, посвященных полям стабильности водосодержащих минералов в мантин Земли. Было показано, что переходная зона на глубине 410-650 км является основным водосодержащпм регионом в мантии (Ohtani. 2005). Множественные расчеты РТ условий субдукции говорят о том, что внутри субдуцирующих слэбов температура недостаточно высока, чтобы осуществлялась полная дегидратация водных минералов и, соответственно, переходная зона мантии может пополняться водой в ходе субдукции (Bina et al., 2001; н др.). Наличие стапшрующих слэбов и данные о полях стабильности водных минералов на глубинах выше глубин дегазации слэбов под островными дугами, привели к появлению нового класса моделей

влутриплитпого магматизма, например, модели водного фильтра (Bercovichi, Karato, 2003), модели большого мантийного клина (Zhao et al, 2004; 2007), моделей верхнсмантшишх плюмов, связанных со етагшгрующими слэбами (Зорин и др.. 2006; Facccnna ct al., 2010), модели глубинного водного цикла (Ivanov et al., 2008а). Можно смело прогнозировать, что в ближайшие годы интерес к этим моделям будет возрастать. Данная диссертация посвящена развитию этих новых идеи.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ И ЖАРГОНИЗМЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В РАБОТЕ КЛАССИФИКАЦИЯ ВУЛКАНИЧЕСКИХ И СУБВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРОБЛЕМА СОГЛАСОВАНИЯ 40Аг/39Аг И U-Pb ДАТИРОВОК

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ НО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографин, главы ь монографиях н учебных нособнях, статьи в книжных сериях

1. Рассказов СВ., Логачев Н.А., Брандт И.С., Брандт С.Б., Иванов А.В. Геохронология и геодинамика позднего кайнозоя. (Южная Сибирь - Южная и Восточная Азия). Новосибирск: Наука, 2000. 288 с.

2. Скляров Е В., Гладкочуб Д.П., Донская ТВ., Иванов А.В., Летникова Е.Ф., Миронов А.Г., Бараш И.Г., Буланов В.А., Сизых А.И. Интерпретация геохимических данных. Уч' пособие. Москва: Интермет-инженеринг, 2001. 288 с.

3. Ivanov А.V., Bovcn А.А., Brandt S.B., Brandt I.S., Rasskazov S.V. Achievements and limitations of the K-Ar and *°Ar/39Ar methods: What's in it for dating the Quaternary sedimentary deposits? // berliner palaobiologische abhandlungen. Special "SIAL III" issue, edited by A.V. Ivanov, G. Coulter, O A. Timoshkin and F. Riedel,, 2003, b4, p. 65-75.

4. Rasskazov S.V., Luhr J.F., Bowring S.A., Ivanov A.V., Brandt I S., Brandt S B., Demonterova E.I., Boven A.A., Kunk M., Housh Т., Dungan M.A. Late Cenozoic volcanism in the Baikal rift system: evidence for formation of the Baikal and Khubsugul basins due to thermal impacts on the lithosphere and collision-derived tectonic stress // berliner palaobiologische abhandlungen. Special "SIAL III" issue, edited by A.V. Ivanov, G. Coulter, O A. Timoshkin and F Riedel 2003, b4, p. 33-48.

5. Рассказов С В., Браидт С.Б., Брандт И.С., Иванов А В., Ясныгина Т.А., Демонтерова Е.И., Ильясова A.M. Радиоизотопная геология в задачах и примерах. Новосибирск: Наука фиал «Гео», 2005, 288 с.

б Ivanov А.V., Balyshcv S.V. Mass llux across the lower-upper mantle boundary: vigorous, absent, or limited? In: Foulger G.R., Natland J.H., Presnall D C, Anderson D.L , eds., Plates! plumes and paradigms. Geological Society of America Special Paper 388,2005, p. 327-346.

7. Ivanov, A.V., 2007, Evaluation of different models for the origin of the Siberian Traps. In Foulger, G.R., and Jurdy, D M., eds., Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430, p. 669-691.

8. Ivanov A.V., Demonterova E.I. Tectonics of the Baikal rift dcduced from volcanism and sedimentation: A review oriented to the Baikal and Hovsgol Lake systems // In: Milller W.E.G., Grachev M.A. (eds) Biosilica in Evolution, Morphogenesis, and Nanobiology (W.E.G. Miiller and M.A. Grachev, eds.), Marine Molecular Biotechnology, 2009, v. 47, p. 27-54.

Статьи в журналах ISI Web of Science и списка ВАК

1 Рассказов C.B., Иванов A.B., Богданов Г.В., Медведева Т.И. Состав ортопироксенов и типизация глубинных включений из лав Верхне-Окинского и Туккинского сегментов Байкальской рифтовой системы // Доклады академии наук. - 1994. - Т. 338 - №5 - С 649-654.

2. Рассказов C.B., Иванов A.B. Эпизоды и геодинамическая обстановка четвертичного вулканизма Байкальской рифтовой системы юго-восточной окраины Евразиатской литосферной плиты //Доклады АН - 1996. - Т. 349. - №6. - С. 804-807.

3. Рассказов C.B., Кунк М.Дж., Лур Дж.Ф., Бауринг С.А., Брандт И.С., Брандт С.Б., Иванов A.B. Эпизоды извержений и вариации состава четвертичных лав Байкальской рифтовой системы (Ar-Ar и K-Ar датирование вулканизма бассейна Джиды) // Геология и геофизика. -1996.-T.37.-Jfe6.-C. 3-15.

4 Рассказов С.В, Бовен А., Андре Л., Лиежуа Ж.-П., Иванов A.B., Пунзалан Л. Эволюция Mai магизма северо-востока Байкальской рифтовой системы // Петрология - 1997 - Т 5 -№2.-С. 115-136.

5. Brandt S B., Rasskazov S.V., Brandt I S., Ivanov A.V., Kunk M.J. The inverse problem of argon diffusion from minerals: determination of kinetic parameters from stepwise-heating experiments // Isotopes in Environmental and Health Studies. - 1997. - V. 33. - №4. - P. 399-409.

6. Иванов A.B., Рассказов C.B., Бовен А., Андре Л., Масловская МЫ, Тему Е.Б. Щелочноультраосновной и щелочнобазальтовый магматизм провинции Рунгве, Танзания // Петрология. -1998.-Т. 6. - №3. - С. 228-250.

7. Рассказов C.B., Логачев H.A., Иванов A.B. Корреляция позднекайнозойских тектонических и магматических событий в Байкальской рифтовой системе с событиями на юго-востоке Евразиатской плиты //Геотектоника. - 1998.-№4-С. 25-40.

8. Рассказов C.B., Иванов A.B., Брандт И.С., Брандт С Б. Миграция позднекайнозойского вулканизма Удоканского поля в структурах Байкальской и Олекмо-Становой систем // Доклады академии наук. - 1998. - Т. 360. - Jf»3. - с. 378-382.

9. Логачев H.A., Рассказов C.B., Иванов A.B., Мишарина В.А., Черняева Г.П. Стратиграфия верхлекайнозойской вулканогешю-осадочной толщи прибайкальской части Восточного Саяна//Стратиграфия. Геологическая корреляция. - 1998. Т. 6. -№4. - С. 81-91.

10. Иванов A.B., Рассказов C.B., Брандт СБ., Брандт И.С., Пунзалан Л.Е., Бовен A.A. Хронология поздпеналеозойских и мезозойских событий на хребте Удокан: 40Ат/3,Аг датирование первичных и наложенных минералов интрузивных пород // Геология и геофизика. - 2000. - Т. 40. - W»5. - С. 686-695.

11. Рассказов C.B., Бовен А., Иванов A.B., Семенова В.Г. Среднечегвертичный вулканический имиульс в Олекмо-Становой подвижной системе: 40Аг-39Аг датирование вулканитов Токинского Становика // Тихоокеанская геология - 2000 - Т 19 - №4 _ С 19-28.

12. Ivanov A.V., Rasskazov S.V., Chebykin E.P., Markova M.E., Saranina E.V. Y/Ho ratios in the Late Cenozoic basalts from the eastern Tuva, Russia: An ICP-MS study with enhanced data quality // Geostandards Newsletter. The Journal of Geostandards and Gcoanalysis. - 2000 - V 24 - №2 -P. 197-204.

13. Рассказов C.B., Логачев H.A., Брандт И.С., Брандт С Б , Иванов A.B., Демонтерова Е.И., Смагунова М.А. Импульсная миграция четвертичного вулканизма Восточнотувинского ноля//Доклады академии наук. -2000. - Т. 373, -№5. - С. 655-659.

14. Балышев C.B., Иванов А.В Низкоплотностные аномалии в мантии; всплывающие плюмы и/или разогретые погребенные литосферные плиты?//Доклады АН.-2001 -Т 380 4.-С. 523-527.

15. Рассказов C.B., Логачев H.A., Иванов A.B., Бовен A.A., Масловская М.Н., Сарацина Е.В., Брандт И С., Брандт С.Б Магматический эпизод Западного рифта 19-17 млн лет назад в контексте начала рифтогенеза Восточной Африки // Доклады АН. - 2001. - Т 381 - № 2 -С. 230-233.

16. Бракдт И.С, Рассказов С В., Иванов A.B., Брандт С Б. Эффект распределения радиогенного аргона в минерале на определение диффузионных параметров // Геохимия

- 2002. - № 1.-С. 63-69.

17. Логачев H.A., Брандт И.С , Рассказов С В., Иванов A.B., Брандт С Б., Конев A.A., Ильясова A.M. Определение К-Аг-возрасга палеоценовой коры выветривания Прибайкалья // Доклады академии наук. - 2002. - Т. 385. - №6. - С. 797-799.

18. Рассказов С.В, Сарашша Е.В., Логачев H.A., Иванов A.B., Дсмонтсрова Е.И, Масловская М.Н., Брандт С Б. Мангшшая аномалия DUPAL Тувино-Монгольского массива и ее палеогеодинамическое значение // Доклады академии наук. - 2002. - Т. 382. - №1. - С. 110-114.

19. Рассказов С В., Сарашша Е.В., Демонтерова Е.И., Масловская М.Н., Иванов A.B. Мантийные компоненты позднекайнозойских вулканических пород Восточного Саяна по изотопам Pb, Sr и Nd //Геология и геофизика. - 2002. - Г. 43. - №12. - С. 1065-1079.

20. Рассказов С В., Бауринг С.А., Хоуш Т., Демонтерова Е.И., Логачев Н.А, Иванов A.B., Саранина Е.В., Масловская М.Н. Изотопная систематика Pb, Nd и Sr в гетерогенной континентальной литосфере над областью конвектирующей мантии // Доклады академии пау-к. - 2002. - Т. 387. - №4. - С. 519-523.

21. Brandt I S., Rasskazov S.V., Brandt S.B., lvanov A.V. Thermal-field propagation in an exoeontaet zone of a magmatic body and its impact on radiogenic isotope concentrations in minerals // Isotopes in Environmental and Health Studies. -2002. - V. 38. - №1. - P. 47-58.

22. Диденко A.H., Козаков И.К., Бибикова E.B., Водовозов В.Ю., Хильтова В.Я., Резпнцкий Л.З., Иванов A.B., Левицкий В.И., Травин A.B., Шевченко Д О, Рассказов С.В. Палеомагнетизм нижнепротсрозойских граннтоидов Шарыжалгайского выступа фундамента Сибирского кратона и геодинамические следствия // Доклады академии наук.

- 2003. - Т. 390. - №3. - С. 368-373.

23. Иванов A.B., Рассказов С В., Масловская М.Н., Демонтерова Е.И., Брандт И.С., Брандт С Б., Саранина Е.В., Маркова М.Е., Котков Ю.В. Пипич A.B. Раннсюрский возраст и средне-позднеюрское тектоническое экспонирование гранитоидов выступа фундамента в северной части Амуро-Зсйской впадины: Rb-Sr и K-Ar-изотопные данные // Тихоокеанская геология. - 2003. - Т. 22. - №4. - С. 83-92.

24. Рассказов С.В., Логачев H.A., Иванов A.B., Бовен A.A., Масловская М.Н., Саранина H.H . Брандт И.С., Брандт С.Б. Магматический эпизод западного рифта 19-17 млн лет назад // Геология и геофизика. - 2003. - Т. 44. - №4. - С. 317-324.

25. Брандт С.Б., Рассказов СВ., Брандт И.С., Иванов A.B. Формальное исследование изохронных построений в 40Аг/39Аг-геохронометрни // Геохимия. - 2004. - №8. - С. 835842.

26. Ivanov А.V., Rasskazov S.V., Fcoktistov G.D., He H. and Boven A. 40Ar/39Ar dating of Usol'skii sill in the southeastern Siberian Traps Large Igneous Province: evidence for long-lived magmatism // Terra Nova. - 2005. - V. 17. - №3. - P. 203-208.

27. Зорин Ю.А., Турутанов E X., Кожевников B.M., Рассказов С.В, Иванов A.B. Кайнозойские верхнемантийные плюмы в Восточной Сибири и Центральной Монголии и субдукция тихоокеанской плиты // Доклады академии наук. - 2006. - Т. 409. - №2. - С. 217-221.

28. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х, Кожевников В.М., Рассказов С.В , Иванов A.B. О природе кайнозойских верхнемантийных илюмов в Восточной Сибири (Россия) и Центральной Монголии // Геология и геофизика. - 2006. - Т. 47. - №10. - С. 1056-1070.

29. Иванов A.B. Систематическое различие между U-Pb и 40Ar/39Aг датировками: причина и способ учета//Геохимия. -2006. -№10. - С. 1125-1131.

30. Перепелов А.Б., Пузанков М.Ю., Иванов A.B., Философова Т.М. Базашлы горы Хухч -первые минералого-1-еохимические данные по неогеновому K-Na-щелочному магматизму Западной Камчатки // Доклады АН. - 2006. - Т. 408. - № 6. - С. 795-799.

31. Brandt I.S., Rasskazov S.V., Ivanov A.V., Reznitskii L.Z., Brandt S.B. Radiogenic argon distribution within a mineral grain: implications for dating of hydrothermal mineral-forming event in Sludyanka complex, Siberia, Russia // Isotopes in Environmental and Health Studies. -2006. - V. 42. - №2. - P. 189-201.

32. Barry T.L., Ivanov A.V., Rasskazov S.V., Demonterova E.I., Dunai T.J., Davies G.R., Harrison D. Helium isotopes provide no evidence for deep mantle involvement in widespread Cenozoic volcanism across Central Asia // Lithos. - 2007. - V. 95., № 3-4. - P. 415-424.

33. Демонтерова Е.И., Иванов A.B., Рассказов С В., Маркова М.Е., Ясныгина Т А., Малых Ю.М. Литосферный контроль позднекайпозойского магматизма на границе Тувино-Монгольского массива, Прихубсугулье, Северная Монголия // Петрология. - 2007. - Т. 15. -№1. - С. 93-110.

34. Перепелов А.Б., Пузанков М.Ю., Иванов A.B., Философов» Т.М., Демонтерова Е.И., Смироновг Е.В., Чувашова Л.А,, Ясныгина Т. А. Неогеновые базаниты Западной Камчатки -минералого-геохимические особенности и геодинамическая позиция // Петрология. - 2007. -Т. 15. -Ка5. -С. 524-546.

35. Иванов A.B., Перепелов А.Б., Палесский С В., Николаева И В. Первые данные по распределению элементов платиновой группы (Os, Ir, Ru, Pt, Pd) и Re в островодужпых базальтах Камчатки // Доклады академии наук. - 2008. - Т. 420. - N21. - С. 92-96.

36. Ivanov А.V., Demonterova ЕЛ., Raskazov S.V., Yasnygina T.A. Low-Ti melts from the southeastern Siberian Traps Large Igneous Province: Evidence for a water-rich mantle source? // Journal ofEarthSystem Science -2008.-V. 117.-№ l.-P. 1-21.

37. Ivanov A.V., Palesskii S.V., Demonterova E.I., Nikolaeva I.V., Ashchepkov I.V., Raskazov S.V. Platinum-group elements and rhenium in mantle xenoliths from the East Sayan volcanic field (Siberia, Russia): evaluation of melt extraction and refertilization processes in lithospheric mantle of the Tuva-Mongolian massif// Terra Nova. - 2008. - V. 20. - №6. - P. 504-511.

38. Демонтерова Е.И., Иванов A.B., Карманов Н С. Базальтовые игкимбркгоподобные породы вулкана Сайхан (северо-западный Хангай, Монголия) // Вулканология и сейсмология. -2009 -№4.-С. 44-52.

39. Даневич Ф.А., Иванов О.В., Кобичев В.В., Третяк B.I. Тепловидшення Зеилг та резопансие захонлення сонячних аксюшв шд 57Fe // Кинематика и физика небесных тел. - 2009. - Г. 25. -№2.-С. 143-149.

40. Ivanov A.V., Не Н., Yang L., Nikolaeva I.V., Palesskii S.V. 40Ar/39Ar dating of intrusive magmatism in the Angara-Tascevskaya syncline and its implication for duration of magmatism of Siberian Traps // Journal of Asian Earth Sciences. - 2009. - V. 35. -№1. -P. 1-12.

41. Иванов A.B., Саньков B.A., Смекалин О.П., Чипизубов A.B. Оценка периода повторяемости сильных землетрясений в зонах Главного Саянского и Тункинского разломов по данным радиоуглродного датирования и статистического анализа // Вопросы инженерной сейсмологии. -2009. - Т. 36. -№2. - С. 70-80.

42. Гладкочуб Д.П., Донская Т В., Иванов A.B., Эрнст Р., Мазукабзов A.M., Писаревский С.А., Ухова H.H. Фанерозойский базитовый магматизм южного фланга Сибирского кратона и его геодинамическая интерпретация // Геология и геофизика. - 2010. - Т. 51. -№9.-С. 1223-1239.

43. Иванов A.B., Демонтерова Е.И. Растяжение в Байкальском рифте и глубина формирования базальтовых магм // Доклады академии наук. - 2010. - Т.435. - №4. - С. 510-515.

44. Патон М.Т., Иванов A.B., Фиорентини М.Л., Мак-Наугтон Н.Ж., Мудровская И., Рсзшщкий Л.З., Демонтерова Е.И. Поздпепермские и раннетриасовые магматические импульсы в Ангаро-Тасеевской синклинали, Южно-Сибирские траппы и их возможное влияние на окружающую среду//Геология и геофизика. -2010. -Т. 51,-№9. - С. 1298-1309.

45. Ivanov A.V., Arzhannikov S.G., Demonterova E.I., Arzhannikova A.V., Orlova L A. Jom-Bolok Holocene volcanic field in the East Sayan Mts., Siberia, Russia: stnicture, style of eruptions, magma compositions, and radiocarbon dating // Bulletin of Volcanology. - 2011. -V. 73. - In press

Подписано в печать 16.07.2011 Формат 60x88/16 Объем 2 усл. неч. л. Тираж 135 экз., заказ № 718 Отпечатано в Инстизуге земной коры СО РАН Иркутск 664033, ул. Лермонтова 128

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Иванов, Алексей Викторович

Введение

Глава 1. Мантия:ктура, состав и конвекция

1.1. Введение в проблему

1.2. Стратификация мантии

1.3. Литосфера и астеносфера

1.4. Вещественный состав мантии и ее частичное плавление

1.4.1. Пиролит, пиклогит и эклогит

1.4.2. Солидус мантийных пород

1.4.3. Плотность базальтового и перидотитового расплавов при высоком давлении

1.4.4. Вода в мантии

1.5. Тепловой поток

1.6. Сейсмическая томография

1.6.1. Мощность переходной зоны

1.6.2. Высокоскоростные сейсмические аномалии

1.6.3. Низкоскоростные сейсмические аномалии

1.6.3.1. Данные региональных сейсмических экспериментов

1.6.3.1.1. Йелоустон

1.6.3.1.2. Исландия

1.6.3.1.3. Эйфель

1.6.3.2. Данные глобальной сейсмической томографии

1.6.4. Сейсмическая анизотропия в верхней мантии

1.6.5. Корреляция данных сейсмической томографии и поверхностных структур

1.7. Ограничения на обмен вещества между разными оболочками Земли

1.7.1. Стандартная геохимическая модель

1.7.1.1. Изотопы благородных газов и азота

1.7.1.2. Изотопы неодима

1.7.1.2.1. Вариации 142Ш в метеоритах и породах Земли

1.7.1.2.2. Вариации 143КсЗ/144Ш в океанических и континентальных базальтах

1.7.1.3. Изотопы свинца

1.7.1.4. Мантийные компоненты на мультиизотопных диаграммах

1.7.2. Вовлечение вещества различных глубоких слоев Земли в вулканический процесс

1.7.2.1. Ядро

1.7.2.2. Нижняя мантия

1.7.2.3. Переходная зона и глубокие горизонты верхней мантии

1.7.3. Постоянный объем коры, как альтернатива стандартной геохимической модели

1.8. Выводы к главе

Глава 2. Геодинамические модели внутриплитного базальтового магматизма

2.1. Плюмовые модели

2.1.1. К истории вопроса

2.1.2. Модель стартующего плюма

2.1.3. Модели термохимического плюма

2.1.4. Роль субдукции в нижнюю мантию в плюмовых моделях

2.2. Альтернативные модели

2.2.1. Деламинация континентальной литосферы

2.2.2. Обогащенные капли

2.2.3. Мегалит Рингвуда и роль стагнирующего слэба

2.2.4. Модели глубинного водного цикла

2.2.5. Роль тектонических напряжений в литосфере для локализации вулканизма

2.2.6. Плавление внутри литосферы

2.3. Выводы к главе

Глава 3. Геохимические аспекты образования базальтовых магм

3.1. Распределения микроэлементов в базальтах различных reo динамических обстановок "

3.2. Микроэлементное моделирование кристаллизации породообразующих базальтовых минералов

3.3. Микроэлементное моделирование ассимиляции корового вещества и смешения коровых и мантийных выплавок

3.4. Частичное плавление перидотитовой мантии

3.4.1. Содержания главных компонентов в частичной выплавке из перидотитовой мантии

3.4.2. Микроэлементное моделирование частичного плавления перидотитового мантийного вещества

3.5. Частичное плавление пиклогитовой и эклогитовой мантии

3.5.1. Содержания главных компонентов в частичной выплавке из пиклогитовой и эклогитовой мантии

3.5.2. Микроэлементное моделирование частичного плавления пиклогитовой и эклогитовой мантии

3.5.3. Островодужные расплавы при плавлении пиклогитовой и эклогитовой мантии

3.6. Выводы к главе

Глава 4. Внутриконтинентальный толеитовый (трапповый) магматизм на примере поздней перми - раннего-среднего триаса Сибирской платформы

4.1. Распространение Сибирских траппов, объемы извергнутой магмы

4.2. Тектоническая позиция Сибирских траппов

4.3. Вертикальные тектонические движения

4.4. Мощность литосферы

4.5. Датирование Сибирских траппов

4.5.1. Районирование

4.5.2. Результаты датирования

4.5.2.1. 40Аг/39Аг датирование

4.5.2.2. и-РЬ датирование

4.5.2.3. Палеомагнитные данные

4.6. Вариации состава лав и интрузий

4.6.1. Минеральный состав

4.6.2. Геохимические данные

4.6.2.1. Норильск-Хараелахская провинция

4.6.2.2. Меймеча-Котуйская провинция

4.6.2.3. Тунгусская синеклиза

4.6.2.4. Ангаро-Тасеевская синеклиза

4.6.3. Исходные составы базальтов Сибирских траппов

4.7. Тестирование моделей происхождения Сибирских траппов

4.7.1. Модель стартующего плюма

4.7.2. Взаимодействия плюмовых расплавов с литосферой

4.7.3. Модель термохимического плюма

4.7.3.1. Стандартная модель

4.7.3.2. Модель Добрецова-Кирдяшкина

4.7.4. Модель литосферной деламинации

4.7.5. Модель пассивного разогрева верхней мантии

4.7.6. Модель глубинного водного цикла

4.8. Сопоставление с другими трапповыми провинциями

4.9. Выводы к главе 4.

Глава 5. Внутриконтинентальный щелочно базальтовый магматизм на примере позднего кайнозоя Центральной Азии

5.1. Распространение позднекайнозойского вулканизма в Центральной Азии

5.2. Распространение вулканизма в Байкальской рифтовой системе и сопряженных территориях и результаты датирования

5.2.1. До байкальские этапы (юра — мел) внутриконтинентального вулканизма на территории Забайкалья и Монголии

5.2.2. Байкальский этап вулканизма на территории Забайкалья

5.2.2.1. Ранняя стадия (поздний мел - эоцен)

5.2.2.2. Собственно Байкальская стадия

5.2.2.2.1. Олигоцен (?) - миоцен

5.2.2.2.2. Плиоцен - плейстоцен

5.2.2.2.3. Голоцен

5.2.3. Распространение кайнозойского вулканизма в Монголии южнее

Болнайского разлома и результаты датирования

5.2.3.1. Поздний мел - ранний кайнозой

5.2.3.2. Миоцен

5.2.3.3. Плиоцен — плейстоцен

5.2.3.4. Голоцен

5.3. Вариации состава лав в пределах Байкальской рифтовой системы и сопредельных районов Монголии

5.3.1. Некоторые особенности минерального состава

5.3.2. Петрогенные компоненты

5.3.3. Микроэлементы

5.3.4. Изотопные компоненты

5.3.5. Исходные составы магм

5.4. Обсуждение моделей

5.4.1. Синхронен ли вулканизм?

5.4.2. Миграция вулканизма в пределах Байкало-Монгольского региона

5.4.3. Аномальные объемы магм

5.4.4. Глубина образования магм

5.4.5. Соотношение подтока глубинного мантийного вещества и процессов растяжения

5.5. Выводы к главе

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Внутриконтинентальный базальтовый магматизм"

Актуальность.

Тектоника плит позволила объяснить глобальное распределение вулканизма на конвергентных и дивергентных границах. В зонах спрединга происходит пассивное выведение мантийных пород к поверхности. Давление падает быстрее, чем остывает мантия. При этом происходит ее объемное плавление на малых глубинах в сухих, условиях (Saal et al., 2002). Появляются, базальты, так называемого, геохимического типа базальтов срединно-океанических хребтов. В надсубдукционных зонах область мантийного клина обогащена водой за счет дегазации* слэба. Вода, в свою очередь, снижает температуру плавления мантии. Этот процесс является определяющим для образования базальтовых магм в субдукционных обстановках, а транспорт вещества водным флюидом определяет геохимические.особенности надсубдукционных магм, так называемого островодужного типа базальтов, с ярко выраженным обогащением крупноионными литофильными элементами и легкими редкоземельными элементами относительно высокозарядных элементов (Ulmer, 2001). По Sr-Nd-Pb изотопным данным базальты надсубдукционных и спрединговых обстановок обычно не различаются между собой, что указывает на незначительный промежуток времени между обогащением мантийного клина и выплавлением надсубдукционных базальтовых магм. В этой простой схеме остается необъясненным появление вулканизма внутри' литосферных плит. Спектры распределения, несовместимых элементов на диаграммах нормирования к предполагаемому составу примитивной^ мантии для внутриплитных (в первую очередь щелочных) базальтов отличаются как от базальтов спрединговых зон, так и от надсубдукционных базальтов. По Sr-Nd-Pb изотопным данным базальты океанических островов, смещены от базальтов срединно-океанических хребтов в сторону изотопно-обогащенных составов (Hart et al., 1992), что указывает на относительно древний характер обогащения микроэлементами (в отличие от молодого характера обогащения микроэлементами в надсубдукционной области).

Активное развитие плюмовых моделей началось в середине 80-х годов прошлого столетия (Anderson, Natland, 2005). Переломным моментом послужили работы рубежа 1980-90-х гг. по аналоговому моделированию на сиропах различной вязкости в прозрачных цистернах (Griffiths, Campbell, 1990) и обнаружение высоких отношений 3Не/4Не в вулканических породах горячих точек в сравнении с проявлениями верхнемантийного вулканизма — породами срединно-океанических хребтов (Kellog, Wasserburg, 1990). С конца 1980-х - начала 1990-х годов количество публикаций со словом «плюм» (преимущественно в англоязычной литературе) в. заглавии статьи неуклонно росло. Росло и количество вулканических областей (горячих точек), связываемых с мантийными плюмами. Если исходно насчитывалось порядка 20-ти плюмов (Morgan, 1971), то в 1999 г. уже предполагалось, что на Земле могут действовать одновременно 5200 плюмов разного ранга (Malamud, Turcotte, 1999). По-видимому, это значение оказалось слишком велико, и в последующие годы количество современных - плюмов сократилось на два порядка. Что касается нижнемантийных плюмов, то в настоящее время большинство исследователей полагает их количество близким десяти (Courtillot et al., 2003; Ritsema, Allen, 2003; Montelli et al., 2004). Однако при этом практически отсутствует какое-либо согласие, какие именно области вулканизма ассоциируют с этими 10-ти плюмами (Ivanov, Balyshev, 2005; Foulger, 2010). С середины 90-х годов прошлого столетия начала усиливаться критика основ плюмовой гипотезы и ее отдельных положений.

Плюмовая гипотеза неизбежно видоизменялась, вплоть до того, что на сегодняшний день существуют десятки различных плюмовых моделей непохожих ни друг на друга, ни на оригинальные представления У.Дж. Моргана (Morgan, 1971). Накапливались противоречия и несогласованности между наиболее популярными плюмовыми моделями и геологическими фактами. Например, структура «голова-хвост», полученная в экспериментах с сиропами (Griffiths, Campbell, 1990), до сих пор-не обнаружена методами сейсмическими томографии (Ritsema, Allen, 2003). «Неподвижная» в ранних плюмовых представлениях Гавайско-Императорская цепь вулканов мигрировала в южном направлении в начале своего развития со скоростью, сопоставимой со скоростью движения быстрых плит (Tarduno, Cottrell, 1997). Предсказанные в модели стартующего плюма вулканические поднятия гор (Campbell, 2005) не предшествовали крупнейшим объемным лавовым излияниям ни на континентальной (Сибирские траппы — Czamanske et al., 1998) ни на океанической литосфере (Онтонг Джава - Mahoney et al., 2001). Интерпретация высоких отношений

3Не/4Не в контексте вовлечения недегазированного нижнемантийного резервуара натолкнулась на «гелиевый парадокс», смысл которого сводится к тому, что высоким отношениям 3Не/4Не соответствуют низкие концентрации гелия (Anderson, 1998). Ранние утверждения об изотопных свидетельствах вовлечения вещества ядра Земли в генерацию «плюмовых» базальтов, не были подтверждены данными по изотопии вольфрама (Scherstén et al., 2004), а данные по изотопии осмия нашли простое объяснение с позиции вовлечения в магмогенезис мантийных сульфидов (Meibom, 2008). По экспериментальным данным было показано, что наличие углерода в мантийных породах приводит к резкому снижению его солидуса при давлении более 2.2 ГПа (Dalton, Presnall, 1998), при этом в координатах Р-Т-ССЬ существует непрерывный ряд переходов между кимберлитами, карбонатитами, пикритами и базальтами (Gudfínnsson, Presnall, 2005).

Области внутриплитного вулканизма на континентах оказываются еще более сложными для интерпретации в сравнении с океанским внутриплитным вулканизмом. Мощная гетерогенная литосфера может содержать метасоматизированные, легкоплавкие участки (например, вмороженные в литосферу надсубдукционные мантийные палеоклинья), которые, как предполагается, подвержены плавлению даже при незначительном перераспределении тепла в астеносфере (Puffer, 2001). Считается, что метасоматизированная литосферная мантия может давать магмы с разнообразными спектрами, характерными как для большинства внутиплитных базальтов (Pilet et al., 2004), так и классического островодужного типа (Puffer, 2001). Это в частности затрудняет ставшие в последнее время популярными палеотектонические реконструкции по геохимическим данным магматических пород. В то же время состояние проблемы с выделением литосферного компонента по геохимическим данным точно характеризуется фразой из статьи (Kieffer et al., 2004): не вешается ли ярлык «литосфера» на источник любой магмы, чей состав предполагается несоответствующим составу магм астеносферного или плюмового источника? [/5 the label 'lithosphere' just given to the source of any magma whose composition is thought to be inconsistent with that of an asthenosphere or plume source?]

Новая информация о механизме образования магм во внутриплитных условиях, а особенно во внутриконтинентальных обстановках, накапливается в последние годы невероятно быстрыми темпами. Это отражается в появлении множества разнообразных моделей. В настоящее время в научной литературе обсуждается ряд альтернативных моделей, которые могли бы объяснить сложные геохимические вариации состава внугриконтинетальных магм. Среди наиболее обсуждаемых моделей являются — деламинация гравитационно-неустойчивой нижней части литосферы (Lustrino, 2005), конвективное перераспределение тепла на границе литосферных блоков с разной мощностью (King, Anderson, 1998), теплоизоляция мантии под крупными континентальными блоками (Trubitsyn et al., 2003; Coltice et al., 2007) и различные варианты этих моделей с плюмовыми моделями. Еще один тип моделей, объясняющий внугриконтинентальный магматизм в связи с удаленными зонами субдукции, появился сравнительно недавно, благодаря, в том числе, работам автора диссертации (Zhao, 2004; Ivanov, Balyshev, 2005; Komabayashi, 2006; Зорин и др., 2006; Faccenna et al., 2010; Коваленко и др., 2010). Идеи такого рода высказывались более 30 лет назад (Сох, 1978), но механизм такой связи не был очевидным до выделения стагнирующих слэбов в переходной зоне мантии по сейсмическим данным. Первые публикации о стагнирующих слэбах появились только в начале 90-х годов прошлого столетия (Fukao et al., 1992), а первый систематический обзор опубликован менее десяти лет назад (Fukao et al., 2001). Особый интерес к таким слэбам вызван еще и тем, что, по-видимому, именно они являются транспортером воды и углерода в переходную зону мантии. Водонасыщенная переходная зона в свою очередь может служить своеобразным фильтром для несовместимых элементов, существенно влияя на баланс элементов в разных геосферах Земли (Bercovici, Karato, 2003). Поскольку субдукция идет в основном под континенты, то изучение именно внутриконтинентального базальтового магматизма является ключевым для понимания роли стагнирующих слэбов в динамике плавления мантии.

Цели и задачи исследования.

Целью данной работы являлся критический анализ существующих моделей образования базальтовых магм внутриплитных обстановок в целом и во внутренних частях континентов в частности. Тестирование этих моделей на конкретных геологических примерах.

В задачи исследования входили:

1) Обзор существующих представлений о стратификации мантии, составе ее различных регионов и механизмах переноса вещества в контексте проблемы генерации базальтовых магм.

2) Выявление геохимических критериев для разделения базальтовых выплавок из континентальной литосферной мантии от выплавок из подлито сферных источников s на примере щелочных и толеитовых базальтов различных регионов мира.

3) Детальное изучение (распространение, минералогия и петрография продуктов извержения, датирование, вариации элементного и изотопного состава, механизм образования магм) преимущественно мезозойской провинции Сибирских траппов, позднекайнозойских вулканических полей на территории* юга Сибири и северной Монголии.

Фактический материал и методы исследования.

Фактический материал для данной работы собран автором в ходе полевых работ на молодых вулканических полях юга Сибири и северной Монголии в период 19912010 г.г. (в разные годы совместно с C.B. Рассказовым, Е.И. Демонтеровой, КД. Литасовым, С.Г. Аржанниковым, A.B. Аржанниковой, A.B. Саньковым, А. Бовеном (А. Boven) и др.), на молодых вулканических полях Восточной Африки в 1994 г. (совместно с C.B. Рассказовым и А. Бовеном (A. Boven)), на Центральной Камчатке в 2001 г. (совместно с А.Б. Перепеловым и М.Ю. Пузанковым), а также в южной (Ангаро-Тасеевская синеклиза) и центральной (Тунгусская синеклиза) частях Сибирских траппов в 2005, 2007 и 2008 г.г. (в разные годы совместно с X. Хё (Н. Не), JT. Янгом (L. Yang), Ю. Пэном (Y. Pan), X. Чинем (H. Qin), M. Фиорентини (M. Fiorentini) и др.).

Аналитические данные по содержаниям широкого спектра элементов и вариациям радиогенных изотопов получены: а) в Институте земной коры СО РАН (петрогенные элементы методом классической «мокрой химии» - аналитики Г.В. Бондарева, М.А. Смагунова и др.; пробоподготовка для измерений >25 микроэлементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой - М.Е. Маркова, Е.И. Демонтерова, Ю.М. Малых, Т.А. Ясныгина, в том числе с участием автора; пробоподготовка и измерения изотопов Sr и Nd методом масс-спектрометрии с термической ионизацией (приборы МИ1201ТМ и Finnigan МАТ262) - Е.И. Демонтерова, М.Н. Масловская, H.H. Фефелов, Е.В. Саранина); б) в Институте геохимии СО РАН, Лимнологическом институте СО РАН и Королевском музее Центральной Африки (Royal Museum for Central Africa, Tervuren, Belgium) (определения >25 микроэлементов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (приборы PlasmaQuad 2, PlasmaQuad 2+ и Element 2) - JI. Андре (Ь. André), В.И. Ложкин, Е.П. Чебыкин, в том числе с участием автора); в) в Институте геологии и минералогии СО РАН (определения- >25 i микроэлементов? методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, а также Os, Ir, Ru, Pd, Pt и Re с использованием изотопного разбавления (прибор Element) - C.B. Палесский и Е.В. Николаева); г) в .Геологическом институте БНЦ СО РАН (электронная микроскопия (прибор> LEO с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 300) — Н.С. Карманов с участием Е.И. Демонтеровой).

Датирование выполнено: а) K-Ar методом в Институте земной коры СО РАН (модифицированный прибор

МИ-1201 - [Брандт И.С.[, Брандт С.Б.) и Институте геологии и геохимии редких и рассеянных металлов РАН (прибор МИ-1201М- В.А. Лебедев); б) 40Аг/39Аг методом в Свободном университете Брюсселя- (Vrije Universiteit Brüssel) ((прибор MAT 240) лично автором, включая все предварительные стадии пробоподготовки, и совместно с А. Бовеном (A. Boven), Л. Пунзалан (L. Punzalan) и X. Хё (Н. Не)), в Институте геологии и геофизики Китайской академии наук в Пекине (Institute of Geology and Geophysics of Chinese Academy of Sciences) (лично автором, включая все предварительные стадии пробоподготовки, и совместно с X. Хё (Н. Не) и Л. Янгом (L. Yang)) и в Геологической службе США в Менло-Парк (USGS, Menlo Park, California - А. Бовен (A. Boven)). в) методом SHRIMP в Университете Западной Австралии (University of Western Australia) (M. Пэтононом (М. Patón) под руководством Н. Макнила (N. MacNeal)). г) радиоуглеродные определения выполнены Л.А. Орловой в Институте геологии и минералогии по совместным сборам автора, С.Г. Аржанникова, A.B. Аржанниковой и Е.И. Демонтеровой древесины из шлаков вулкана Аткинсона.

Использованы другие опубликованные данные, полученные, в том числе, и по образцам автора.

Научная новизна.

Диссертация основана преимущественно на фактическом материале автора и его коллег. Многие данные являются абсолютно новыми, как по фактическому материалу для конкретных изучаемых объектов, так и по интерпретации. Например: а) Впервые получены кондиционные значения возраста 40Аг/39Аг методом по ряду вулканических полей юга Сибири (Прихубсугулье, Удоканское вулканическое поле, разрез Камаринского хребта). Впервые датированы 40Аг/39Аг методом долеритовые силлы южной части провинции Сибирских траппов в Ангара-Тасеевской синеклизе, а также в ряде других районов Сибирских траппов. Долеритовые силлы Ангара-Тасеевской впервые датированы Ц-РЬ методом по циркону. б) Впервые дана характеристика распределения элементов группы платины (за исключением Шг) и рения в представительных образцах островодужных базальтов Камчатки и щелочных базальтов юга Сибири. Впервые получены данные по распределению этих элементов в триасовых долеритах Ангаро-Тасеевской синеклизы. в) Впервые для Сибирских траппов и обширной области позднекайнозойского вулканизма Центральной Азии предложена модель магмообразования в связи со стагнацией слэба.

В работе содержатся также и другие новые, но более частные результаты.

Практическая значимость.

Данные по датированию могут быть использованы для составления геологических карт нового поколения, а данные по микроэлементному составу — для типизации ряда петротипических комплексов магматических пород на территории Сибири. Данные по распределению элементов группы платины в долеритовых силлах Ангаро-Тасеевской синеклизы, указывающие на их схожесть с РЬ-Рс1-богатыми лавами Норильского района, позволяют говорить о потенциальной рудоносности этих силлов на платину и палладий.

Защищаемые положения.

1. В мантии Земли непрерывно идут два сбалансированных между собой процесса - истощения мантии несовместимыми элементами в результате частичного плавления и ее обогащения за счет рециклинга корового вещества посредством субдукции и деламинации. Петрологические доказательства самого глубокого поступления вещества на поверхность ограничиваются верхними горизонтами нижней мантии и переходной зоной (410-700 км), т.е. глубиной самых глубоких землетрясений.

2. Слэбы, стагнирующие по глубине в переходной зоне мантии, являются поставщиком флюидной компоненты и легкоплавкого вещества под внутренние части континентов. Это рано или поздно приводит к процессам базальтового магматизма.

3. Для внутриконтинентального базальтового (траппового) магматизма характерна эпизодичность извержений с доминирующими пиком и одним или несколькими подчиненными, пиками. Так, для крупнейшей фанерозойской провинции Сибирских траппов выделяется минимум два эпизода объемного магматизма, отстоящих друг от друга примерно на 10 млн лет — на границе перми и триаса и на границе раннего-среднего триаса*. Общая длительность базальтового магматизма Сибирских траппов составляла не менее 20 млн лет, а с учетом сопутствующего магматизма кислого и среднего состава - 30 млн лет.

4. Исходные магмы низкотитанистых толеитов, преобладающих по объему во многих континентальных траппах, характеризуются выраженными «субдукционными» геохимическими метками. Для' провинции Сибирских траппов выявляется закономерное снижение субдукционных геохимических характеристик по мере удаления от зоны субдукции Монголо-Охотского океана вглубь Сибирского континента.

5. Декомпрессионное плавление мантии является важным фактором в формировании базальтовых магм. Например, для Байкальского рифта фиксируется систематическое уменьшение глубины от ~120 до 80 км вдоль оси рифта по1 мере удаления от полюса вращения Амурской плиты. Т.е., чем больше растяжение коры, тем меньше глубина плавления мантийного вещества. При этом растяжение литосферы не являлось его первопричиной. Собственно магматизм был вызван подтоком мантийного вещества снизу.

6. Процесс контаминации базальтовых магм коровым веществом контролируется соотношением плотностей базальтовой магмы и коры. Так сухие толеиты имеют большую плотность в сравнении с сухими щелочными магмами и, соответственно, имеют выше вероятность временной остановки на уровне перехода между нижней и верхней корой. В Байкалом рифте этим обуславливается большая коровая контаминация позднекайнозойских низко- и умереннощелочных расплавов в сравнении с одновозрастными высокощелочными расплавами.

Структура работы.

Диссертация состоит из 5 глав, введения, заключения, 4-х приложений и списка литературы! из 635 наименований. Полный объем диссертации - страниц из них: текст основной части диссертации (главы 1-5) составляют 145 страниц печатного текста (шрифт 12 Times New Roman через 1.5 интервала), 172 рисунков и 21 таблиц.

Первые три главы являются обзорными. Они включают в себя рассмотрение различных аспектов изучения базальтового магматизма, включая данные по сейсмической томографии и экспериментам при высоких значениях температуры и давления. В них рассматриваются различные модели, используемые для объяснения базальтового магматизма. Делается упор на обсуждение классических геохимических представлений и ряда новых моделей, широко обсуждаемых в литературе. Логика изложения первой главы заимствована из раздела «Mass flux across the lower-upper mantle boundary: Vigorous, absent, or limited?», написанного для коллективной монографии Геологического общества Америки №388 «Plates, plumes, and paradigms» (главным образом) автором данной диссертации (Ivanov, Balyshev, 2005). В тоже время эти эта глава существенно расширена и дополнена новым материалом. Вторая глава является обзором, логика которого исходит из статьи автора (Иванов, 2006), написанной под воздействием международного совещания «Великий спор о плюмах: происхождение и роль крупных изверженных провинций и горячих точек» ("The grate plume debate: the origin and impact of LIPs and hotspots"), в Форт-Уильямсе в 2005 г., в которой автор принимал непосредственное участие. Во второй главе рассматриваются существующие плюмовые и альтернативные модели, серьезно обсуждающиеся в научной литературе. Третья глава является новым вкладом автора в обзор по данной проблеме. В ней приводятся данные численных расчетов, которые показывают в каком направлении смещаются составы магм при частичном плавлении различных мантийных источников, при коровой контаминации и фракционной кристаллизации магм. Две последующие главы посвящены рассмотрению двух крупных вулканических регионов - преимущественно мезозойских Сибирских траппов и Центрально-Азиатской области позднекайнозойского вулканизма. Данные главы базируются в существенной мере на фактическом материале, полученном автором диссертации совместно с коллегами, перечисленными ниже. Приложение 1 является своего рода терминологическим справочником и дает сжатое пояснение слэнгу, сформировавшемуся в (преимущественно англоязычной) научной литературе. Приложение 2 описывает устоявшиеся в международной практике принципы классификации базальтов и родственных, им пород. Приложение 3 дает краткую сводку по аналитическим методам исследований, используемым для получения фактического геохронологического и геохимического материала. Приложение 4 посвящено рассмотрению вопроса неопределенности используемых констант распада 40К. Это приложение необходимо по причине сопоставления геохронологических данных, полученных U-Pb и 40Аг/39Аг методами в главе 4.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы изложены в 2-х коллективных монографиях и более чем в 50-ти статьях, опубликованных преимущественно в изданиях (отечественных и зарубежных), входящих в базу данных филадельфийского Института научной информации (Institute of Scientific Information - ISI) (т.е. автоматически включенных ВАК в список журналов для защит докторских диссертаций). Результаты апробированы на множестве российских и международных научных конференциях. За последние пять лет автором лично делались устные доклады на следующих конференциях:

2006 - «Изотопная геохронология — III. Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма» (Москва, ИГЕМ РАН), «III Всероссийский симпозиум по вулканологии и палеовулканологии» (Улан-Удэ, Геологический институт БНЦ СО РАН).

2010 - «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского складчатого пояса. От океана к континенту» (Иркутск, Институт земной коры СО РАН)

Условия выполнения работы.

Основной сбор материалов был осуществлен автором во время работы в лаборатории изотопии и геохронологии Института земной коры СО РАН, однако систематическое изложение материала в виде диссертации было начато и завершено в лаборатории палеогеодинамики этого же института. В первую очередь, автор выражает особую благодарность своей супруге и соавтору многих работ, Е.И. Демонтеровой, за всестороннюю техническую, научную и моральную поддержку. Автор благодарит JI.3. Резницкого за обсуждение логичности построений и постоянные консультации по минералогии и петрографии, С.И. Шерману и H.A. Радзиминович за прочтение первой главы и ценные замечания. В течение нескольких последних лет обсуждение изложенных в диссертации идей происходило как при личных встречах, так и при постоянных контактах по электронной почте с участниками неформальной рабочей группы «Платоников» - Д.Л. Андерсоном (D.L. Anderson), У.Б. Гамильтоном (W.B. Hamilton), Б. Джулианом (В. Julian), А. Мейбомом (А. Meibom), Р. Мейером (R. Meyer), Д.Х. Натландом (J.H. Natland), Д.С. Пресналлом (D.C. Presnall), Д.Р. Фоулджер (G.R. Foulger), Х.С. Шетом (Н.С. Sheth), а также с не входящими в эту группу Б.Дж. Штерном (R.J. Stern) и Л. Элкинс-Тантон (L. Elkins-Tanton). Ряд вопросов обсуждался с

Ю.А. Зориным], К.Д. Литасовым и М.Л. Фиорентини (МХ. Рюге^Ы), что в конечном итоге вылилось в совместные публикации. Автор благодарит директора Института геологии и геофизики Китайской академии наук, Р. Жу (Я. Zhu) за поддержку исследований Сибирских траппов, а также сотрудницу этого института X. Хё (Н. Не) за многолетнее сотрудничество в области 40Аг/39Аг геохронологии. Автор также благодарит всех перечисленных в разделе «Фактический материал и методы исследований» аналитиков и коллег за неоценимую помощь. При этом все ошибки и заблуждения, если наличествуют в диссертации, находятся на совести автора. Диссертация завершена в ходе выполнения гранта РФФИ 11-05-00509.

Заключение Диссертация по теме "Петрология, вулканология", Иванов, Алексей Викторович

5.5. Выводы к главе 5

Молодой малообъемный вулканизм на территории Восточной и Центральной Азии формирует огромный-вытянутый ареал, протягивающийся в северо-западном направлении от окраины Японского моря на востоке - до Восточного Саяна на западе: Вулканические поля в пределах этого ареала распределены, неравномерно, некоторые из них сближены, другие: удалены (до тысячи км) друг от друга. Единой общей: характеристикой этого ареала1 является то, что он расположен как над стагнирующей частью Тихоокеанского слэба, так и на продолжении слэба: под внутренние части континента. По гравиметрическим данным за пределами стагнирующей части слэба фиксируются аномалии, которые можно интерпретировать как колонны относительно; легкого, всплывающего мантийного материала в. диаметре, имеющие не меньше 100 км и в глубину протягивающиеся не; глубже переходной зоны, мантии (410-650 км). Появление вулканизма в наиболее удаленных от восточной окраины Азии регионах (Байкальский рифт и сопредельные части Монголии без видимых структур растяжения) связано с декомпрессионным плавлением; вещества в этих колоннах, на подлитосферных глубинах. Растяжение литосферы, связанное с Байкальским рифтогенезом, являлось.важным' контролирующим' фактором в-процессе; плавления. Чем выше степень растяжения, тем меньше глубина; на котором осуществлялось плавление, и тем выше степень частичного плавления. По своему составу плавящаяся, мантия была преимущественно перидотитовая. Выявляются и мантийные неоднородности, выраженные в, присутствии эююгитового компонента, по-видимому, являющегося рециклированным базальтом океанической коры. .

При подъеме магм к поверхности, часть магм задерживалась на нижнекоровых уровнях, что приводило к их контаминации коровым веществом. Процесс задержки магм, по-видимому, контролировался соотношением плотности базальтового расплава и плотности верхней коры. Если плотность базальтового расплава оказывалась ниже, то он поднимался к поверхности без существенной задержки, если выше — застревал. Это объясняет почему щелочные расплавы (например, базаниты) характеризуются меньшей степенью контаминированности в сравнении с менее щелочными расплавами и расплавами нормальной щелочности (например, оливиновые толеиты), поскольку плотность расплава падает с ростом его щелочности.

• По времени проявления вулканизма в разных регионах, отсутствуют какие-либо четкие коррелированные между собой события. В разных регионах и в пределах отдельных вулканических полей фиксируется разнонаправленные тренды миграции вулканизма. Все это указывает на контроль вулканизма тектоническим стрессом, вызванным изменениями в региональном масштабе и на локальном уровне. Процессы на удаленных границах литосферных плит не являлись непосредственным спусковым крючком для вулканических извержений, но могли влиять опосредованно через контролируемое ими изменение в региональных тектонических напряжений.

Наличие отдельных вулканических событий, например формирование лавового потока ~7 тыс. лет назад на Жом-Болокском поле, с относительно большим объемом, излившейся магмы для индивидуального базальтового извержения даже по мировым масштабам на фоне сравнительно малообъемного вулканизма в регионе, показывает, что скорость извержения материала на поверхности не соответствует скорости магмообразования на глубине. В случае с упомянутым Жом-Болокским извержением, расплав на мантийной глубине накапливался в течение не менее нескольких тысяч лет, а изливался не более чем в течение нескольких десятков лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние два десятилетия раздел геологии; занимающийся процессами в мантии, Земли;, переживает бурное развитие, схожее с тем, которое происходило в геологии в середине XX столетия в связи с исследованиями дна океанов. Подобно как исследования океанического дна, неизведанного в те времена региона Земли, вылились в тектонику плит, так и исследования мантии Земли могут привести к принципиально новым представлениям. В частности,, в: конце 1980х - начале 1990х было зафиксировано, что проникновение слэбов в нижнюю мантию, видимое по данным сейсмической томографии, того времени, в t ряде случаев является сейсмологическим артефактом (Zhou and Anderson, 1989; Fukao et al:, 1992). Последующие работы показали, что подавляющее большинство слэбов выполаживается в горизонтальное положение: (стагнирует) на глубинах между 400 и 1000. км. Таким образом, край стагнирующего слэба, оказывается под вышележащей; литосферной плитой, обычно континентальной,, на удаленишв 1-2 тыс км от океанического трога (Fukao et al. 20012009). Изучение процессов стагнации слэбов - сравнительно новое направление. На рис. 3.1. приведена динамика публикаций в научной литературе, посвященных стагнирующим; слэбам. За первое десятилетие после их открытия было-опубликовано всего 13 статей (чуть большегчем по одной статье в год) в журналах, индексируемых в:

20; s 18

03 1— 16 аз

14 о о 12 ш н 10 о 8 ф т

S 6 с; о 4 ~ 2 о

1990

1995

2000 2005 публикации

2010

Рис. 3.1. Динамика публикаций статей, посвященных изучению стагнирующих слэбов по данным поиска в. базе данных Web of Science (ключевые слова «stagnant slab or, stagnated slab, or slab stagnation» в разделах по наукам : о Земле). Обозначены два имеющихся обзора, по этой тематике. базе данных ISI web of science. Интерес к этой тематике возник только после обзорной статьи (Fukao et al., 2001). При этом, основные работы посвящены либо идентификации стагнирующих слэбов геофизическими методами, либо численному моделированию процессов, приводящих к стагнации слэбов.

В начале 1990х выросло количество экспериментальных работ, посвященных полям стабильности водосодержащих минералов в мантии Земли. В частности было показано, что переходная зона на глубине 410-650 км является основным водосодержащим регионом в мантии (Ohtani, 2005). С начала 1990х тематика нахождения воды в мантии становится одной из наиболее «горячих» в науках о Земле. Сегодня этому вопросу посвящается более 200 статей в год (рис. з.2).

300

1 250 н н 200 о 100 0

1990

1995 2000

Год публикации

2005

2010

Рис. 3.2. Динамика публикаций статей, посвященных изучению воды в мантии Земли, по данным поиска в базе данных Web of Science (ключевые слова «water and mantle» в разделах по наукам о Земле). До 1990 г. количество статей в год варьировало от 0 до 2.

Множественные расчеты РТ условий субдукции говорят о том, что внутри субдуцирующих слэбов температура недостаточно высока, чтобы осуществлялась полная дегидратация водных минералов и, соответственно, переходная зона мантии может пополняться водой в ходе субдукции (Bina et al., 2001; и др.). Наличие стагнирующих слэбов и данные о полях стабильности водных минералов на глубинах выше глубин дегазации слэбов под островными дугами, привели к появлению нового класса моделей внутриплитного магматизма, например, модели водного фильтра (Bercovichi, Karato, 2003), модели большого мантийного клина (Zhao et al., 2004; 2007), моделей верхнемантийных плюмов, связанных со стагнирующими слэбами (Зорин и др. 2006; Бассеппа е1 а1., 2010) и модели глубинного водного цикла (Туапоу е1 а1., 2008а). Можно смело прогнозировать, что в ближайшие годы интерес к этим моделям будет возрастать. Данная диссертация посвящена развитию этих новых идей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Иванов, Алексей Викторович, Иркутск

1. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я., Золотухин В.В. Вещественная эволюция пермотриаеовых базальтов Сибирской платформы во времени и пространстве // Петрология, 2004, т. 12, с. 339-353.

2. Андрющенко C.B., Воронцов A.A., Ярмолюк В.В., Сандимиров И.В. Эволюция юрско-мелового магматизма Хамбинской вулканно-тектонической структуры (Западное Забайкалье) // Геология и геофизика, 2010, т. 51, с. 944-962.

3. Аитощенко-Оленев И.В. Морфология и возраст Бартойской группы вулканов (Западное Забайкалье) / Материалы по геологии и полезным ископаемым Бурятской АССР. Вып. XIII. Улан-Удэ, 1970, с. 35-44.

4. Антощенко-Оленев И.В. Кайнозой Джидинского района Забайкалья. (Стратиграфия, палеогеография, неотектоника). Новосибирск: «Наука», 1975, 126 с.

5. Атлас литолого-палеогеографических карт. Девонский, каменноугольный и пермский периоды. Глав. Ред. А.П. Виноградов, Верещагин В.Н., Ронов А.Б., Наливкин В.Д., Познер В.М., 1969.

6. Ащепков И.В. Глубинные ксенолиты Байкальского рифта. Новосибирск: «Наука», Сибирское отд-е, 1991, 160 с.

7. Балышев C.B., Иванов A.B. Низкоплотностные аномалии в мантии:гвсплывающие плюмы и/или разогретые погребенные литосферные плиты? // Доклады АН, 2001, т. 380, № 4, с. 523-527. '

8. Беличенко В.Г., Резницкий Л.З., Гелетий Н.К., Бараш И.Г. Тувино-Монгольский массив (к проблеме микроконтинентов Палеоазиатского океана) // Геология и геофизика, 2003, т. 44, № 6, с. 554-565.

9. Белов И.В. Трахибазальтовая формация Прибайкалья. М.: Изд-во АН СССР, 1963, 369 с.

10. Берзина А.П., Гимон В.О., Николаева И.В., Палесский C.B., Травин A.B.

11. Базиты полихронного магматического центра с Cu-Мо-порфировым месторождением Эрдэнэтуин-Обо (Северная Монголия): петрогеохимия, 40Аг/39Аг геохронология,геодинамическая позиция, связь с рудообразованием // Геология и геофизика, 2009, т. 50, с. 1077-1094.

12. Васильев Е.П., Беличенко В.Г., Резницкий ЛЗ. Соотношение древней и кайнозойской структур на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны // Доклады АН, 1997, т. 353; с. 785-792.

13. Васильев Ю.Р., Золотухин В.В., Феоктистов Г.Д., Прусская С.Н. Оценка объемов, и проблема генезиса пермотриасового траппового магматизма Сибирской платформы //Геология и геофизика, 2000, т. 41, с. 1696-1705.

14. Великославинский С.Д:, Глебовицкий, В:А. Новая дискриминантная диаграмма для классификации островодужных и континентальных базальтов на основе петрохимических данных // Доклады АН, 2005, т. 401, с. 213-216.

15. Виппер П.Б., Дорофеюк Н.И., Метельцева Е.П., Соколовская В.Т., Шулия

16. К.С. Опыт реконструкции растительности западной и центральной Монголии в голоцене по данным изучения донных осадков в пресноводных озерах / Структура и динамика главных экосистем Монголии. Ленинград: Наука, с. 87-98.

17. Владимиров' Б.М. Петрография Падунского и Маргудольского трапповых интрузивов / Труды Восточно-Сибирского геологического, института, т. 10. Иркутск, 1962, 151 с.

18. Воронцов A.A., • Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Никифоров A.B. Позднемезозойский магматизм Джидинского сектора Западно-Забайкальской рифтовой области: этапы формирования, ассоциации, источники//Петрология, 2002, т. 10, с. 510531.

19. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Поляков Г.В., Изох А.Э., Крупчатников В.И., Травин A.B., Войтенко H.H. Ar-Ar изотопный возраст лампроитовых даек чуйского комплекса, Горный Алтай // Доклады АН, 2004, т. 399, с. 1252-1255.

20. Гарагаш И.А., Ермаков B.A. Возможные геодинамические модели ранней Земли // Доклады АН, 2004, т. 394, с. 247-251.

21. Герлинг Е.К., Титов Н.Е., Ермолин Г.М. Определение констант распада IC-захвата К40 // Доклады АН СССР, 1949, т. 68, с.553-556.

22. Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Иванов A.B., Эрнст Р., Мазукабзов А.М., Писаревский С.А., Ухова H.H. Фанерозойский базитовый магматизм южного фланга Сибирского кратона и его геодинамическая интерпретация // Геология и геофизика, 2010; т. 51, с. 1223-1239.

23. Голашвили Т.В., Чечев В.П., Лбов A.A., Куприянов В.М., Демидов А.П. Справочник нуклидов 2. М.: ФГУП «ЦНИИАТОМИНФОРМ», 2002, 164 с.

24. Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2007, 222 с.

25. Грачев А.Ф. Хамар-Дабан горячая точка Байкальского рифта: данные химической геодинамики // Физика Земли, 1998, № 3, с. 3-28.

26. Грачев А.Ф., Геншафт Ю.С., Каменский И.Л., Салтыковский А.Я. Первые данные об изотопии гелия в кайнозойских базальтах Монголии // Доклады Академии наук, 2003, т. 393, № 5, с. 669-672

27. Грин Д.Х. Закономерности плавления верхней мантии Земли и его роль в динамике мантии //Геология и геофизика, 1993, т. 34, с. 165-182.

28. Гросвальд М.Г. Развитие рельефа Саяно-Тувинского нагорья. М.: Наука, 1965,166 с.

29. Даневич Ф.А., Иванов О.В., Кобичев В.В., Третяк B.I. Тепловидшення Земл1 та резонансне захоплення сонячних aKCÍOHÍB вщ 57Fe // Кинематика и физика небесных, тел, 2009, т. 25, 143-149.

30. Девирц А.Л., Рассказов С.В., Поляков А.И., Добкина Е.И. Радиоуглеродный возраст молодых; вулканов? хребтам Удокан (Северо-Восточное Прибайкалье) // Геохимия, 1981, № 8, с. 1250-1253. "

31. Девяткин^Е.В; Геохронологияшайнозойских базальтов! Монголии; и их.связьсо> структурами новейшего'этапа // Стратиграфия. Геологическая корреляция^ 2004, т. 12,с. 102-114. ': ■, ' ■' .:., '.■;. ' • '

32. Дёмонтерова Е.И. Позднекайнозойский магматизм;Восточной! Тувы. Дисс-пия канд: геол-мин: наук. Иркутск: Институт земнойкоры СО РАН; 2002;:.1'5.7.с:.

33. Демонтерова: ЕЖ, Иванов A.B., Карманов? Н.С. Базальтовые: игнимбритоподобные породы вулкана: Сайхан (северо-западный Хангай, Монголия) // Вулканология Сейсмология, 2009, №4, с. 44-52.

34. Демонтерова Е;И., Hb¿hob A.B¿, Рассказов G.B;, Маркова М.Е., Ясныгина Т.А., Малых Ю.М. Литосферный контроль, позднекайнозойского магматизма на границе Тувино-Монгольского массива, Прихубсугулье, Северная Монголия // Петрология, 2007, т. 15, с. 93-110;

35. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин A.F., Кирдяшкин A.A. Глубинная геодинамика Новосибирск: Издательство СО РАН, филиал «Гео», 2001, с. 408.

36. Добрецов Н.Л; Мантийные плюмы и их. роль в формировании анорогенных гранитоидов // Геология и геофизика, 2003, т. 44, с. 1243-1261.

37. Добрецов Н.Л. Крупнейшие; магматические: провинции Азии (250 млн лет): Сибирские, и Эмейшаньские траппы (плато базальты) и ассоциирующие гранитоиды,// Геология и геофизика, 2005, т. 46, с. 870-890.

38. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин A.A. Физико-химические условия на1 границе ядро-мантия и образование термохимических плюмов // Доклады АН, 2003, т. 393, с. 797-801.

39. Добрецов Н:Л., Кирдяшкин A.A., Кирдяшкин А.Г., Гладков И.Н., Сурков Н.В. Параметры горячих точек и термохимических плюмов в процессе подъема и излияния // Петрология, 2006, т. 14, с. 508-523.

40. Друбецкой Е.Р., Грачев А.Ф. Базальты и ультраосновные ксенолиты, 4 Байкальской рифтовой-зоны / Глубинные ксенолиты и структура литосферы. Под.ред. В.А. Жарикова и А.Ф. Грачева.» М.': Наука, 1987, с. 54-63.

41. Егоркин A.B. Строение верхней мантии под Далдыно-Алакитским.1 кимберлитовым полем по сейсмограммам атомных взрывов // Геология рудных месторождений, 2001, т. 43, с. 24-37.

42. Егоркин A.B. Строение мантии Сибирской платформы // Физика Земли, 2004, № 5, с. 37-46.

43. Жукова И.А., Литасов Ю.Д:, Дучков А.Д., Новиков Д.Д. Проблема генезиса кайнозойских базальтов Центральной и Северной Монголии по данным изотопов гелия и петрохимии // Геология и геофизика, 2007, т. 48, с. 204—215.

44. Зайцев А.Н., Келлер Й., Биллстрем Ш. Изотопный состав Sr, Nd и Pb в пирсонитовых, шортитовых и кальцитовых карбонатптах вулкана Олдоиньо Ленгай, Танзания // Доклады АН, 2009, т. 425, с. 89-93.

45. Золотухин В.В1, Виленский А.М., Васильев Ю.Р., Межвилк A.A., Рябов В:В., Щербакова З.В: Магнезиальные базиты. запада Сибирской платформы- и вопросы никеленосности. Новосибирск: Наука, 1984, 208 с.

46. Золотухин В.В., Виленский А.М., Дюжиков O.A. Базальты Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1986, 245 с.

47. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М:И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. Кн. 1. М.: Недра, 1990, 328 с.

48. Зорин Ю.А., Корделл Л. Растяжение в Байкальской рифтовой зоне по гравиметрическим данным // Физика Земли, 1991, № 5, с. 3-11.

49. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х. Региональные изо статические аномалии силы тяжести и мантийные плюмы в южной части Восточной Сибири (Россия) и в Центральной Монголии // Геология и геофизика, 2004, т. 45, с. 1248-1258.

50. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х., Кожевников В.М., Рассказов С.В., Иванов A.B.

51. Кайнозойские верхнемантийные плюмы в Восточной Сибири и Центральной:Монголии и субдукциятихоокеанской плиты;// Доклады АН, 2006а, т. 409, с. 217-221.

52. Зорин KXÄ., ТурутановЕЖ, КожевниковBlMi, Рассказов С.В., Иванов! А.В; О природе* кайнозойских, верхнемантийных плюмов в; Восточной Сибири' (Россия) и Центральной Монголии// Реология и геофизика;, ,20066; т. 47, с. 1056-10701,

53. Иваненко В:В:, Карпенко М.И., Яшина Андреева;Е.Д;, Ашихмина Н:А. Новые данные: о! калий-аргоновом возрасте базальтов западного борта Хубсугульского; рифта (МНР) // Доклады АН, 1989, т. 309, с. 925-929. •

54. Иванов A.B. Вулканизм^ Рунгве и Удокана (Восточно-Африканская? и Байкальская: рифтовая системы); Дисс-ция канд. геол-мин. наук: Иркутск:. Институт земной коры СО РАН, 1997, 180 с.

55. Иванов A.B. Систематическое различие между U-Pb и 40 Ar/3 9 Ar датировками: причина и способ учета // Геохимия, 2006, № 10, с.-.1125-1131.

56. Иванов; A.B., Демонтерова Е.И. Растяжение в Байкальском рифте и глубина:, формирования базальтовых мат // Доклады АН, 2010, г.435, с. 510—515.

57. Иванов A.B., Перепелов А.Б., Палесский С.В., Николаева'И.В. Первые данные по распределению элементов платиновой группы (Ir, Os, Ru, Pt, Pd) и Re в островодужных базальтах Камчатки // Доклады АН, 2008, т. 420, с. 92-96.

58. Иванов A.B., Рассказов С.В., Бовен А., Андре Л., Масловская М.Н., Тему Е.Б. Щелочноультраосновной и щелочнобазальтовый магматизм провинции Рунгве, Танзания //Петрология, 1998, т. 6, с. 228-250.

59. Иванов. В.Г., Ярмолюк В.В., Смирнов В.Н. Новые данные о возрастепроявления вулканизма в западно-забайкальской позднемезозойской-кайнозойскойвулканической области // Доклады АН, 1995, т. 345, с. 648-652.

60. Иванов В.Г., Ярмолюк В.В., Антипин B.C., Горегляд A.B.,.Воронцов'A.A., Байкин Д.Н., Никифоров A.B. Внутриконтинентальный магматизм как показатель формирования Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика, 2000, т. 41, с. 557563.

61. Интерпретация геохимических» данных. Учеб. пособие. / Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Иванов A.B., Летникова Е.Ф., Миронов А.Г., Бараш И.Г., Буланов В:А., Сизых А.И. Под. ред. Е.В. Склярова. Москва: Интермет-инженеринг, 2001.288 с.

62. Киселев А.И., Медведев М.Е., Головко Г.А. Вулканизм Байкальской рифтовой зоны и проблемы глубинного магмообразования. Новосибирск: Изд-во «Наука», Сиб-е отд-е, 1979, 196 с.

63. Классификация и номенклатура магматических горных пород: Справочное пособие / Богатиков O.A., Гонынакова В.И., Ефремова C.B. и др. — М.: Недра; 1981. 160 с.

64. Коваленко В.И., Наумов ВЖ., Гирнис A.B., Дорофеева В.А., Ярмолюк В.В.

65. Средний состав базитовых магм и мантийных источников островных дуг и активных континентальных окраин по данным изучения расплавных включений и закалочных стекол пород // Петрология, 2010а, т. 18, с. 3-28.

66. Когарко Л.Н., Рябчиков И.Д. Условия генерации меймечитовых магм (Полярная Сибирь) по геохимическим данным // Геохимия, 1995, № 12, с. 1699-1698.

67. Конев A.A., Воробьев Е.И., Лазебник К.А. Минералогия Мурунского щелочного массива. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1996, 221 с.

68. Костицын Ю.А. Причины изотопной' гетерогенности мантии // Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза. Мат-лы II Всероссийской конференции по изотопной геохронологии. СПб, 2003, с. 216-219. ,

69. Костицын Ю.А. Sm-Nd и Lu-Hf изотопные системы Земли: отвечают ли они хондритам? // Петрология, 2004, т. 12, е.- 451-466.

70. Костюк В.П., Панина Л.И., Жидков А.Я., Орлова М.П., Базарова Т.Ю. Калиевый щелочной магматизм Байкало-Становой рифтогенной системы. Новосибирск: Наука, Сиб. отд.-ние, 1990, 239*с.г

71. Кропоткин П.А. Путешествие в Окинский караул. Записки Русского географического общества, Сибирское отделение, Книга 9-10.

72. Кузьмин М.И., Кравчинский В.А. Первые палеомагнитные данные по Монголо-Охотскому поясу// Геология и геофизика, 1996, т. 37, с: 54-62.

73. Летников Ф.А. Сверхглубокие флюидные системы Земли и проблемы рудообразования//Геология рудных месторождений, 2001, т. 43, с. 291-307.

74. Летников Ф.А., Феоктистов Г.Д., Остафийчук И.М., Киселев А.И., Харин Г.С., Грудинин М.И., Молявко В;Г., Толстой М.И. Флюидный режим формирования мантийных пород. Новосибирск: «Наука», 1980. 144с.

75. Логачев H.A. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика, 2003, т. 44, с. 391-406.

76. Лухнев A.B., Саньков В.А., Мирошниченко А.И. Новые данные о1.' jсовременных тектонических деформациях южного горного обрамления Сибирской платформы // Доклады АН, 2003, т. 389, с. 100-103.

77. Малич Н.С. Гл. редактор. Геологическая карта Сибирской платформы и окружающих территорий. Масштаб 1:1500000. С.-Пб.: ВСЕГЕИ, 1999.

78. Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М.: Энергоиздат, 1981,222 с.

79. Масайтис В.Л. Пермский и триасовый вулканизм Сибири: проблемы динамических реконструкций // Записки Всесоюзного минералогического общества, 1983, ч. 112, Вып. 4, с. 412-425.

80. Медведев А.Я., Альмухамедов А.Я., Кирда Н.П. Геохимия пермотриасовых вулканитов Западной Сибири // Геология и геофизика, 2003, т. 44, с. 86-100.

81. Мюллер П., Нойман П., Шторм Р. Таблицы по математической статистике М.: Финансы и статистика. Пер. с нем., 1982. 278 с.

82. Обручев C.B., Лурье МЛ.' Вулканы Кропоткина и Перетолчина в Восточном Саяне // Тр. Лаборатории вулканов. Вып. 8., М.: Изд-во АН СССР, 1954., с. 210-225.

83. Отани Э., Жао Д. Роль воды в глубинных процессах в верхней мантии и переходном слое: дегидратация стагнирующих субдукционных плит и ее значение для «боьшого мантийного клина» // Геология и геофизика, 2009, т. 50, с. 1385-1392.

84. Павленкова Н.И. Структура верхней мантии Сибирской платформы по данным, полученным на сверхдлинных сейсмических профилях // Геология и геофизика, 2006, т. 47, с. 630-645.

85. Покровский Б.Г. Коровая контаминация мантийных магм по данным изотопной геохимии М.: Наука, МАИК "Наука/Интерпериодика", 2000, Труды ГИН РАН, Вып. 535. 238 с.

86. Пучков В1Н. "Великая дискуссия" о плюмах: так кто же все-таки прав? // Геотектоника, 2009^ N 1, с. 3-22.

87. Пушкарев,Ю.Д. Два типа взаимодействия корового и мантийного вещества и новый подход к проблемам глубинного рудообразования,// Доклады РАН; 1997, т. 355, с. 524-526.

88. Рассказов C.B. Базальтоиды Удокана. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1985,142 с.

89. Рассказов C.B. Сопоставление вулканизма и новейших структур горячих пятен Йеллоустона и Восточного Саяна // Геология и геофизика, 1994, т. 35, с. 67-75.

90. Рассказов C.B. Среднеголоценовое изменение тектонических напряжений в, вулканической.зоне хребта Удокан, Восточная Сибирь // Вулканология и сейсмология, 1999,- №-2; с. 40-74.

91. Рассказов C.B. Магматизм Байкальской рифтовой системы. Новосибирск: Наука. Сиб; Отд-ние, 1993, 299 с.

92. Рассказов C.B., Иванов A.B. Эпизоды и геодинамическая обстановка четвертичного вулканизма Байкальской рифтовой системы юго-восточной окраины Евразиатской литосферной плиты // Доклады АН, 1996; т. 349, с. 804-807.

93. Рассказов C.B., Иванов i A.B., Брандт И:С, Брандт С.Б. Миграция позднекайнозойского вулканизма'Удоканского поля в структурах Байкальской и Олекмо-Становой систем // Доклады АН, 1998, т. 360, с. 378-382.

94. Рассказов C.B., Кунк М:Дж., Jlyp Дж.Ф., Бауринг С.А., Брандт И.С., Брандт С.Б., Иванов A.B. Эпизоды извержений- и вариации состава четвертичных лав. Байкальской рифтовой системы // Геология и геофизика,Л 996, т.37, с. 3-15.

95. Рассказов C.B., Бовен А., Андре Л:, Лиежуа Ж.-Д., Иванов A.B., Пунзалан Л. Эволюция- магматизма северо-востока Байкальской рифтовой системы // Петрология, 1997, т. 5, с. 115-136.

96. Рассказов C.B. Брандт С.Б., Брандт И.С., Иванов A.B., Ясныгина Т.А., Демонтерова Е.И., Ильясова A.M. Радиоизотопная геология в задачах и примерах. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2005, 268 с.

97. Рассказов ( C.B., Иванов A.Bi, Брандт И.С., Брандт С.Б. Миграция позднекайнозойского вулканизма Удоканского поля в структурах Байкальской и Олекмо-Становой систем //Доклады АН, 1998а, т. 360, с. 378-382.

98. Рассказов C.B., Логачев H.A., Иванов A.BJ. Корреляция i позднекайнозойских тектонических и магматических событий в Байкальской рифтовой системе с событиями на юго-востоке Евразиатской плиты // Геотектоника, 19986, № 4, с. 25-4.

99. Рассказов C.B., Логачев H.A., Брандт И.С., Брандт С.Б., Иванов A.B. Геохронология и геодинамика позднего кайнозоя: (Южная Сибирь Южная и Восточная Азия). Новосибирск: Наука, 2000, 288 с.

100. Рассказов C.B., Саранина Е.В., Демонтерова Е.И., Масловская М.Н., Иванов A.B. Мантийные компоненты позднекайнозойских вулканических пород Восточного Саяна по изотопам РЪ, Sr и Nd // Геология и геофизика, 2002а, т. 43, с. 1065-1079.

101. Рассказов C.B., Саранина Е.В., Логачев H.A., Иванов» A.B., Демонтерова Е.И., Масловская М.Н., Брандт С.Б. Мантийная аномалия. DUPAL Тувино-Монгольского массива и ее палеогеодинамическое значение // Доклады АН, 20026, т. 382, с. 110-114.

102. Рингвуд А.Е. Состав и петрология мантии Земли. М.: Недра, 1981, 584 с.

103. Рундквист Д.В., Ряховский В.М., Миронов Ю.В., Пустовой A.A. Существует ли универсальный Sr-Nd-Pb изотопный индикатор нижнемантийных плюмов? // Доклады АН, 2000, т. 370, с 223-226.

104. Рябчиков И.Д. Высокие содержания никеля в мантийных магмах как свидетельство миграции вещества из земного ядра // Доклады АН, 2003, т. 389, с. 677680.

105. Саватенков В:М., Ярмолюк В.В., Кудряшова Е.А., Козловский A.M.

106. Источники и геодинамика позднекайнозойского вулканизма Центральной Монголии по данным изотопно-геохимических исследований // Петрология, 2010, т. 18, с. 297-327.

107. Салтыковский А.Я., Геншафт Ю.С., Аракелянц М.М. Калиевые базальтоиды в кайнозое Монголии (вулканический ареал оз. Угей) // Вулканология и сейсмология, 1984, №5, с. 60-73.

108. Скляров Е.В., Мазукабзов А.М., Мельников А.И. Комплексы метаморфических ядер кордильерского типа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1997, 182 с.

109. Соболев А.В, Каменецкий B.C., Кононкова H.H. Новые данные по петрологии Сибирских Меймечитов//Геохимия, 1991, № 8, с. 1084-1095.

110. Соболев A.B., Криволуцкая H.A., Кузьмин Д.В. Петрология родоначальных расплавов и мантийных источников Сибирской трапповой провинции // Петрология, 2009а, т. 17, с. 276-310.

111. Соболев A.B., Соболев C.B., Кузьмин Д.В., Малич К.Н., Петрунин А.Г. Механизм образования Сибирских меймечитов и природа их связи с траппами и кимберлитами // Геология и геофизика, 20096, т. 50, с. 1293-1334.

112. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. М.: «Наука», 1974, 264 с.

113. Соботович Э.В., Семененко В.П. Вещество метеоритов. Киев: «Наукова Думка», 1984, 192 с.

114. Ступак Ф.М. Первая находка лейцитсодержащих лав в кайнозое Байкальской рифтовой зоны // Доклады АН СССР, 1980, т. 225, с. 697-700.

115. Ступак Ф.М. Кайнозойский-! вулканизм хребта Удокан. Новосибирск: Наука, Сиб.отд-ние, 1987, 169 с.

116. Ступак Ф.М., Лебедев! В.А., Кудряшова Е.А. Этапы и ареалы позднекайнозойского вулканизма хребта Удокан (Забайкалье) по данным геохронологических исследований //Вулканология и сейсмология, 2008, JV° 1, с. 35-45.

117. Ступак Ф.М., Ступак P.M. Последовательность вулканических проявлений кайнозоя в хребте Удокан // Геология кайнозоя Восточной Сибири: Тез. докл. Иркутск: ИЗК СО РАН, 1987, с. 36.

118. Ступак Ф.М., Травин A.BI Возраст позднемезозойских вулканогенных пород Северного Забайкалья (по данным 40Аг/39Аг датирования) // Геология и геофизика, 2004, т. 45, с. 280-284.

119. Титаева H.A. Интерпретация изотопных составов вулканических пород Океана и проблема неоднородности океанской мантии// Петрология, 2001, т. 5, с. 504-518.

120. Трубицын В.П., Бобров А.М., Кубышкин В.В. Влияние континентальной литосферы на структуру тепловой мантийной конвекции // Физика Земли, 1993, № 5, с. 3-11.

121. Трубицын В.П., Фрадков A.C. Конвекция под континентами и океанами // Физика Земли, 1985, № 7, с. 3-14.

122. Федоренко В.А. Петрохимические серии эффузивных пород Норильского района// Советская геология, 1981, № 6, с. 77-88.

123. Федоров П.И., Филатова Н.И. Кайнозойский вулканизм Корейского региона // Геохимия, 2002, № 1, с. 3-29.

124. Феоктистов Г.Д. Петрография траппов бассейна среднего течения р. Ангары / Труды Восточно-Сибирского геологического института, т. 7, Иркутск, 1961, 158 с.

125. Феоктистов Г.Д. Петрология и условия формирования трапповых силлов / Новосибирск: «Наука», Сиб. Отд-е, 1978, 168 с.

126. Филатова Н.И., Федоров П.И. Кайнозойский магматизм зон растяжения континентальных окраин (на примере Корейско-Япономорского региона) // Петрология, 2001, т. 9, с 519-546.

127. Фор Г. Основы изотопной геологии (пер.* с англ.). М.: Мир, 1989, 590 с.

128. Хубанов В.Б. Бимодальный дайковый пояс центральной части Западного Забайкалья: геологическое строение, возраст, состав и петрогенезис. Диссертация кандидата геолого-минералогических наук, Улан-Удэ, 2009. 176 с.

129. Чернышева) Е.А., Харин F.G., Столбов, Н.М. Базальтовый магматизм Арктических морей, связанный с деятельностью Исландского плюма в мезозое // Петрология, 2005, т. 13, с. 319-336.

130. Чжу Б.Ц., Ху Я.-Г., Чан С.-Я., Се Ц., Чжан Ч.-В. Крупнейшая магматическая провинция Эмейшань: результат плавления примитивной мантии и субдуцированного слэба // Геология и геофизика, 2005, т. 46, с. 924-941.

131. Яковлев A.B., Кулаков И.Ю., Тычков С.А. Глубина Мохо и трехмерная структура сейсмических аномалий земной коры и верхов мантии в Байкальском регионе по данным локальной томографии // Геология и геофизика, 2007, т. 48, № 2, с. 261-282.

132. Ярмолюк В.В., Аракелянц М.М., Лебедев В.А., Иванов В.Г., Козловский

133. A.М., Лебедев В.И., Никифоров A.B., Сугоракова А.М., Байкин Д.Н., Коваленко

134. B.И. Хронология долинных излияний в Южно-Байкальской вулканической области (данные К-Аг датирования) // Докл. АН, 2003, т. 390, № 5, с. 657-662.

135. Ярмолюк В.В., Кудряшова Е.А., Козловский А.М., Лебедев В.А., Саватенков

136. В.М. Позднекайнозойский вулканизм северо-восточного фланга Южно-Хангайской вулканической области (Центральная Монголия): геохронология и условия формирования // Доклады АН, 2007а, т. 417, с. 516-521.

137. Ярмолюк В .В., Кудряшова Е.А., Козловский А.М., Саватенков В.М. Позднемеловой-раннекайнозойский вулканизм Южной Монголии — след Южно-Хангайской горячей точки мантии // Вулканология и сейсмология, 20076, №1, с. 3-31.

138. Ярмолюк В.В., Кузьмин М.И. О взаимодействии эндогенных и экзогенных факторов в новейшей геологической истории Юго-Западной части Байкальской рифтовой зоны // Геотектоника, 2004, № 3, с. 55-78.

139. Aki К., Christoffersson A., Husebye E.S. Determination of the 3-dimensional Seismic Structure of the Lithosphere // Geophysics, 1977, v. 82, p. 277-296.

140. Aki K., Lee W.H.K. Determination of Three-dimensional Anomalies under a Seismic Array Using First P Arrival Times from Local Earthquakes, 1. A Homogeneous Initial Model // Geophysics, 1976, v. 81, p. 4381-4399.

141. Allègre C.J. Limitation on the mass exchange between the upper and lower mantle: The evolving convection regime of the Earth // Earth and Planetary Science Letters, 1997, v. 150, p. 1-6.

142. Allègre С.J., Sarda P., Staudacher T. Speculations about the cosmic origin of He and Ne in the interior of the Earth // Earth and Planetary Science Letters, 1993, v. 117, p. 229233.

143. Allègre C.J., Manhès G., Göpel С. The age of the Earth // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, v. 59, p. 1445-1456.

144. Allen R.M., Nolet G., Morgan W.J., VogQördK., Bergsson B.H., Erlendsson P., Foulger G.R., Jakobsdôttir S., Julian B.R., Pritchard M., Ragnarsson S., Stefänsson Rl

145. The thin hot plume beneath Iceland // Geophysics, v. 137, p. 51-63.

146. Anderson D.L. Phase changes in the upper mantle // Science, 1967, v. 157, p. 11651173.

147. Anderson D.L. Hotspots, polar wander, Mesozoic convection and the geoid // Nature, 1982, v. 297, p. 391-393.

148. Anderson D.L. Theory of the Earth: Boston, Massachusetts, Blackwell Scientific Publications, 1989, 366 p.

149. Anderson D.L. Helium-3 from the mantle: Primordial signal or cosmic dust? // Science, 1993, v. 261, p 170-176.

150. Anderson D.L. The helium paradoxes // Proceedings of National Academy of Sciences USA, 1998, v. 95, p. 4822-4827.

151. Anderson D.L. Top-down tectonics // Science, 2001a, v. 293, p. 2016-2018.

152. Anderson D.L. A statistical test of the two reservoir model for helium isotopes // Earth and Planetary Science Letters, 2001b, v. 193, p. 77-82.

153. Anderson D.L. The case for irreversible chemical stratification of the mantle // International Geology Review, 2002, v. 44, p. 97-116.

154. Anderson D.L. Speculations on the nature and cause of mantle heterogeneity // Tectonophysics, 2006, v. 416, p. 7-22.

155. Anderson D.L. New theory of the Earth: Cambridge, Cambridge University Press2007.

156. Anderson D.L. Hawaii, boundary layers and ambient mantle geophysical constraints // Petrology, 2010, in press: doi:10.1093/petrology/egq068

157. Angiboust S., Agard P., Jolivet L., Beyssac O. The Zermatt-Saas ophiolite: the largest (60 km wide) and deepest (c. 70-80 km) continuous slice of oceanic lithosphere detached from a subduction zone? // Terra Nova, 2008, v. 21, p. 171-180.

158. Araki T., et al. Experimental investigation of geologically produced antineutrinos with KamLAND // Nature, 2005, v. 436, p. 499-503.

159. Arcay D., Doin M.-P., Trie E., Bousquet R. Influence of postcollisional stage on subduction dynamics and the buried crust thermal state: insights from numerical simulations // Tectonophysics, 2007, v. 441, p. 27-45.

160. Armienti P., Gasperini D. Do we really need mantle components to define mantle composition? // Petrology, 2007, v. 48, p. 693-709.

161. Armstrong R.L. The persistent myth of crustal growth // Journal of Australian Earth Sciences, 1991, v. 38, p. 613-630

162. Arndt N., Lehnert K., and Vasil'ev Y. Meimechites: Highly magnesian, contaminated alkaline magmas from the subcontinental lithosphere // Lithos, 1995, v. 34, p. 41-59.

163. Artemieva I.M. Global 1 deg x 1 deg thermal model TCI for the continental lithosphere: Implications for lithosphere secular evolution// Tectonophysics, 2006, v. 416, p. 245-277.

164. Atkinson T.W. Oriental and Western Siberia: a narrative of seven years' explorations and adventures in Siberia, Mongolia, the Kirghis steppes, Chinese Tartary and part of Central Asia. J.W. Bradley, 1859, Philadelphia, p. 483.

165. Audi G., Bersillon O., Blachot Ji, Wapstra A.H. The NUBASE evaluation- of nuclear and decay properties //Nuclear Physics A, 1997, v. 624, p. 1-124.

166. Bagley B., Revenaugh JI Upper mantle seismic shear discontinuities of the Pacific // Journal of Geophysical Research, 2009, v. 113; B12301. ; Baksi A.K. Critical evaluation of 40Ar/39Ar ages from the Central Atlantic Magmatic

167. Province: timing, duration and possible migration of magmatic centers. In: The Central Atlantic Magmatic Province, Insights from Pangaea (W.E. Hames, J.G. McHone, P.R. Renne and C. Ruppel, eds) // AGU Monograph, 2003, v. 136, p. 77-90.

168. Baksi A.K. A quantitative tool for detecting alteration in undisturbed rocks and i- mineral' I: water, chemical weathering and' atmospheric argon, In: Foulger, G.R., Jurdy,

169. D.M. (Eds.), The Origin of Melting Anomalies: Plates, Plumes and Planetary Processes. Spec.

170. Pap -Geol. Soc. Am., 2007a, p. 285-304.i

171. Baksi A.K., Farrar E. 40Ar/39Ar dating of the Siberian Traps, USSR: Evaluation of l the ages of the two major extinction events relative to episodes of flood-basalt volcanism in

172. USS and the Deccan Traps, India // Geology, 1991, v. 19, p. 461-464.

173. Baksi A.K., Archibald D.A., Farrar E. Intercalibration of 40Ar/39Ar dating standards // Chemical Geology, 1996, v. 129, p. 307-324.

174. Barry T.L., Saunders A.D., Kempton P.D. et al. Petrogenesis of Cenozoic basalts from Mongolia: Evidence for the role of asthenospheric versus metasomatized lithospheric mantle sources // Petrology, 2003, v. 44, p. 55-91.

175. Barry T.L., Ivanov A.V., Rasskazov S.V., Demonterova E.I., Dunai T.J., Davies G.R., Harrison D. Helium isotopes provide no evidence for deep mantle involvement in widespread Cenozoic volcanism across Central Asia // Lithos, 2007, v. 95, p. 415-424.

176. Basu A.R., Poreda R.J., Renne P.R., Teichmann F., Vasiliev Yu.R., Sobolev N.V. and Turrin B.D. High-3He plume origin and temporal-spatial evolution of the Siberian flood basalts // Science, 1995, v. 269, p. 822-825.

177. Beckinsale R.D., Gale N.H. A reappraisal of the decay constants and branching ratio of 40K // Earth and Planetary Science Letters, 1969, v. 6, p. 289-294.

178. Bedard J.H. A procedure for calculating the equilibrium distribution of trace elements among the minerals of cumulate rocks, and the concentration of trace elements in the coexisting liquids//Chemical Geology, 1994, v. 118, p. 143-153.

179. Behn M.D., Kelemen P.B. Stability of arc lower crust: insights from the Talkeetna arc section, south central Alaska, and seismic structure of modern arcs // Journal of Geophysical Research, 2006, v. Ill, B11207.

180. Bennet V.C., Brandon A.D., Nutman A.P. Coupled 142Nd-I43Nd isotopic evidence for Hadean mantle dynamics // Science, 2007, v. 318, p. 1907-1910.

181. Benett V.C., Norman M.D., Garcia M.O. Rhenium and platinum group element abundances correlated with mantle source components in Hawaiian picrites: sulphides in the plume // Earth and Planetary Science Letters, 2000, v. 183, p. 513-526.

182. Best M.G. Igneous and metamorphic petrology (2nd edition): Oxford, England, Blackwell, 2003.

183. Bercovici D., Karat S.-I. Whole-mantle convection and the transition-zone- water filter // Nature, 2003, v. 425, p. 39-44.

184. Beutel E.K. Magmatic rifting of Pangaea linked to onset of South American plate motion // Tectonophysics, 2009, v. 468, p. 149-157.

185. Bevis M., Taylor F.M., Schutz B.E., Recy J., Isaks B.L., Helu S., Singh R., Kendrick E., Stowell J., Taylor B., Calmant S. Geodetic observations of very rapid convergence and back-arc extension at the Tonga arc // Nature, 1995, v. 374, p. 249-251.

186. Bezos A., Lorand J.-P., Humler E., Gros M. Platinum-group element systematics in mid-ocean ridge basaltic glasses from the Pacific, Atlantic, and Indian Oceans // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2005, v. 69, p. 2613-2627.

187. Bijwaard H., Spakman W., and Engdahl E.R. Closing the gap between regional and global travel time tomography // Journal of Geophysical Research, 1998, v. 103, p. 3005530078.

188. Bijwaard H., Spakman W. Tomographic evidence for a narrow whole mantle plume below Iceland //Earth and Planetary Science Letters, 1999, v. 166, p. 121-126.

189. Bina C., Helffrich G. Phase transition Clapyron slopes and transition zone seismic discontinuity topography//Journal of Geophysics, 1994, v. 99, p. 15853-15860.

190. Bina C.R., Navrotsky A. Possible presence of high-pressure ice in cold subducting slabs // Nature, 2000, v. 408, p. 844-847.

191. Bina C.R., Stein S., Marton F.C., van Ark E.M. Implications for slab mineralogy for subduction dynamics // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2001, v. 127, p. 5166.

192. Birch F. Elasticity and the constitution of the earth's interior // Journal of Geophysical Research, 1952, v. 57, p. 227-286.

193. Bird J.M., Meibom A., Frei R., Nagler Th.F. Osmium and lead isotopes of rare OsIrRu minerals: derivation from the core-mantle boundary region? // Earth and Planetary Science Letters, 1999, v. 170, p. 83-92.

194. Blundy J.D., Wood B.J. Crystal-chemical controls on the partitioning of Sr and Ba between plagioclase feldspar, silicate melt, and hydrothermal solutions // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1991, v. 55, p. 193-209.

195. Bolfan-Casanova N. Water in the Earth's mantle // Mineralogical Magazin, 2005, v. 69, p. 229-257.

196. Bonin B., Bebien J., Masson P. Granite: A planetary point of view // Gondwana Research, 2002, v. 5, p. 261-273.

197. Bonin B. A-type granites and related rocks: evolution of concept, problems and' prospects // Lithos, 2007, v. 97, p. 1-29.

198. Boschi L., Becker T.W., Steinberger B. Mantle plumes: dynamic models and seismic images // Geochemistry Geophysics Geosystems, 2007, v. 8, Q 10006. doi:10.1029/2007GC001733.

199. Boschi L., Becker T.W., Steinberger B. On the statistical significance of correlations between synthetic mantle plumes and tomographic models // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2008, v. 167, p. 230-238.

200. Bowring S.A., Erwin D.H., Jin Y.G., Martin M.W., Davidek K., Wang W. U/Pb zircon geochronology of the end-Permian mass extinction // Science, 1998, v. 280, p. 10391045.

201. Boyet M., Carlson R.W. I42Nd evidence for early (>4.53 Ga) global differentiation of the Earth silicates //Science, 2005, v. 309, p. 576-581'.

202. Boyet M., Blichert-Toft J., Rosing M., Storey M., Telouk P. and Albarede F.1.2Nd evidence for early Earth differentiation // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 214, p. 427-442.

203. Brandon A.D., Walker R.J., Morgan J.W., NormanM.D., Prichard H.M. Coupled 186-Os and 187-Os evidence for core-mantle interaction // Science, 1998, v. 280, p. 15701573.

204. Brandon A.D., Norman M.D., Walker R.J., Morgan J.W. 186Os-187Os systematics of Hawaiian picrites // Earth and Planetary Science Letters, 1999, v. 174, p. 25-42.

205. Bryan S., Ernst R. Revised definition of large igneous provinces (LIPs) // Earth-Science Reviews, 2008, v. 86, p. 175-202.

206. Bryce J.G., DePaolo D.J., Lassiter J.C. Geochemical structure of the Hawaiian plume: Sr, Nd, and Os . isotopes in the 2.8 km HSDP-2 section of Mauna Kea volcano // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2005, v. 6, Q09G18.

207. Budweg M., Bock G., Weber M. The Eifel plume imaged with converted seismic waves // Geophysical Journal International, 2006, v. 166, p. 579-589.

208. Bullen K.E. An introduction to the theory of seismology: Cambridge, England, Cambridge University Press, 1947 (Издание на русском языке: Москва: «Мир», 1966).

209. Burke К., Torsvik Т.Н. Derivation of large igneous provinces of the past 200 million years from long-term heterogeneities in the deep mantle // Earth and Planetary Science Letters, 2004, v. 227, p. 531-538.

210. Burov E., Guillou-Frottier L. The plume head-continental lithosphere interaction using a tectonically realistic formulation for the lithosphere // Geophysical Journal International, 2005, v. 161, p. 469-490.

211. Canup R.M., Asphaug E. Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation //Nature, 2001, v. 412, p. 708-712.

212. Cameron A.G.W., Ward W.R. The origin of the Moon // Lunar Sciences, 1976, v. 7, p. 120-122

213. Campbell I.H., Griffiths R.W. Implications of mantle plume structure for the evolution of flood basalts // Earth and Planetary Science Letters, 1990, v. 99, p. 79-93.

214. Campbell I.H., Taylor S.R. No water, no granites no oceans, no continents // Geophysical Research Letters, 1983, v. 10, p. 1061-1064.

215. Campbell I.H. Large igneous provinces and the mantle plume hypothesis // Elements, 2005, v. 1, p. 265-270.

216. Carlson R.W. Isotopic constraints on the Columbia River flood basalt genesis and the nature of the subcontinental mantle // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1984, v. 48, p 2357-2372.

217. Carlson R.W., Lugmair G.W., Macdougall J.D. Columbia River volcanism: The question of mantle heterogeneity or crustal contamination // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1981, v. 45, p. 2483-2499.

218. Carlson R.W., Czamanske G., Fedorenko V., Ilupin I. A comparison of Siberian meimcehites and kimberlites: Implications for the source of high-Mg alkalic magmas and flood basalts // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2006, v. 7, Q11014.

219. Carminati E., Doglioni C. North Atlantic geoid high, volcanism and glaciations // Geophysical Research Letters, 2010, v. 37, L03302.

220. Caro G., Bourdon B., Halliday A.N., Quitte G. Super chondritic Sm/Nd ratios in Mars, the Earth and the Moon. Nature, 2008, v. 452, p. 336-339.

221. Castillo P. The DUPAL anomaly as a trace of the upwelling lower mantle // Nature, 1988, v. 336, p. 667-670.

222. Castle J.C., Creager K.C., Winchester J.P., van der Hilst R.D. Shear wave speeds at the base of the mantle // Journal Geophysical Research, 2000, v. 105, p. 21543-21558.

223. Chang S. J., van der Lee S., Matzel E., Bedle H. Radial anisothropy alonf the Tethyan margin // Geophysical Journal International, 2010, v. 182, p. 1013-1024.

224. Cheng Q.C., Macdougall J.D., Zhu P. Isotopic constraints on the Eastern Seamount Chain source // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1999, v. 135, p. 225-233.

225. Chesley J.T., Ruiz J. Crust-mantle interaction in large igneous provinces-Implications from Re-Os isotope systematics of the Columbia River flood basalts // Earth and Planetary Science Letters, 1998, v. 154, p. 1-11.

226. Christiansen R.L., Foulger G.R., Evans J.R. Upper-mantle origin of the Yellowstone hotspot // Geological Society of America Bulletin, 2002, v. 114, p. 1245-1256

227. Choi S.H., Kwon S.-T., Mukasa S.B., Sagong H. Sr-Nd-Pb isotope and trace element systematics of mantle xenoliths from Late Cenozoic alkaline lavas, South Korea // Chemical Geology, 2005, v. 221, p. 40-64.

228. Cizkova H., Cadek O., van den Berg A.P., Vlaar N.J. Can lower mantle slab-like seismic anomalies be explained by thermal coupling between the upper and lower mantles? // Geophysical Research Letters, 1999, v. 26, p. 1501-1504.

229. Cizkova H., Matyska C. Layered convection with an interface at depth of 1000 km: stability and generation of slab-like downwellings // Physics of the Earth and Planetary Interors, 2004, v. 141, p. 269-279.

230. Class C., Goldstein S.L. Evolution of helium isotopes in the Earth's mantle //Nature, 2005, v. 436, p. 1107-1112.

231. Collerson K.D., Hapugoda S., Kamber B.S., Williams Q. Rocks from the mantle transition zone: Majorite-bearing xenoliths from Malaita, Southwest Pacific // Science, 2000, v. 288, p. 1215-1223.

232. Collerson K.D., Hapugoda S., Kamber B.S., Williams Q. "Majorite" and "Silicate Perovskite" Mineral Compositions m Xenoliths from Malaita. Reply // Science, 2001, v. 288, p. 1015a.

233. Coltice N., Phillips B.R., Bertrand H., Ricard Y., Rey P. Global warming of the mantle at the origin of flood basalts over supercontinents //Geology, 2007, v 35, p. 391-394.

234. CRC Handbook of Chemistry and Physics. A ready-reference book of chemical and physical data. D.R. Lide Editor-in-Chief. CRC Press, Boca Raton, London, NY, Washington D.C., 2000.

235. Komatsu G., Arzhannikov S.G., Arzhannikova A.V., Ershov K. Geomorphology of subglacial volcanoes in the Azas Plateau, the Tuva Republic, Russia // Geomorphology, 2007, v. 88, p. 312-328.

236. Courtillot V., Davaille A., Besse J., Stock J. Three distinct types of hotspots in the Earth's mantle // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 205, p. 295-308.

237. Cox K.G. Flood basalts, subduction and the break-up of Gondvanaland // Nature, 1978, v. 274, p. 47-49.l

238. Cox KG. A model for flood basalt volcanism // Journal of Petrology, 1980, v. 21, p. 629-650.

239. Crocket J.H. PGE in fresh basalt, hydrothermal alteration products, and volcanic incrustations of Kilauea volcano, Hawaii // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, v. 64, p. 1791-1807.

240. Cunningham W.D. Cenozoic normal faulting and* regional doming in the southern Hangay region, Central Mongolia: implications for the origin of the Baikal rift province // Tectonophysics, 2001, v. 331, p. 389-411.

241. Dalrymple G.B., Czamanske G.K., Fedorenko V.A., Simonov O.N., Lanphere M.A., Likhachev A.P. A reconnaissance 40Ar/39Ar study of ore-bearing and related rocks, Siberian Russia // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, v. 59, p. 2071-2083.

242. Dalton J.A., Presnall D.C. Carbonatitic melts along the solidus of model lherzolite in the system Ca0-Mg0-Al203-Si02-C02 from 3 to 7 GPa // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1998, v. 131, p. 123-135.

243. Davies G.F. Ocean bathymetry and mantle convection, 1: Large-scale flow and hotspots//Journal of Geophysical Research, 1988, v. 93, p. 10467-10480.

244. Davies G.F. and Richards M.A. Mantle convection // Journal of Geology, 1992, v. 100, p. 151-206.

245. Davies J.H., Bunge H.-P. Are splash plumes the origin of minor hotspots? // Geology, 2006, v. 34, p. 349-352.

246. De Hoop M., van der Hilst R. On sensitivity kernels for 'waveequation' transmission4 tomography // Geophysical Journal International, 2005, v. 160, p. 621-633.

247. Deniel C. Geochemical and isotopic (Sr, Nd, Pb) evidence for plumelithosphere interactions in the genesis of Grande Comore magmas (Indian ocean) // Chemical Geology, 1998, v. 144, p. 281-303,

248. Deniel C., Vidal P., Coulon C., Vellutini P.-J., Piguet P. Temporal evolution of mantle sources during continental rifting: The volcanism of Djibouti (Afar) // Journal of Geophysical Research, 1994, v. 99, p. 2853-2869.

249. DePaolo D.J. and Wasserburg G.J. Inferences about magma sources and mantle structure from variations of 143Nd/144Nd // Geophysical Research Letters, 1976, v. 3, p. 743746

250. DePaolo D.J., Wasserburg G.J. Petrogenetic mixing models and Nd-Sr isotopic patterns // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1979, v.43, p. 615-627.

251. DePaolo D.J. Trace element and isotopic effects of combined wallrock assimilation and fractional crystallization// Earth and Planetary Science Letters, 1981, v. 53, p. 189-202.

252. DePaolo D.J., Manga M. Deep origin of hotspots The mantle plume model // Science, 2003, v. 300, p. 920-921.

253. Dickin A.P. Radiogenic isotope geology. Second edition. NY: Cambridge Univ. Press, 2005. 492 p.

254. Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A.G., Vernikovsky V.A., Gladkov I.N. Modeling of thermochemical plumes and implications for the origin of the Siberian Traps // Lithos, 2008, v. 100, p. 66-92.

255. Dobrzhinetskaya L., Green H.W. II., Wang. S. Alpe Arami: a peridotite massif from depths of more than 300 kilometers // Science, 1996, v. 271, p. 1841-1845.

256. Dobrzhinetskaya L., Green H.W. II. Experimental studies of mineralogical assemblages of metasedimentary rocks at Earth's mantle transition zone conditions // Journal of Methamorphic Geology, 2007, v. 25, p. 83-96.

257. Dorendorf F., Wiechert U. Worner G. Hydrated sub-arc mantle: a source for the Klyuchevskoy volcano, Kamchatka/Russia // Earth and. Planetary Science Letters, 2000, v. 175, p. 69-86.

258. Doucet S., Weis D., Scoates J.S., Debaille V., Giret A. Geochemical and Hf-Pb-Sr-Nd isotopic constraints on the origin of the Amsterdam-St. Paul (Indian Ocean) hotspot basalts // Earth and Planetary Science Letters, 2004, v. 218, p. 179-195.

259. Du Z., Vinnik L.P., Foulger G.R. Evidence from P-to-S mantle converted waves for a flat "660-km" discontinuity beneath Iceland // Earth and Planetary Science Letters, 2006, v. 241, p. 271-280

260. Dubrovinsky L., Dubrovinskaia N. Melting of Ice VII and New High-Pressure High-Temperature Amorphous Ice" / Ohtani E., ed. Advances in high-pressure mineralogy // Geological Society of America Special Paper, 2007, v. 421, p. 105-114.

261. Dun T., Sen C. Mineral/matrix partition coefficients for orthopyroxene, plagioclase, and olivine in basaltic to andesitic systems: A combined analytical and experimental study // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1994, v. 58, p. 717-733.

262. Duncan R.A., Richards M.A. Hotspots, mantle plumes, flood basalts, and true polar wander // Review of Geophysics, 1991, v. 29, p. 31-50.

263. Dupre H.B., Allegre C.J. Pb-Sr-Nd isotope data of Indian ocean ridges: New evidence of large-scale mapping of mantle heterogeneities // Earth and Planetary Science Letters, 1985, v. 76, p. 288-298.

264. Dziewonski A.M. The robust aspects of global seismic tomography / Foulger G.R., Natland J.H., Presnall D.C., Anderson D.L., eds. // Plates, plumes, and paradigms, Geological Society of America Special Paper, 2005, v. 388, p.' 147-154.

265. Dziewonski A.M., Anderson D.L. Preliminary reference Earth model // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1981, v. 25, p. 297-356.

266. Elkins-Tanton L.T. Continental magmatism caused by lithospheric delamination / Foulger G.R., Natland J.H., Presnall D.C., Anderson D.L., eds. // Plates, plumes, and paradigms, Geological Society of America Special Paper, 2005, v. 388, p. 449-462.

267. Engels J.C., Ingamells C.O. Geostandards a new approach to their production and use // Geostandards Newsletters, 1977, v. 1, p. 51-60.

268. EnkmR.J., Yang Z., Chen Y., Courtillot V. Paleomagnetic constraints on the geodynamic history of major blocks of China from the Permian to the Present // Journal of Geophysical Research, 1992, v. 97, p. 13953-13989.

269. Enomoto S., Ohtani E., Inoue K., Suzuki A. Neutrino geophysics with KamLAND and fixture prospectives // Earth and Planetary Science Letters, 2007, v. 258, p. 147-159.

270. Endt P.M., Van der Leun C. Energy levels of A = 21-44 nuclei (V) // Nuclear Physics A, 1973, v. 214, p. 1-625.

271. Ernst R.E., Head J.W., Parfitt E., Grosfils E., Wilson L. Giant radiating dyke swarms on Earth and Venus // Earth-Science Reviews, 1995, v. 39, p. 1-58.

272. Eserig S., Capmas F., Dupré B., Allègre C.J. Osmium isotopic constraints on the nature of the DUPAL anomaly from Indian mid-ocean-ridge basalts // Nature, 2004, v. 431, p. 59-63.

273. Faccenna C., Becker T.W., Lallemand S., Lagabrielle Y., Funiciello F., Piromallo

274. C. Subduction-triggered magmatic pulses: A new class of plumes? // Earth and Planetary Science Letters, 2010, v. 299, p. 54-68.

275. Faure G. Origin of igneous rocks. The isotopic evidence. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2000.

276. Federenko V.A., Czamanske G.K. Results of new field and geochemical studies of the volcanic and intrusive rocks of the Maymecha-Kotuy area, Siberian flood-basalt province, Russia//International Geology Review, 1997, v. 39, p 479-531.

277. Fedorenko V.I., Lightfoot P.C., Naldrett A.J., Czamanske G.K., Hawkesworth C.J., Wooden J.L., Ebel D.S. Petrogenesis of the floodbasalt sequence at Nonl'sk, North Central Siberia // International Geology Review, 1996, v. 38, p. 99-135.

278. Fedotov A.P., Chebykin E.P., Semenov M.Yu., Vorobyova S.S., Osipov E.Yu., Goobokova L.P., Pogodaeva T.V., Zheleznyakova T.O., Grachev M.A., Tomurhuu D.,

279. Fedotov S.A., Chirkov A.M., Gusev N.A., Kovalev G.N., Slezin Yu.B. The Large Fissure eruption in the region of Plosky Tolbachik volcano, in Kamchatka, 1975-1976 // Bulletin of Volcanology, 1980, v. 43, p. 47-60.

280. Fisher D.A. Rare gas abundances in MORB // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1986, v. 50, p. 2531-2541.

281. Foulger* G.R., Natland J.H., Anderson D.L. A source for Icelandic magmas in remelted Iapetus crust // Journal of Volcano logical and Geothermal Research, 2005, v. 141, p. 23-44.

282. Foulger G. R. Plates vs Plumes: a geological controversy. Wiley-Blackwell, 2010.

283. Froidevaux C., Nataf H.C. Contmental drift: what is driving mechanism? // Geologische Rundschau, 1981, v. 70, p. 166-176.

284. Frey F.A. The origin of pyroxenites and garnet pyroxenites from Salt Crater, Oahu, Hawaii: trace element evidence // American Journal of Science, 1980, v. 280-A, p. 427-49.

285. Fukao Y., Ml Obayashi, H. Inoue, M. Nenbai. Subductmg slabs stagnant in the mantle transition zone // Journal of Geophysical Research, 1992, v. 97, p. 4809—4822.

286. Fukao Y., Widiyantoro S., Obayashi M. Stagnant slabs in the upper and lower mantle transition region // Review in Geophysica, 2001, v. 39, p. 291-323.

287. Fukao Y., Obayashi M., Nakakuki T. Stagnant slab: a review // Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2009, v. 37, p. 19-46.

288. Fumagalli P, Poli S. Experimentally determined phase relations in hydrous peridotites to 6.5 GPa and their consequences on the dynamics of subduction zones // Journal of Petrology, 2005, v. 46, p. 555-578.

289. Furraan T. Melting of metasomatized subcontinental lithosphere: undersaturated mafic lavas fromRungwe, Tanzania // Contributions to Mineralalogy and Petrology, 1995, v. 122, p. 97-115.

290. Gaetani G.A., Grove T.L. The influence of water on melting of mantle peridotite // Contributions to Mineralalogy and Petrology, 1998, v. 131, p. 323-346.

291. Gaffney A.M., Nelson B.K., Blichert-Toft J.„Geochemical constraints on the role of oceanic lithosphere in intro-volcano heterogeneity at West Maui, Hawaii // Journal of Petrology, 2004, v. 45, p. 1663-1687.

292. Gallagher K, Hawkesworth C. Dehydration melting and the generation of continental flood basalts // Nature, 1992, v. 358, p. 57-59.

293. Garner E.L., Murphy T.G., Gramlick J.W., Paulsen P.J., Barnes I.L. Absolute isotope abundance ratios and the atomic weight of a reference sample of potassium // Journal of Research of the National Bureau of Standards, 1975, v. 79A, p. 713-725.

294. Garnero E.J. A new paradigm for Earth's core-mantle boundary // Science, 2004, v. 304, 834 p.

295. Garnero E.J., Maupin V., Lay T., Fouch M.J. Variable azimuthal anisothropy in Earth's lowermost mantle // Science, 2004, v. 306, p. 259-261.

296. Gasparik T. A model for the layered upper mantle // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1997, v. 100, p. 197-212.

297. Gee M.A.M., Taylor R.N., Thirlwall M.F., Murton B.J. Glacioisostacy controls chemical and isotopic characteristics of tholeiites from the Reykjanes peninsula, SW Iceland //Earth and'Planetary Science Letters, 1998, v. 164, p. 1-5.

298. Gerya T.V., Yuen D.A. Rayleigh-Taylor instabilities from hydration and melting propel cold plumes at subduction zones // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 212, p. 47-62.

299. Ghosh S., Ohtani E., Litasov D. K., Suzuki A., Sakamaki T. Stability of carbonated magmas at the case of the Earth's upper mantle // Geophysical Research Letters, 2007, v. 34, L22312, doi: 10.1029/2007GL031349.

300. Gleason G.C., Green H.W. II. A general test of the hypothesis that transformation-induced faulting cannot occur in the lower mantle // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2009, v. 172, p. 91-103.

301. Goldstein S.L., Soffer G., Langmuir C.H., Lehnert K.A., Graham D.W., Michael

302. P.J. Origin of a 'Southern Hemisphere' geochemical signature in the Arctic upper mantle // Nature, 2008, v. 453, p. 89-93.

303. Gonnermann H.M., Mukhopadhyay S. Non-equilibrium degassing and a primordial source for helium in ocean-island volcanism // Nature, 2007, v. 449, p. 1037-1040.

304. Gonnermann H.M., Mukhopadhyay S. Preserving noble gases in a convecting mantle // Nature, 2009, v. 459, p. 560-563.

305. Gôpel G., Manhès G., Allègre C. U-Pb study of Acapulco meteorite // Meteoritics, 1992, v. 27, p. 226.

306. Govindaraju K. 1994 compilation of working values and sample description for 383 geostandards// Geostandards Newsletter, 1994, v. 18, 158 p.

307. Grand S.P., van der Hilst RID., Widiyantoro S. Global seismic tomography. A snapshot of convection in the Earth // GSA Today, 1997, v. 7, p. 1-7.

308. Grau Malonda A1., Grau Carles A. Half-life determination of 40K by LSC // Applied Radiation and Isotopes, 2002, v. 56, p. 153-156.

309. Green D.H. Compositions of basaltic magmas as indicators of conditions of origin: application to oceanic volcanism // Philosophical Transactions of the Royal Society, London, 1971, v. 268, p. 707-725.

310. Green H.W. II. Psychology of a changing paradigm: 40+ years of high-pressure metamorphism // International Geology Review, 2005, v. 47, p. 439-456.

311. Green H.W. H., Dobrzhinetskaya L., Bozhilov K. Determining the origin of ultrahigh pressure lherzolites. Reply// Science, 1997, v. 278, p. 704-707.

312. Green T.H. Experimental studies of trace-element partitioning applicable to igneous pedogenesis. Sedona 16 years later // Chemical Geology, 1994, v. 117, p. 1-36.

313. Griffiths R.W., Campbell I.H. Stirring and' structure in mantle starting plumes. // Earth and Planetary Science Letters, 1990, v. 99, p. 66-78.

314. Grove T.L., Chatterjee N., Parman S.W., Medard E. The influence of H20 on mantle wedge melting // Earth and Planetary Science Letters, 2006,' v. 249, p. 74-89.

315. Gudfinnsson G.H., Presnall D.C. .Continuous gradation among primary carbonatitic, kimberlitic, melilitic, basaltic, picritic, and komatiitic melts in equilibrium with' garnet-lherzolite at 3-8 GPa// Journal of Petrology, 2005, v. 46, p. 1645-1659.

316. Guillot B., Sator N. A computer simulation study of natural silicate melts. Part II: High pressure properties // Geochimica et Cosmochimica Acta., 2007, v. 71, p.' 4538-4556.

317. Gung Y., Panning M., Romanowicz B. Global anisotropy and thickness of continents // Nature, 2003, v. 422, p. 707-711.

318. Gurenko A.A., Sobolev A.V., Hoernle K.A.,,Hauff F., Schmincke H-U. Enriched, HIMU-type peridotite and depleted recycled pyroxenite in the Canary plume: A mixed-up mantle // Earth and Planetary Science Letters, 2009, v. 277, p. 514-524.

319. Gurnis M., Ritsema J., van Heijst H.-J., Zhong S. Tonga slab deformation: The influence of lower mantle upwelling on a slab in a young subduction zone // Geophysical Research Letters, 2000, v. 27, p. 2373-2376.

320. Hacker B.R., Sharp T., Zhang R.Y., Liou J.G., Hervig R.L. Determining the origin of ultrahigh pressure lherzolites // Science, 1997, v. 278, p. 702-704.

321. Hamilton W.B. An alternative Earth // GSA Today, 2003, v. 13, no. 11, p. 4-12:

322. Hamilton W.B. Plate tectonics began in Neoproterozoic time, and plumes from deep mantle have never operated // Lithos, 2011. v. 123, p.-1-20.

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

324. Hanan B.B., Blichert-Toft J., Pyle D.G., Christie D.M. Contrasting origins of the upper mantle revealed by hafnium and lead isotopes from the Southeast Indian Ridge // Nature, 2004, v. 432, p. 91-94.

325. Harris N.R. Isotopic, geochemical, and geochronological constraints on the origin and evolution of Cenozoic volcanism, Baikal Rift Zone, Siberia: Ph.D.' Thesis. Massachusetts Institute of Technology, 1998. 438 p.

326. Hart S.R. A large-scale isotope anomaly in the Southern Hemisphere mantle // Nature, 1984, v. 309, p. 753-757.

327. Hart S.R., Dun T. Experimental cpx/melt partitioning of 24 trace elements // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1993, v. 113, p. 1-8.

328. Hart S.R., Hauri E.H., Oschmann L.A., Whitehead J.A. Mantle plumes and enrichment: isotopic evidence // Science, 1992, v. 256, p. 517-520.

329. Hayashi H., Ohtani E., Terasaki H., Ito Y. The partitioning of Pt-Re-Os between solid and liquid metal in the Fe-Ni-S system at high pressure: implications for inner core fractionation// Geochimica et Cosmochimica Acta., 2009, v. 73,-p. 4836-4842.

330. Hayman P.', Kopylova M., Kaminsky F. Lower mantle diamonds fromRio Soriso (Juina area,MatoGrosso, Brazil) //Contributions to Mineralogy and Petrology, 2005, v. 149, p. 430-445.

331. He B., Xu Y.-G., Chung S.-L., Xiao L., Wang Y. Sedimentary evidence for a rapid kilometer-scale crustal doming prior to the eruption of the Emeishan flood basalts // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 213, p. 391-405.

332. Herndon J.M. Solar system processes underlying planetary formation, geodynamics,and the georeactor //Earth, Moon, and Planets, 2006, v. 99, p. 53-89. 1i

333. Hirose K. Melting experiments on lherzolite KLB-1 under hydrous conditions and generation of high-magnesian andesitic melts // Geology, 1997, v. 25, p.42-44.

334. Hirose K., Kushiro I. Partial melting of dry peridotites at high pressure: Determination of compositions of melts segregated from peridotite using aggregates of diamond // Earth and Planetary Science Letters, 1993, v. 114, p. 477-489.

335. Hirschmann^ M.M. Mantle' solidus. Experimental constraints and the effect of peridotite composition//Geochemistry Geophysics Geosystems, 2000, v. 24, GC000070.

336. Hirschmann M.M. Water, melting, and the deep Earth HiO cycle // Annual Review of the Earth and Planetary Sciences, 2006, v. 34, p. 629-653.

337. Hirschmann M.M., Aubaud C., Withers A.C. Storage capacity of H2O in nominally anhydrous minerals in the upper mantl // Earth and Planetary Science Letters, 2005, v. 236, p. 167-181.

338. Hirschmann M.M., Kogiso T., Baker M.B. Stolper E.M. Alkalic magmas generated by partial melting of garnet pyroxenite // Geology, 2003, v. 31, p. 481-484.

339. Hoernle K., Zhang Y.S., Graham D. Seismic and geochemical evidence for large-scale mantle upwelling beneath the eastern Atlantic and western and central Europe // Nature, 1995, v. 374, p. 34-39.

340. Hofmann A.W. Mantle geochemistry: Message from oceanic volcanism // Nature, 1997, v. 385, p. 219-229.

341. Hofmann A.W., White W.H. Mantle plumes from ancient oceanic crust // Earth and Planetary Science Letters, 1982, v. 57, p. 421-436.

342. Hofman C., Courtillot V., Fer raud G., Rochette P., Yirhu G., Ketef E., Pik R. Timing of the Ethiopian flood basalt event and implications for plume birth and global change //Nature, 1997, v. 389, p. 838-841.

343. Hofmeister A.M. Thermal conductivity of the Earth's deepest mantle / Yuen D.A. et al., eds // Superplumes, Springer, 2007, p. 269-292.

344. Hofmeister A.M., Criss R.E. Earth's heat flow revised and linked to chemistry // Tectonophysics, 2005, v. 395, p. 159-177.

345. Holden J.C., Vogt P.R. Graphic solutions to problems of plumacy// Eos Transactions AGU, 1977, v. 56, p. 573-580.

346. Holmes A. Radioactivity and earth movements // Transactions of the Geological Society, Glasgow, 1931, v. 18, p. 559-606.

347. Holmes A., Harwood H.F. The petrology of the volcanic area of Bufiimbira // Memoirs of the Geological Survey of Uganda, Entebbe, 1937, v. 3, № 2, p. 1-300.

348. Hon K., Kauahikaua J., Denlinger R., Mackay K. Emplacement and inflation of pahoehoe sheet flows: observations and measurements of active lava flows on Kilauea Volcano, Hawaii // Geological Society of America Bulletin, 1994, v. 106, p. 351-70.

349. Hooper P.R., Hawkesworth C.J. Isotopic and geochemical constraints on the origin and evolution of the Columbia River Basalts // Journal of Petrology, 1993, v. 34, p. 12031246.

350. Hopp J., Trieloff M. Helium deficit in high-He-3/He-4 parent magmas: predegassing fractionation, not a "helium paradox" // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2008, v. 9, Q03009.

351. Horan M.F., Walker R.J., Fedorenko V.A., Czamanske G.K. Osmium and neodymium isotopic constraints on the temporal and spatial evolution of the Siberian flood basalt sources // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, v. 59, p. 5159-5168.

352. Huang X.G., Xu Y.S., Karato S.I. Water content in the transition zone from electrical conductivity of wadsleyite and ringwoodite // Nature, 2005, v. 434, p. 746-749.

353. Jacobsen S.D., Van der Lee S. Preface / Jacobsen S.D., Van der Lee S., eds. Earth's deep water cycle // Geophysical monograph, 2006, v. 168, p. vii-viii.

354. Jackson E.D., Shaw H.R. Stress fields in central portions of the Pacific plate: delineated in time by linear volcanic chains // Journal of Geophysical Research, 1975, v. 80, p. 1861-1874.

355. Jaffey A.H., Flynn K.F., Glendenin L.F., Bentley W.C., Essling A.M. Precision measurement of half-lives and specific activities of 235U and 238U // Physical Review C, 1971,v. 4, p. 1889-1906.

356. Jahn B.M., Litvinovsky B.A., Zanvilevich N.A., Reichow M. Peralkaline granitoid magmatism in the Mongolian-Transbaikalian belt: evolution, petrogenesis andtectonic significance // Lithos 2009, v. 113, p. 521-539.

357. Jamais M., Lassiter J.C., Briigmann G. PGE and Os-isotopic variations in lavas from Kohala Volcano, Hawaii: Constraints on PGE behavior and melt/crust interaction // Chemical Geology, 2008, v. 250, p. 16-28.

358. Jambon A., Zimmermann J.L. Water in oceanic basalts: evidence for dehydration of recycled crust // Earth and Planetary Science Letters, 1990, v. 101, p. 323-331.

359. Johnson J.S., Gibson S.A., Thompson R.N., Nowell G.M. Volcanism in the Vitim volcanic field, Siberia: Geochemical evidence for a mantle plume beneath the Baikal rift zone // Journal of Petrology, 2005, v. 46, 1309-1344.

360. Jourdan F., Feraud G., Bertrand H., Watkeys M.K., Kampunzu A.B., Le Gall B. Basement control on dyke distribution in Large Igneous Provinces: Case study of the Karoo triple junction// Earth and Planetary Science Letters, 2006, v. 241, p. 307-322.

361. Jourdan F., Feraud G., Bertrand H., Watkeys M.K. From flood basalts to the inception of oceanization: Example from the 40Ar/39Ar high-resolution picture of the Karoo large igneous province // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2007, v. 8, Q02002.

362. Julian B. What can seismology say about hotspots? / Foulger G.R., Natland J.H.,

363. Presnall D.C., Anderson D.L., eds. // Plates, plumes, and paradigms, Geological Society oft

364. America Special Paper, 2005, v. 388, p. 155-170.

365. Jung H., Mo W., Green H.W. Upper mantle seismic anisotropy resulting from pressure-induced slip transition in olivine // Nature Geoscience, 2009, v. 2, p. 73-77.

366. Kamo S.L., Czamanske G.K., Krogh T.E. Aminimum U-Pb age for Siberian flood-basalt volcanism// Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, v. 60, p. 3505-3511.

367. Karato S.-I., Jung H., Katayama I., Skemer P. Geodynamic significance of seismic anisotropy of the upper mantle: new insights from laboratory studies // Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 2008,-v. 36, p. 59-95.

368. Katayama* I, Nakashima S., Yurimoto H. Water content in natural eclogite and implication for water transport into the deep upper mantle // Lithos, 2006, v. 86, p. 245-259.

369. Kawakatsu H., Kumar P., Takei Y., Shinohara M., Kanazawa T., Araki E., Suyehiro K. Seismic evidence for sharp lithosphere-asthenosphere boundaries of oceanic plates // Science, 2009, v. 324, p. 499-502.

370. Kay R.W., Kay S.M. Creation and destruction of lower continental crust // Geology Rundschau, 1991, v. 80, p. 259- 278.

371. Kellog L.H., Wasserburg G.J. The role of plumes in mantle helium fluxes // Earth and Planetary Science Letters, 1990, v. 99, p. 276-289.

372. Kerr R.A. The Great African Plume emerges as a tectonic player // Science, 1999, v. 285, p. 187-188.

373. Kerr A.C., Arndt N.T. A note on the IUGS reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks // Journal of Petrology, 2001, v. 42, p. 2169-2171.

374. Keszthelyi L., Pieri D.C. Emplacement of the 75-km-long Carrizozo lava flow field, south-central New Mexico // Journal of Volcanology and Geothermal Research, 1993, v. 59, p. 59-75.

375. Keyser M., Ritter J.R.R., Jordan M. 3D shear-wave velocity structure of he Eifel plume, Germany // Earth and Planetary Science Letters, 2002, v. 203, p. 59-82.

376. King S.D., Anderson D.L. Edge-driven convection // Earth and Planetary Science Letters, 1998, v. 160, p. 289-296.

377. King S.D., Ritsema J. African hotspot volcanism: small-scale convection in the upper mantle beneath cratons // Science, 2000, v. 290, p. 1137-1140.

378. Klemme S., Prowatke S., Hametner K., Geunther D. Partitioning of trace elements between rutile and silicate melts: Implications for subduction zones // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2005, v. 69, p. 2361-2371.

379. Kneller E.A., Long M.D., van Keken P.E. Olivine fabrics transition and shear wave anisotropy in the Ryukyu subduction system // Earth and Planetary Science Letters, 2008, v. 268, p. 268-282.

380. Knopoff L. The convection current hypothesis // Reviews of Geophysics, 1964, v. 2, p. 89-123.

381. Kogiso T., Hirschmann M.M., Frost D.J. High-pressure partial melting of garnet pyroxenite: possible mafic lithologies in the source of ocean island basalts // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v.216, p. 603-617.

382. Komabayashi T. Phase relations of hydrous peridotite: implications for water circulation in the Earth's mantle / Jacobsen S.D., Van der Lee S., eds. Earth's deep water cycle // Geophysical monograph, 2006, v. 168, p. 29-43.

383. Komatsu G., Arzhannikov S.G., Arzhannikova A.V., Ershov K. Geomorphology of subglacial volcanoes in the Azas Plateau, the Tuva Republic, Russia // Geomorphology, 2004, v. 88, p. 312-328.

384. Komiya T., Maruyama S. A very hydrous mantle under the western Pacific region: Implications for formation of marginal basins and style of Archean plate tectonics // Gondwana Research, 2007, v. 11, p. 132-147.

385. Korenaga J. Why did not the Ontong Java Plateau form subaerially? // Earth and Planetary Science Letters, 2005, v. 234, p. 385-399

386. Kossert K., Giinther E. LSC measurements of the half-life of 40K // Applied Radiation and isotopes, 2004, v. 60, p. 459-464.

387. Kramm U., Kogarko L., Kononova V.A., Vartiainen H. The Kola Alkaline Province of the CIS and Finland: precise Rb-Sr ages define 380-360 Ma, age range for all magmatism // Lithos. 1993. V. 30. P. 33-44.

388. Kravchinsky V.A., Cogne J.-P., Harbert W.P., Kuzmin M.I. Evolution of the Mongolo-Okhotsk Ocean as constrained by new paleomagnetic data from the Mongol-Okhotsk suture zone, Siberia // Geophysical Journal International, 2002, v. 148, p. 34-57.

389. Kreemer C., Holt W.E., Haines A. J. In integrated global model of present-day plate motions and plate boundary deformation // Geophysical Journal International, 2003, v. 154, p. 8-34.

390. Kumagai I. On the anatomy of mantle plumes: Effect of the viscosity ratio on entrainment and stirring // Earth and Planetary Science Letters, 2002, v. 198, p. 211-224.

391. Kuo B.-Y., Garnero E.J., Lay T. Tomographic inversion of SSKS times for shear velocity heterogeneity in D": degree 12 and hybrid models // Journal of Geophysical Research, 2000, v. 105, p. 28139-28157.

392. Kushiro I. Partial melting experiments on peridotite and origin of mid-ocean ridge basalt // Annual Review of the Earth and Planetary Sciences, 2001, v. 29, p. 71-107.

393. Kuzmichev A.B., Pease V.L.Siberian trap magmatism on the New Siberian Islands: constraints for Arctic Mesozoic plate tectonic reconstructions // Journal of the Geological Society, London, 2007, v. 164, p. 959-968.

394. BasM.J. Nephelinitic and basanitic rocks // Journal of Petrology, 1989, v. 30, p. 1299-1312.

395. Bas M.J. IUGS reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks // Journal of Petrology, 2000, v. 41, p. 1467-1470.

396. Be Bas M.J., Streckeisen A.L. The UIGS systematics of igneous rocks // Journal of the Geological Society, London, 1991, v. 148, p. 825-833.

397. Maitre R.W., Bateman P., Dudek A., Keller J., Lameyre J., Le Bas M.J.,

398. Macdonald G.A., Katsura T. Chemical composition of Hawaiian lavas // Journal of Petrology, 1964, v. 5, p. 82-133.

399. Machida S., Hirano N., Kimura J.-I. Evidence for recycled plate material in Pacific upper mantle unrelated to plumes // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2009, v. 73, p. 30283037.

400. Mahoney J.J., Fitton J.G., Wallace P.J. Shipboard Scientific Party, Leg 192 summary// Proceedings of ODP Initial Report, 2001, v. 192, p. 1-75.

401. Mahoney J.J., Jones W.B., Frey F.A., Saltcrs V.J.M., Pyle D.G., Davies H.L.

402. Geochemical characteristics of lavas from Broken Ridge, the Naturalist Plateau and southernmost Kerguelen Plateau: Cretaceous Plateau volcanism in the southeast Indian Ocean // Chemical Geology, 1995, v. 120, p. 315-345.

403. Malamud B.D., Turcotte D.L. How many plumes are there? // Earth and Planetary Science Letters, 1999, v. 174, p. 113-124.

404. Matsukage K.N., Jing Z.C., Karato S. Density of hydrous silicate melt at the conditions of Earth's deep upper mantle // Nature, 2005, v. 438, p. 488-491.

405. Malamud B.D., Turcotte D.L. How many plumes are there? // Earth and »Planetary Science Letters, 1999, v. 174, p. 113-124.

406. Marquart G., Schmeling H., Ito G., Schott B. Conditions for plumes to penetrate the mantle phase boundaries // Journal of Geophysical Research, 2000, v. 105, p. 5679-5693.

407. Marty B., Dauphas N. The nitrogen record of crust-mantle interaction and mantle convection from Archean to present // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 206, p. 397-410.

408. Mats V.P. The structure and development of the Baikal Rift Depression // Earth-Science Reviews, v. 34, p. 81-118.

409. McCulloch M.T., Gamble J.A. Geochemical and geodynamical constraints on subduction zone magmatism // Earth and Planetary Science Letters, 1991, v. 102, p. 358-374.

410. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chemical Geology, 1995, v. 120, p. 223-253

411. McDougall I., Harrison T.M. Geochronology and thermochronology by the 40Ar/39Ar method. Second Edition. NY, Oxford: Oxford Univ. Press. 1999. 268 p.

412. McKenzie D.P., Roberts J.M., Weiss N.O. Convection in the Earth's mantle: Towards a numerical simulation// Journal of Fluid Mechanics, 1974, v. 62, p. 465-538.

413. McKenzie D., Jackson J., Priestley K. Thermal structure of oceanic and continental lithosphere // Earth and Planetary Science Letters, 2005, v. 233, p. 337-349.

414. Meibom A. Geochemistry The rise and fall of a great idea // Science, 2008, v. 319, p. 418-419.

415. Meibom A., Anderson D.L. The statistical upper mantle assemblage // Earth and Planetary Science Letters, 2004, v. 217, p. 123-139.

416. Meibom M., Frei R. Evidence for an ancient osmium isotopic reservoir in Earth // Science, 2002, v. 296, p. 516-518.

417. Meier U., Trampert J., Curtis A. Global variations of temperature and water content in the mantle transition zone from high mode surface waves // Earth and Planetary Science Letters, 2009, v. 282, p. 91-101.

418. Mierdel K., Keppler H., Smyth J.R., Langenhorst F. Water solubility in aluminous orthopyroxene and the origin of Earth's asthenosphere // Science, 2007, v. 315, p. 364-368.

419. Milanovskiy Y.Y. Rift zones of the geologic past and their associated-formations: Report 2 // International Geology Review, 1976, v. 18, p. 619-639.

420. Min K., Mundil R., Renne P.R., Ludwig K.R. A test for systematic errors in 40Ar/39Ar geochronology through comparison with.U/Pb analysis of a 1.1-Ga rhyolite // Geochemica et Cosmochemica Acta, 2000, v. 64; p. 73-98.

421. Mohapatra R.K., Harrison D., Ott U., Gilmour J.D., Trieloff M. Noble gas and nitrogen isotopic components in Oceanic Island Basalts // Chemical Geology, 2009, v. 266, p. 29-37.

422. Mohapatra R.K., Murty S.V.S. Nitrogen isotopic composition of the MORB mantle: a réévaluation// Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2004, v. 5, Q01001.

423. Molnar P., Tapponnier P. Cenozoic tectonics of Asia: effects of continental collision // Science, 1975, v. 189,p. 419-426.

424. Montelli R., Nolet G., Dahlen F.A., Masters, G., Engdahl, E.R., Hung, S.-H. Finite-frequency tomography reveals a variety of plumes in the mantle // Science, 2004, v. 303, p. 338-343.

425. Morgan W.J. Convection plumes in the lower mantle // Nature, 1971, v. 230, p. 4243.

426. Morozova E.A., Morozov I.B., Smithson S.B. and Solodilov L. Heterogeneity of the uppermost mantle beneath Russian Eurasia from the ultralong-range profile quartz // Journal of Geophysical Research, 1999, v. 104, p. 20329-20348.

427. Mühe R., Bohrmann H., Garbe-Schönberg D., Kassens H. E-MORB glasses from\the Gakkel Ridge (Arctic Ocean) at 87 oN: Evidence for the Earth's most northerly volcanic activity// Earth" and Planetary Science Letters, 1997, v. 152, p. 1-9.'

428. Mundil R., Ludwig K.R., Metcalfe I., Renne P.R. Age and timing of the Permian mass extinctions: U/Pb dating of closed-system zircons // Science, 2004, v. 305, p. 17601763.

429. Murakami M., Hirose K., Kawamura K., Sata N., Ohishi Y. Post-perovskite phase transition in MgSi03 ¡1 Science, 2004, v. 304, p. 855-858.

430. Murphy D.T., Kamber B.S. and Collerson K.D. A refined solution to the first terrestrial Pb-isotope paradox // Journal of Petrology, 2003, v. 44, p. 39-53.

431. Murthy R.V., Van Westrenen W., Fei Y. Experimental evidence-that potassium is a substantial radioactive heat source in planetary cores // Nature; 2003, v. 423, p. 163-165.

432. Nägler Th.F., Villa I.M. In pursuit of the 40K branching ratios: K-Ca and 39Ar-40Ar dating of gem silicates // Chemical Geology, 2000, v. 169, p. 5-16.

433. Namba T. Results of a search for monochromatic solar axions using 57Fe // Physical Letters B., 2007, v. 645, p. 398-401.

434. Neal'C.R., Haggerty S.E., Sautter V. "Majorité" and "Silicate Perovskite" Mineral Compositions inXenoliths from Malaita// Science, 2001, v. 288, p. 1015a.

435. Negredo A.M., Valera J.L., Carminati E. TEMSPOL: a MATLAB thermal model for deep subduction zones including major phase transformations // Computers & Geosciences, 2004, v. 30, p. 249-258.

436. Ni S., Tan E., Gurnis M., Helmberger D. Sharp sides to the African superplum // Science, 2002, v. 296, p. 1850-1852.

437. Ni S., Helmberger D. Seismological constraints on the south African superplume; could be the oldest distinct structure on the Earth //.Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 206, p. 119-131.

438. Ni S., Helmberger D., Tromp J. Three-dimensional structure of the African superplume from waveform modeling // Geophysical Journal International, 2005, v. 161, p. 283-294

439. Nicolas A., Christensen N.I. Formation of anisotropy in upper mantle peridotite: areview / Fuchs K., Foidevaus C., eds, Composition, Structure and Dynamics of the Lithosphere-Asthenosphere system//Washington, DC: AGU, 1987, p. 1111-1123.

440. Niida K., Green D.H. Stability and chemical composition of pargasitic amphibole in MORB pyrolite under upper mantle conditions // Contributions to Mineralogy and'Petrology, 1999, v. 135, p. 18-40.

441. Nikishin A.M., Ziegler P.A., Abbott D., Brunei M.-F., Cloetingh S. Permo-Triassic intraplate magmatism and rifting in Eurasia: implications for mantle plumes and mantle dynamics // Tectonophys, 2002, v. 351, p. 3-39.

442. Niu Y. Generation and evolution of basaltic magmas: Some basic concepts and a hypothesis for the origin of the Mesozoic-Cenozoic volcanism in eastern China // Geological Journal-of China Universities, 2005, v. 11, p. 9-46.

443. Oberli F., Fischer H., Meier M. High resolution 238U-206Pb zircon dating of Tertiary bentonites and Fish Canyon Tuff: a test for age "concordance" by single crystal analysis // V.M. Goldschmidt Conf. Abs., 1990,f v. 7, p. 74.

444. Oberli F., Bachmann O., Meier M., Dungan M.A. The Fish Canyon Tuff: Ar -Ar versus U-Pb age discrepancy reassessed // V.M. Goldschmidt Conf. Abs., 2002, p. A565.

445. Oganov A.R., Ono S. Theoretical and experimental evidence for a post-perovskite phase ofMgSi03 in Earth's D" layer // Nature, 2004, v. 430, p. 445-448.

446. O'Hara M.J., Fry N., Prichard H.M. Minor phases as carriers of trace elements in non-modal crystal-liquid separation process I: Basic relationships // Journal of Petrology, 2001, v. 42, p. 1869-1885.

447. Ohtani E. Water in the mantle // Elements, 2005, v. 1, p. 25-30.

448. Ohtani E. Melting relations and the equation of state of magmas at high pressure: Application to geodynamics // Chemical Geology, 2009, v. 265, p. 279-288.

449. Ohtani E., Maeda M. Density of basaltic melt at high pressure and stability of the melt at the base of the lower mantle // Earth and Planetary Science Letters, 2001, v. 193, p. 69-75.

450. O'Nail J., Carlson R.W., Francis D., Stevenson R.K. Neodymium-142 evidence for Hadean mafic crust // Science, 2008, v. 321, p. 1828-1831.

451. Ozima M., Igarashi G. The primordial noble gases in the Earth: A key constraint on Earth evolution model// Earth and Planetary Science Letters, 2000, v. 176, p. 219-232.

452. Park K.H., Park J.B., Cheong C.S., Oh C.W. Sr, Nd and Pb isotopic systematics of the Cenozoic basalts of the Korean Peninsula and their implications for the Permo-Triassic continental collision boundary// Condwana Research, 2005, v. 8, p. 529-538.

453. Patterson C.C. Age of meteorites and the earth // Geochemica et Cosmochemica Acta., 1956, v.10, p. 230-237.

454. Pavlenkova G.A., Pavlenkova N.I. Upper mantle structure of the Northern Eurasia from peaceful nuclear explosion data // Tectonophysics, 2006, v. 416, p. 33—52.

455. Pavlenkova G.A., Priestley K. and Cipar J. 2D model of the crust and uppermost mantle along rift profile, Siberian craton // Tectonophysics, 2002, v. 355, p. 171-186.

456. Pearce J.A. Statistical analysis of major element patterns in basalts // Journal of Petrology, 1976, v. 17, p. 15-43.

457. Pearce J.A., Cann J.R. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses // Earth and Planetary Science Letters, 1973, v. 19, p. 290-300.

458. Peate I.U., Bryan S.E. Re-evaluating plume-induced uplift in the Emeishan large igneous province // Nature Geoscience, 2008, v. 1, p. 625-629.

459. Pertermann M., Hirschmann, M.M. Anhydrous partial melting experiments on MORB-like eclogite: phase relations, phase compositions and mineral-melt partitioning of major elements at 2-3 GPa // Journal of Petrology, 2003, v. 44, p. 2173-2201.

460. Petit C., Devershere J. Structure and evolution of the Baikal rift: a synthesis // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2006. v. 7, Q11016.

461. Pilet S., Hernandez J., Bussy F., Sylvester P.J. Short-term metasomatic control of Nb/Th ratios in the mantle sources of intra-plate basalts // Geology, 2004, v. 32, p. 113-116.

462. Pilet S., Hernandez J., Sylvester P., Poujol M. The metasomatic alternative for ocean island basalt chemical heterogeneity // Earth and Planetary Science Letters, 2005, v. 236, p. 148-166.

463. Pilet S., Baker M.B., Stolper E.M. Metasomatized lithosphere and the origin of alkaline lavas // Science, 2008, v. 320, p. 916-919.

464. Pin C.,> Bassin C. Evaluation* of a strontium-specific extraction chromatographic method for isotopic analysis in geological materials // Analytica Chimica Acta, 1992, v. 269, p. 249-255.

465. Pin C., Briot D., Bassin G., Poitrasson F. Concomitant separation of strontium aridsamarium-neodymium for isotopic analysis in silicate samples, based on specific extractionJchromatography // Analytica Chimica Acta, 1994, v. 298, p. 209-217.

466. Pollack H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. Heat flow from the Earth's interior: analysis of the global data set. // Reviws of Geophysics, 1993, v. 31, p. 267- 280.

467. Pontevivo A., Thybo Hi Test of the upper mantle low velocity layer inSiberia with surface waves // Tectonophysics, 2006, v. 416, p. 113-131.

468. Priestley K., Debayle E. Seismic evidence for a moderately thick lithosphere beneath the Siberian Platform, // Geophysical Research Letters, 2003, v. 30, p. 11-18.

469. Puffer J.H. Contrasting high filed strength element content of continental flood basalts from plume versus reactivated-arc sources // Geology, 2001, v. 29, p. 675-678.

470. Rasskazov S., Taniguchi H., Goto A., Lityasov K.D. Magmatic expression of plate subduction beneath East Asia in the Mesozoic through Cenozoic // Northeast Asian Studies, 2005, v. 9, p. 179-219.

471. Reichow M.K., Saunders A.D., White R.V., Pringle M.S., Al'mukhamedov A.I., Medvedev A.I., Kirda N.P. 40Ar/39Ar dates from the West Siberian Basin: Siberian flood basalt province doubled // Science, 2002, v. 296, p. 1846-1849.

472. Reichow M.K., Saunders A.D., White R. V., Al'mukhamedov A.I., Medvedev A. Ya. Geochemistry and pedogenesis ob basalts from the West Siberian Basin: an extension of the Permo-Triassic Traps, Russia // Lithos, 2005, v. 79, p. 425-452.

473. Renne P.R. Excess 40Ar in biotite and hornblende from the Norilsk 1 intrusion, Siberia: implication for the age of Siberian Traps // Earth and Planetary Science Letters, 1995, v. 131, p. 165-176.

474. Renne P.R. 40Ar/39Ar age of plagioclase from Acapulco meteorite and the problem of systematic errors in cosmochronology // Earth and Planetary Science Letters, 2000, v. 175, p. 13-26.

475. Renne P.R., Basu A.R. Rapid eruption of the Siberian Traps flood basalts at the

476. Permo-Triassic boundary// Science, 1991, v. 253, p. 176-179.

477. Renne P.R., Sharp W.D., Deino A.L., Orsi G., Civetta L. 40Ar/39Ar dating into the historical realm: Calibration against Pliny the Younger // Science, 1997, v. 277, pp. 12791280.

478. Renne P.R., Swisher C.C., Deino A.L., Karner D.B., Owens T.L., DePaolo D.J.

479. Intercalation of standards, absolute ages and uncertainties in 40Ar/39Ar dating. // Chemical

480. Geology, 1998, v. 145, p. 117-152.

481. Richards M.A., Griffiths R.W. Deflection of plumes by mantle shear flow:

482. Experimental results and a simple theory // Nature, 1989, v. 342, p. 900-902.

483. Renne P.R., Zichao Z., Richards M.A., Black M.T., Basu A.R. Synchrony and casual relations between Permian-Triassic boundary crises and Siberian flood volcanism //

484. Science, 1995, v. 269, p. 1413-1416.

485. Ringwood A.E. Composition and petrology of the Earth's mantle: New York:

486. McGraw-Hill. 1975, (Русский пер. Москва: Недра, 1981).

487. Ringwood А.Е. Phase transformations and their bearing on the constitution and dynamics of the mantle // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1991, v. 55, p. 2083-2110.

488. Ringwood A.E., Major A. High-pressure reconnaissance investigations in the system Mg2Si04-Mg0-H20. // Earth and Planetary Science Letters, 1967, v. 2, p. 130-133.

489. Ritsema J. Global seismic structure map / Foulger G.R., Natland J.H., Presnall D.C., Anderson DlL., eds. // Plates, plumes, and paradigms, Geological Society of America Special Paper, 2005, v. 388, p. 11-18.

490. Ritsema J., Allen R.M. The elusive mantle plume // Earth and Planetary Science Letters, 2003, v. 207, p. 1-12.

491. Ritsema J., van Heijest H.J., Woodhouse J.H. Complex shear velocity structure imaged beneath Africa and Iceland // Science, 1999, v. 286, p. 1925-1928.

492. Ritter J.R.R., Achauer U., Christensen U.R. and the Eifel Plume Team. The teleseismic tomography experiment in the Eifel region, Central Europe: Design and first results // Seismological Research Letters, 2000, v. 71, p. 437-443.

493. Ritter J.R.R., Jordan M., Christensen U.R., Achauer U. A mantle plume below the Eifel volcanic fields, Germany// Earth and Planetary Science Letters, 2001, v. 186, p. 7—14.

494. Rogers N.W., De Mulder M., Hawkesworth C.J. An enriched mantle source for potassic basanites: Evidence from Karisimbi volcano, Virunga volcanic province, Rwanda // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1992, v. Ill, p. 543-556.

495. Rogers N.W., James D., Kelley S.P., De Mulder M. The generation of potassiac lavas from the Eastern Virunga Province, Rwanda // Journal of Petrology, 1998, v. 39, p. 1223-1247.

496. Romanowicz B. Global mantle^ tomography: Progress status of the past 10 years // Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2003, v. 31, p. 303-328.

497. Romanowicz B. The thickness of tectonic plates // Science, 2009, v. 324, p. 474-476.

498. Roth J.B., Fouch M.J., James D.E., Carlson R.W. Three-dimensional seismic velocity structure of the northwestern United States // Geophysical Reseach Letters, 2008, v. 35, p. L15304.

499. Rudnick R.L., Fountain D.M. Nature and composition of the continental crust: A lower crustal perspective // Review of Geophysics, 1995, v. 33, p. 267-309.

500. Ryabchikov I.D., Ntaflos Th., Biichl A., Solovova LP. Subalkaline picrobasalts and plateau basalts from Putorana Plateau (Siberian CFB province). 1. Mineral compositions and geochemistry of major and trace elements // Geokhimiya, 2001, v. 5, p. 467^83.

501. Rychert C.A., Shearer P.M. A global view of the lithosphere-asthenosphere boundary// Science, 2009, v. 324, p. 495-498.

502. Saal A.E., Hauri E.H., Langmuir C.H., Perfit M.R. Vapour undersaturation in primitive mid-ocean-ridge basalt and the volatile content of Earth's upper mantle // Nature, 2002, v. 419, p. 451-455.

503. Saal A.E., Hauri E.H., Lo Cascio M., Van Orman J.A., Rutherford M.C., Cooper R.F. Volatile content of lunar volcanic glasses and the presence of water in the Moon's interior//Nature, 2008,' v. 454, p. 192-196.

504. Sakamaki T., Suzuki A., Ohtani E. Stability of hydrous melt at the base of the Earth's upper mantle // Nature, 2006, v. 439, p. 192-194.

505. Sato K., Katsura T., Ito E. Phase relations of natural phlogopite with and1 without enstatite up to 8 GPa: implication for mantle metasomatism // Earth and Planetary Science Letters, 1997, v. 146, p. 511-526.

506. Saunders A.D., England R.W., Reichow M.K., White R.V. A mantle plume origin for the Siberian Traps: Uplift and extension in the West Siberian Basin, Russia // Lithos, 2005, v. 79, p. 407-424.

507. Scarfe C.M., Takahashi E. Melting of garnet peridotite to 13 GPa and the early history of the upper mantle // Nature, 1986, v. 322, p. 354-356.

508. Scarrow J.H., Cox K.G. Basalts generated by decompresive adiabatic melting of a mantle plume: a case study from the Isle of Skye, NW Scotland // Journal of Petrololy, 1995, v. 36, p. 3-22.

509. Scarsi P. Fractional extraction of helium by crushing of olivine and clinopyroxene phenocrysts: effects on the 3He/4He measured ratio // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, v. 64, p. 3751-3762.

510. Schersten A., Elliott T., Hawkesworth C., Norman M. Tungsten isotope evidence that mantle plumes contain no contribution from Earth's core // Nature, 2004, v. 427, p. 234237.

511. Schilling Ji-G., Kingsley R.H., Hanan B.B., McCully B.L. Nd-Sr-Pb isotopic variations along the Gulf of Aden: Evidence for Afar mantle plume-continental litosphere interaction//Journal of Geophysical Research, 1992, v. 97, p. 10927-10966.

512. Schmitz M.D., Bowring S.A. U-Pb zircon and titanite systematics of the Fish Canyon Tuff: an assessment of high precision U-Pb geochronology and its application to young volcanic rocks //.Geochimica et Cosmochimica Acta, 2001, v. 65, p. 2571— 2587.

513. Schon R., Winder G., Kutschera W. A critical review of experimental data for the half-lives of the uranium isotopes 238U and 235U // Applied Radiation and Isotopes, 2004, v. 60, p. 263-273.

514. Schwarz W.H., Trieloff M., Altherr R. Subduction of solar-type gases from extraterrestrial dust: constraints from high-pressure low-temperature metamorphic deep-sea sediments // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2005, v. 149, p. 675-684.

515. Sears J.W., St. George G.M., Winne J.C. Continental rift systems and anorogenicmagmatism// Lithos, 2005, v. 80, p. 147-154.

516. Self S., Keszthelyi L., Thordarson T. The importance of pahoehoe // Annual Reviw of the Earth and Planetary Sciences, 1998, v. 26, p. 81-110.

517. Shaw D.M. Trace element fractionation during anatexis // Geochimica et

518. Cosmochimica Acta, 1970, v. 34, p. 237-243.

519. Science Letters, 2002, v. 197, p. 261-272.,

520. Sheth H.C., Pande K., Bhutani R. 40Ar/39Ar ages of Bombay trachytes: evidence for a Palaeocene phase of Deccan volcanism // Geophysical Research Letters, 2001a, v. 28, p. 3513-3516.

521. Sheth H.C., Pande K., Bhutani R. 40Ar/39Ar age of a national geological monument: the Gilbert Hill basalt, Deccan Traps, Bombay // Current Science, 2001b, v. 80, p. 14371440.

522. Sheth H.C. «Large Igneous Provinces (LIPs)»: Definitions, recommended terminology, and a hierarchical classification // Earth-Science Reviews, 2007, v. 85, p. 117124.

523. Sheth H.C. Do major oxide tectonic discrimination diagrams work? Evaluating new log-ratio and discriminant-analysis-based diagrams with Indian^ Ocean mafic volcanics and Asian ophiolites // Terra Nova, 2008, v. 20, p. 229-236.

524. Sidorin I., Gurnis M., Helmberger D.V., Ding X.M. Interpreting D" seismic structure using synthetic waveforms computed from dynamic models // Earth and (Planetary

525. Science Letters, 1998, v. 163, p. 31-41.

526. Siebert L., Simkin T. Volcanoes of the world: an illustrated catalog of Holocene volcanoes and their eruptions. Smithsonian Institution, Global Volcanism Program Digit Information Series, GVP-3. 2002. http://www.volcano.si.edu

527. Sigvaldason G.E., Annertz K., Nilsson M. Effect of glacier loading deloading on volcanism postglacial volcanic production-rate of the Dyngjufjoll area, central Iceland // Bulletin of Volcanology, 1992, v. 54, p. 385-392.

528. Silver P.G., Carlson R.W., Olson P. Deep slabs, geochemical heterogeneity, and the large-scale structure of mantle convection: Investigation of an enduring paradox // Annual Reviews of Earth and Planetary Science, 1988, v. 16, p. 477-541.

529. Silver P.G., Behn M.D., Kelley K., Schmitz M., Savage B. Understanding cratonic flood basalts // Earth and Planetary Science Letters, 2006, v. 245, p. 190-201.

530. Skiba S.S., Larionov E.G., Manakov A.Y., Kolesov B.A., Kosyakov V.l. Investigation of hydrate formation in the system H2-CH4-H2O at a pressure up to 250 MPa // Journal of Physical Chemistry B, 2007, v. 111, p. 11214-11220.

531. Sleep N.H. Hotspots and mantle plumes: Some phenomenology // Journal of Geophysical Research, 1990, v. 95, p. 6715-6736.

532. Smith A.D. Back-arc convection model for Columbia River basalt genesis // Tectonophysics, 1992, v. 207, p. 269-285.

533. Smith A.D. Critical evaluation of Re-Os and Pt-Os isotopic evidence on the origin of intraplate volcanism// Journal of Geodynamics, 2003, v. 36, p. 469-484.

534. Smyth J.R., Frost D. J., Nestola F., Holl C.M., Bromiley G. Olivine hydration in the deep upper mantle: Effect of temperature and silica activity // Geophysical Research Letters,2006, v. 33, p. L15301.

535. Smyth J.R., Jacobsen S.D. Nominally anhydrous minerals and Earth's deep water cycle / Jacobsen S.D., Van der Lee S., eds. Earth's deep water cycle // Geophysical monograph, 2006, v. 168, p. 1-12.

536. Snow J.E. Major and trace element evolution of Hole 73 5B gabbros // Proceedings of the ocean drilling program, scientific results, 2002, p. 1-18.

537. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Sobolev S.V., Nikogosian I.K. An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts // Nature, 2005, v. 434, p. 590-597.

538. Sobolev N.V., Shatsky V.S. Diamond inclusions in garnets from metamorphic rocks: a new environment for diamond formation // Nature, 1990, v. 343, p. 742-746.

539. Song T.-R.A., Helmberger D.V., Grand S.P. Low-velocity zone atop the 410-km seismic discontinuity in the northwestern United States //Nature, 2004, v. 427, p. 530-533.

540. Spell T.L., McDougall I. Characterization and calibration of 40Ar/39Ar dating standards // Chemal Geology, 2003, v. 198, p. 189-211.

541. Stachel T. Diamonds from the asthenosphere and the transition zone // European Journal of Mineralogy, 2001, v. 13, p. 883-892.

542. Staudigel H., Park K.H., Pringle M., Rubenstone J.L., Smith W.H.F., Zindler A. The longevity of the South Pacific isotopic and thermal anomaly // Earth and Planetary Science Letters, 1991, v. 102, p. 24-44.

543. Stefano S.J., Mukasa S.B., Andronikov A., Leeman W.P. Water and other volatile systematics of olivine-hosted melt inclusions from the Yellowstone hotspot track ' // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2011, v. 161, p. 615-633.

544. Steiger R.H., Jäger E. Subcommission on geochronology: convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology// Earth and planetary Science Letters, 1977, v. 36, p. 359-362.

545. Stewart K., Rogers N. Mantle plume and lithospheric contributions to basalts from southern Ethiopia // Earth and Planetary Science Letters, 1996, v. 139, p. 195-211.

546. Stracke A., Hofmann A.W., Hart S.R. FOZO, HIMU, and the rest of the mantle zoor

547. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2005, v. 6, Q05007.

548. Svensen H., Planke S., Polozov A.G., Schmidbauer N., Corfu F., Podladchikov Y.Y., Jamtveit B. Siberian gas venting and the end-Permian environmental crisis // Earth and Planetary Science Letters, 2009, v. 277, p. 490-500.

549. Tackley P.J. Three-dimensional simulations of mantle convection with a thermo-chemical basal boundary layer: D"? / Gurnis M., Wysession M.E., Knittle E., Buffett B.A., eds., The Core-Mantle Boundary Region // AGU, Washington, DC, 1998, p. 231-253.

550. Tackley P.J. Mantle convection and plate tectonics: Toward an integrated physical and chemical theory// Science, 2000, v. 288, p. 2002-2007.

551. Takamasa A., Nakai S., Sahoo Y., Hanyu T., Tatsumi Y. W isotope compositions of oceanic islands basalts from French Polynesia and their meaning for core-mantle interaction // Chemical Geology, 2009, v. 260, p. 37-46.

552. Tarduno J.A., Cottrell R.D. Paleomagnetic evidence for motion of the Hawaiian hotspot during formation of the Emperor seamounts // Earth and Planetary Science Letters, 1997, v. 153, p. 171-180.

553. Tatsumi Y. Subduction factory: How it operates in the evolving Earth // GSA Today, 2005, v. 15, pi 4-10.

554. Tatsumi Y., Shukun, H., Yoshikawa M., Chang Q., Sato K., Lee M.W. Thepetrology and geochemistry of volcanic rocks of Jeju Island: Plume magmatism along the Asian Continental margin // Journal of Petrology, 2005, v. 46, p. 523-553.

555. Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: Its composition and evolution. Oxford, England, Blackwell Scientific Publications, 1985, 312 p.

556. The KainLAND collaboration. Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements //Nature Geosciences, 2011, in press. doi:10.1038/ngeol205

557. Tiberi C., Diament M., Deverchere J., Petit-Mariani C., Mikhailov V., Tikhotsky S., Achauer U. Deep structure of the Baikal rift zone revealed by joint inversion of gravity and seismology// Journal of Geophysical Research, 2003, v. 108, B3, 2133.

558. Trampert J., Deschamps F., Resovsky J., Yuen D. Probabilistic tomography maps chemical heterogeneities throughout the lower mantle // Science, 2004, v. 306, p. 853-856.

559. Trubitsyn V.P., MooneyW.D., Abbott D.H. Cold cratonic roots and thermal blankets: how continents effect mantle convection // International Geology Review, 2003, v. 45, p. 479—496.

560. Turcotte D.L., Schubert G. Geodynamics: Cambridge, Cambridge University Press, 2002, ed. 2,456 p.

561. Thybo H., Perchuc E. The seismic 8° discontinuity and partial melting in continental mantle // Science, 1997, v. 275, p. 1626-1629.

562. Ulmer P. Partial melting in the mantle wedge the role of H2O in the genesis of mantle-derived 'arc-related' magmas // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2001, v. 127, p. 215-232.

563. Utada H., Koyama T., Obayashi M., Fukao Y. A joint interpretation of electromagnetic and seismic tomography models suggests the mantle transition zone below Europe is dry// Earth and Planetary Science Letters, 2009, v. 281, p. 249-257.

564. Van der Hilst R.D., Engdahl E.R., SpakmanW., Nolet G. Tomographic imaging of subducted lithosphere below northwest Pacific island arcs //Nature, 1991, v. 353, p. 37—43.

565. Van Kekeii P.E., Ballentine C.J. Dynamical models of mantle volatile evolution and the role of phase transitions and temperaturedependent rheology // Journal of Geophysical Research, 1999, v. 104, p. 7137-7168.

566. Venkatesan T.R:, Kumar A., Gopalan K., Al'inukhamedov A.I. 40Ar-39Ar age of Siberian basaltic volcanism// Chemical Geology, 1997, v. 138, p. 303-310.

567. Vermeesch P. Tectonic discrimination of basalts with classification trees // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, v. 70, p. 1839-1848.

568. Vernikovsky V.A., Pease V.L., Vernikovskaya A.E., Romanov A.P., Gee D.G., Travin A.V. First report of early Triassic A-type granite and syenite intrusions from Taimyr: Product of the northern Eurasian superplume? // Lithos, 2003, v. 66, p. 23-36.

569. Villeneuve M., Sandeman H.A., Davis W.J. A method for intercalibration of U-Th-Pb and 40Ar/39Ar ages in the Phanerozoic // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000, v. 64, p. 4017-4030.

570. Vinnik L.P., Foulger G.R., Du Z. Seismic boundaries in the mantle beneath Iceland: a new constraint on temperature // Geophysical Journal International, 2005, v. 160, p. 533538.

571. Vos W.L., Finger L.W., Hemley R.J., Mao H.K. Novel H2-H20 clathrates at high pressures // Physical Review Letters, 1993, v. 71, p. 3150-3153.

572. Walker R.J., Morgan J.W., Horan M.F. Osmium-187 enrichments in some plumes: Evidence from core-mantle interaction? // Science, 1995, v. 269, p. 819-822.

573. Walker R.J., Morgan J.W., Beary E.S., Smoliar M.I., Horan M.F. Application of the Pt-190-0s-186 isotope system to geochemistry and cosmochemistry // Geochimica et Cosmochimica Acta., 1997, v. 61, p. 4799-4807.

574. Wallace M.E., Green D.H. An1 experimental determination of primary carbonatite magma composition//Nature, 1988, v. 335, p. 343-346.

575. Warren P.H. A depleted, not ideally chondritic bulk Earth: The explosive-volcanic basalt loss hypothesis // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2008, v. 72, p. 2217-2235:

576. Warren P.H., Taylor G.F., Keil' K., Shirley D.N., Wasson J.T. Petrology and chemistry of two "large" granite clasts from the moon // Earth and Planetary Science Letters,1983, v. 64, p. 175-185.

577. Wasserburg G.J., DePaolo D.J. Models of Earth structure inferred from neodymium ' and strontium isotope abundances // Proceedings of the National Academies of Science, USA,1976, v. 76, p. 3594-3598.

578. Wedepohl H. The composition of the continental crust // Geochimica et

579. Cosmochimica Acta, 1995, v. 59, p. 1217-1239.

580. Wee S.M. Geochemistry and isotopic systematics of Cenozoic alkaline volcanic rocks in Korea and NE China // Neues Jahrbuch für Mineralogie Abhandlungen, 2002, v. 177, p. 213-240.

581. Wen L., Anderson D.L. The fate of slabs inferred from seismic tomography and 130 million years of subduction // Earth and Planetary Science Letters, 1995, v. 133, p. 185-198.

582. Whittington A.G., Hofmeister A., Nabelek P.I. Temperature-dependent thermal diffusivity of the Earth's crust and implications for magmatism // Nature, 2009, v. 458, p. 319-321.

583. Williams Q., Hemley R. J. Hydrogen in the deep Earth // Annual Review in Earth and Planetary Science, 2001, v. 29, p. 365-418.

584. Wilson J.T. Evidence from islands on the spreading of ocean flow I I Nature, 1963, v. 197, p. 536-538.

585. Wilson M. Radioisotope tracers reveal extensive melting in Earth's distant past // Physics Today, 2005, v. 58, p. 19-21.

586. Wilson M. Fluid streaming from the Transition Zone as a trigger for within-plate magmatism // Geophys Res Abs, 2008, v. 10, p. EGU2008-A-05636

587. Wilson J.T. Evidence from islands on the spreading of ocean flow //Nature, 1963, v. 197, p. 536-538.

588. Wirth R., Vollmer C., Brenker F., Matsyuk S., Kaminsky F. Inclusions of nano crystalline hydrous aluminum-silicate "Phase Egg" in superdeep diamonds from Junia (Mato Grosso State, Brazil) // Earth and Planetary Science Letters, 2007, v. 259, p. 384-399.

589. Wolfe C.J., Solomon S.C., Laske G., Collins J.A., Detrick R.S.,, Circuit J.A., Bercovici D., Hauri E.H. Mantle shear-wave velocity structure beneath the Hawaiian hot spot//Science, 2009; v.326, p. 1388-1390.

590. Wolfe C.J., Solomon S.G., Laske G., Collins J.A., Detrick R.S., Orcutt J.A., Bercovici D., Hauri E.H. Mantle P-wave velocity structure beneath the Hawaiian hotspot // Earth and Planetary Science Letters, 201 l,v. 303, p. 267-280.

591. Workman R.K., Hart S.R. Major and trace element composition of the depleted MORB mantle (DMM) // Earth and Planetary Science Letters, 2005, v. 231, p. 53-72.

592. Xu S., Nagao K., Uto K.,Wakita H., Nakai S., Liu C. He, Sr and Nd isotopes of mantle-derived xenoliths in volcanic rocks of NE China // Journal of Asian Earth Sciences, 1998, v. 16, p. 547-556.

593. Yasuda A., Fujii T. Ascending subducted oceanic crust entrained within mantle plumes // Geophysical Research Letters, 1998, v. 25, p. 1561-1564.

594. Yasuda A., Fujii T., Kurita K. A composite diapir model for extensive basaltic volcanism: magmas from subducted oceanic crust entrained within mantle plumes // Poceedings of Japan Academy, series B, 1997, v. 73, p. 201-204.

595. Yaxley G.M., Sobolev A.V. High-pressure partial melting of gabbro and its role in the Hawaiian magma source // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2007, v. 154, p. 371383.

596. Yuan H., Dueker K. Teleseismic P-wave tomogram of the Yellowstone plume // Geophysical Reseach Letters, 2005, v. 32, L07304.

597. Zack T., Brumm R. Ilmenite-liquid partition coefficient of 26 trace elements determined through ilmenite/clinopyroxene partitioning in garnet pyroxenites // Ext. Abst. 7th Int. Kimb. Conf. Cape Town, South Africa, 1998, p. 986-988.

598. Zhao D. Seismic structure and origin of hotspots and mantle plumes // Earth and Planetary Science Letters, 2001, v. 192, p. 251.265.

599. Zhao D., Lei J., Tang R. Origin of the Changbai intraplate volcanism in Northeast China: evidence from seismic tomography // Chinese Science Bulletin, 2004, v. 49, p. 14011408.

600. Zhao D., Maruyama S., Omori S. Mantle dynamics of western Pacific to East Asia: new insight from seismic tomography and mineral physics // Gondwana Research, 2007, v. 11, p. 120-131.

601. Zhou H.W., Anderson D.L. Search for deep slabs in the Northwest Pacific mantle // Proceedings of the National Academies of Science, USA, 1989, v. 86, p. 8602-8606.

602. Zhou M.-F., Malpas J., Song X-Y. A temporal link between the Emeishan large igneous province (SW China) and the end-Guadalupian mass extinction // Earth and Planetary Science Letters, 2002, v. 196, p. 113-122.

603. Zindler A., Hart S.R. Chemical geodynamics // Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 1986, v. 14, p. 493-571.

604. Zonenshain L.P., Savostin L.A. Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia// Tectonophysics, 1981, v. 76, p. 1-45.

605. Zorin Y.A. Geodynamics of the western part of the Mongolia-Okhotsk collisional belt, Trans-Baikal region (Russia) and Mongolia // Tectonophysics, 1999, v. 306, p. 33-56.

606. Zorin Yu., Cordell L. Crustal extension in the Baikal rift zone // Tectonophysics, 1991, v. 198, p. 117-121.

607. Zorin Yu.A., Turutanov E.Kh., Mordvinova V.V., Kozhevnikov V.M., Yanovskaya T.B., Treusov A.V. The Baikal rift zone: the effect of mantle plumes on older structure//Tectonophysics, 2003, v. 371, p. 153-173.

608. Zou H. Trace element fractionation during modal and nonmodal dynamic melting and open-system melting: a mathematical treatment // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1998, v. 62, p. 1937-1945.

Информация о работе

Иванов, Алексей Викторович
доктора геолого-минералогических наук
Иркутск, 2011
ВАК 25.00.04

Диссертация

Внутриконтинентальный базальтовый магматизм - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы