Магматизм как явление конденсации-кристаллизации трансмантийного флюидного потока

В [28, с. 108] отмечено: «Общие особенности химизма для субщелочных и щелочных серий ОД сформулировать сложно вследствие их большого разнообразия». Сформулировать сложно в рамках общепринятой парадигмы магматизма, т.к. каждая серия находит объяснение только в своем специальном (ad hoc) варианте модели образования. В нашей модели разнообразие магматитов определяется прерыванием концентрационного, барического, О2трендов импульсом раздвига на любой стадии эволюции. Общей же особенностью всех указанных трендов является увеличение концентрации (фиксации) литофильных, крупноионных, высокозарядных (в т.ч. TR³ - ) элементов в конденсирующихся магмах и кристаллизующихся породах.

Вулканизм «активных континентальных окраин» (АКО) Т.И.Фролова, ИА.Бурикова [28, с. 156] рассматривают на примере Анд. «В АКО широко развиты известково-щелочные серии, однако роль средних и кислых пород здесь возрастает, а роль базальтов уменьшается. Это связано с расположением вулканических поясов на континенте с мощной корой, вносящей существенный вклад в магмообразование». Общий вывод о магматизме АКО [28, с. 166]: «так же как в островодужных окраинах, мощность и состав коры, ее проницаемость и геодинамический режим сжатия-растяжения определяют характер магматизма....Набор серий (нормальной щелочности: известково-щелочные и толеитовые, субщелочные: шошонит-латитовые и субщелочных базальтов, щелочные: базанит-тефритовые и фонолит-трахитовые) в Андской окраине аналогичен таковому в ОД, однако количественные их соотношения меняются: резко преобладают средне -высококалиевые известково-щелочные серии, несколько меньше распространены шошонит-латитовые, редки толеитовые серии, среди которых фактически отсутствуют низкокалиевые типы. В отличие от ОД, где шире всего распространены андезиты, андезибазальты и базальты, в Андах преобладают кислые андезиты и дациты при подчиненной роли базальтов». Уточним: «мощная континентальная кора» - это мощная гранитная кора авангарда северо - и южноамериканских платформ (в отличие от утоненных гранитов арьергарда Азии), но не 70-км «земная кора», выделяемая под Западной Кордильерой и рифтом Альтиплано по сейсмическим данным. Здесь «70-км континентальная кора», как и под Курилами, Камчаткой, Тибетом (ранее выделялась под Исландией), соответствует горячей мантии, аналогичной таковой в зоне спрединга. С этим уточнением приведенный абзац полностью подтверждает гипотезу, что факторами, определяющими состав магматитов, набор серий, их разнообразие, являются сочетание мощности гранитной плиты и магматической пробки (вулканической толщи, вулканической постройки), которые определяют барический тренд и длительность концентрационного и О₂-трендов, и частоты импульсов раздвигарифтогенеза, прерывающих указанные тренды конденсации. Первые факторы определяют «возрастание щелочности магматических пород вверх по разрезу», а вторые - периодическое появление базальтов, с увеличением объемов, вверх по разрезу на фоне прогрессирующего растяжения (высокогорный рифт Альтиплано).

Аналогичные закономерности изменения состава магматитов прослеживаются в отдельных вулканических постройках по мере их роста. А.И.Малышев [24, с. 136], характеризуя вулкан Безымянный (Камчатка), пишет: «Наиболее резким различием в составах древних и исторических вулканитов является значительное (на 0,76 мас.% в абсолютном выражении и на 20,5% по отношению к среднему содержанию) повышение количества Fe2Oз в продуктах исторических извержений. Наряду с этим, средний состав исторических извержений отличается более низким содержанием SiO2, глинозема, щелочей (прежде всего К₂0) и более высоким - магния и титана». Ссылкой на Ю.М.Дубика, И.А.Меняйлова (1969) автор [24, с. 134] указывает на вариации химического состава в развитии единичного извержения. Было установлено, что в конечных продуктах извержения 1965 г. вулкана Безымяного происходит смена ролей окисного и закисного железа: в более раннем материале обычно главную роль играет окисное железо, в более позднем - закисное. В приведенном материале отражено сочетание роли нарастающей мощности пробки и частоты импульсов раздвига, формирующих сочетание гомодромного и антидромного магматизма, «полицикличность» по А.И.Малышеву. Последняя [24, с. 155] является «универсальной и всеобщей чертой вулканического процесса». Увеличение длительности трендов по мере нарастания мощности вулканитов (вулканической постройки) определяет проявление концентрационного и О2-трендов. Но на этом фоне следующее за ранним извержением более позднее имеет короткий период конденсации и соответствующий ему редуцированные концентрационный и кислородный тренды: в магматитах уменьшается содержание литофильных, крупноионных, высокоокисленных элементов. Вулкан Безымяный локализован в ЦентральноКамчатском рифте, указанная редукция трендов свидетельствуют об усилении здесь рифтогенеза от древних к историческим извержениям. Аналогичным образом режим раздвига (частота извержений) влияет на накопление в магме летучих компонентов, а последнее определяет режим эксплозивности извержений. А.И.Малышев [24, с. 149] пишет: «Полицикличность вулканического процесса находит свое отражение в полицикличном изменении форм извержений и соответствующем изменении фациального состава вулканитов, в изменениях химического, минерального и газового состава, эволюции самой постройки вулкана, ...последовательному снижению от цикла к циклу среднего коэффициента эксплозивности, достигшего максимальных значений в первом макроцикле». Указанные тенденции находят отражение в эволюции минерального состава. В [24, с. 151] указано, что от более древних к историческим макроциклам, т. е. по мере нарастания вулканической постройки, прослеживаются синхронные изменения от преимущественно пироксеновых андезитов к роговообманковым и далее в противоположном направлении - от роговообманковых к двупироксеновым. При относительно длительной конденсации перед началом мегацикла формируются пироксеновые андезиты. Кристаллизация пироксена определяет развитие О2-тренда, образование высокоокисленных элементов (А1³ - , Fe^{3 -} , Ti^{4 -} ) и гидроксила, начинают кристаллизоваться роговые обманки, магнетит, изменяется состав самого пироксена. При этом роговая обманка эволюционирует от зеленой к бурой, более окисленной разновидности. По Б.В.Иванову [20, табл. 5.5] роговая обманка андезитобазальтов и андезитов вулкана Безымяный содержит (масс. %) ТЮ2 0,82-2,16; АЬОз 11,8516,40; Fe2Oз 5,00-8,62; пироксены: TiO2 0,670,80; А12О3 7,45-8,72; Fe2Oз 2,17-2,87. Относя такие пироксены к авгитам Б.В.Иванов [20, с. 330] указывает, что они составляют микролиты и субфенокристаллы, т.е. более поздние зарождения. Факт указывает на то, что авгит начинает кристаллизоваться в магме с появлением в ней высокоокисленных А1³ - , Fe^{3 -} , Т^ ^- . По [20, табл. 5.6] магнетит содержит 12,36 масс.% ТЮ2. «Полицикличность» магматизма, выраженная в комбинациях рядов базальт ^ андезит ^ дацит, оливин ^ пироксен ^ амфибол - магнетит, характерна для всех вулканов Центральнои Восточно-Камчатских рифтов [24]. А.И.Малышев [24, с. 161] отмечает, что непрерывное изменение состава пород происходит даже в моногенных лавовых потоках - от андезитов в передовых частях до андезитобазальтов и базальтов в заключительных порциях. Здесь строение головы колонны конденсации по вертикали переведено в горизонтальное положение.

В заключение хочу выразить профессору В.Д.Евтехову, главному редактору настоящего журнала, глубокую признательность и искреннюю благодарность за многолетнюю идейную поддержку, терпеливое и конструктивное отношение к недоработанным моментам моих рукописей, что несомненно улучшило их содержание и стиль.

Литература

1. Анфилогов В.Н. Происхождение андезитов и риолитов комплементарных магматических серий //Литосфера.2010.№1.С. 3746.

2. Анфилогов В.Н., Быков В.Н., Осипов А.А. Силикатные расплавы //Москва: Наука, 2005.375 с.

3. Ахкозов Ю.Л. Об одном критерии оценки площадей на коренную алмазоносность / Прогнозирование и поиски коренных алмазных месторождений // Симферополь: Институт минеральных ресурсов, 2000.С. 29-33.

4. Ахкозов ЮЛ. Фринометакинез и мантийное магмообразование // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького технічного університету,2001.№2.С. 55-64.

5. Ахкозов Ю.Л. Базальтовый слой континентальной коры как проблема геотектоники // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького технічного університету.2004.№1.С. 99-109.

6. Ахкозов Ю.Л. Проблема конвекции в кристаллической мантии // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького національногоуніверситету.2019.№2 (42).С. 36-43.

7. Ахкозов Ю.Л. Трансмантийный флюидный поток // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького національного університету.2019.№2 (42).С. 52-71.

8. Ахкозов Ю.Л. Парадигма геологии. Геологические проблемы космолого-космогонической парадигмы //Журнал Русского физико-химического общества.2019.Т. 91, вып. 1.С. 5-56.

9. Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии //Москва: Недра, 1976.344 с.

10. Войткевич Г.В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С., Прохоров В.Г. Краткий справочник по геохомии // Москва: Недра, 1970.280 с.

11. Вулканические пояса Востока Азии / Ред. А.Д.Щеглов //Москва: Наука, 1984.379 с.

12. Галимов Э.М. Кавитация как механизм синтеза природных алмазов // Известия АН СССР. Серия геологии.1973.-№1.С. 22-37.

13. Годовиков А.А. Связь между свойствами элементов и свойствами образуемых ими веществ // Записки Всесоюзного минералогического общества.1983.Ч. 112, вып. 1.С. 6-17.

14. Годовиков А.А. Минералогия // Москва: Недра, 1983.647 с.

15. Гончаров Г.Н. О механизме дегазации Земли //Доклады РАН.1992.Т. 325, №4.С. 808-813.

16. Гончаров Г.Н. Химическое состояние атомов железа в минералах при высоких давлениях и дифференциация глубинных зон Земли // Записки Всероссийского минералогического общества. 1992.Ч. 121, №4.С. 1-14.

17. Гончаров А.Г. Редокс состояние континентальной литосферной мантии: Fe3 - /LFe минералов мантийных ксенолитов по данным мессбауэровской спектроскопии / Автореферат диссертации... кандидата геолого-минералогических наук // СанктПетербург, 2012.26 с.

18. Дмитриев Л.В. Магматизм дна океана и вопросы формирования его литосферы // Геология и геофизика.1986.№7.С. 81-85.

19. Доусон Дж. Кимберлиты и ксенолиты в них //Москва: Мир, 1983.300 с.

20. Иванов Б.В. Андезиты Камчатки (справочник химических анализов вулканитов и основных породообразующих минералов) // Москва: Наука, 2008.364 с.

21. Коваленко В.И., Наумов В.Б., Гирнис А.В., Дорофеева В.А., Ярмолюк В.В. Средние составы магм и мантии срединноокеанических хребтов и внутриплитных океанических и континентальных обстановок по данным изучения расплавных включений и закалочных стекол базальтов // Петрология2007.№4.С. 361-396.

22. Коржинский Д.С. Основы метасоматизма и магматизма / Избранные труды //Москва: Наука,1993.239 с.

23. Лазько Е.Е. Петрология, формационная принадлежность и критерии рудоносности ультрамафитов офиолитов /Роль магматизма в эволюции литосферы //Москва: Наука, 1984.С. 3-80.

24. Малышев А.И. Жизнь вулкана // Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 2000.262 с.

25. Милановский Е.Е., Никишин А.М. Западно-Тихоокеанский рифтовый пояс // Бюлетень Московского общества испытателей природы. Отделение геологии1988.Т. 63, вып. 4.С. 3-15.

26. Михеенко В.И. Механизм образования кимберлитовых трубок // Доклады АН СССР-Т. 205, №2.С. 428-430.

27. Соболев Н.В. О минералогических критериях алмазоносности кимберлитов // Геология и геофизика.1971.№3.С. 70-80.

28. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Магматические формации современных геотектонических обстановок // Москва: Изд. Московского госуниверситета, 1997.320 с.

29. Эрлих Э.Н. Современная структура и четвертичный вулканизм западной части Тихоокеанского кольца // Новосибирск: Наука, 242 с.

References

1. Anfilohov V.N. The origin of andesites and rhyolites in complementary magmatic series (in Russian) //Litosphera.2010.No. 1.P. 37-46.

2. Anfilohov V.N., Bykov V.N., Osipov A.A. Silicate melts (in Russian) // Moscow: Nauka, 2005.375p.

3. Akhkozov Yu.L. Concerning one criterion for assessing areas for primary diamond content / Forecasting and prospecting for primary diamond deposits (in Russian) // Simferopol: Institute of Mineral Resources, 2000.-P. 29-33.

4. Akhkozov Yu.L. Phrynometakinesis and mantle magma formation // Geology and Mineralogy Bulletin of Kryvyi Rih Technical University.2001.No. 2.P 55-64.

5. Akhkozov Yu.L. Basalt layer of the continental crust as a geotectonics issue (in Russian) // Geology and Mineralogy Bulletin of Kryvyi Rih Technical University.2004.-No. 1.P 99-109.

6. Akhkozov Yu.L. The issue of convection in the crystalline mantle (in Russian) // Geology and Mineralogy Bulletin of Kryvyi Rih National University.2019.No. 2 (42).P 36-43.

7. Akhkozov Yu.L. Transmantle fluid flow (in Russian) // Geology and Mineralogy Bulletin of Kryvyi Rih National University.2019.No. 2 (42).P 52-71.

8. Akhkozov Yu.L. The paradigm of geology. Geological issues of the cosmological-cosmogonic paradigm (in Russian) // Journal of the Russian Physicochemical Society.2019.V. 91, No. 1.-P. 5-56.

9. Belov N. V. Structural mineralogy studies (in Russian) //Moscow: Nedra, 1976.344p.

10. Voitkevich G.V., Miroshnikov A.E., Povarenykh A.S., Prokhorov V.G. A short book of reference on geochemistry (in Russian) //Moscow: Nedra, 1970.280p.

11. Volcanic belts of East Asia (in Russian) / Ed. A.D.Schehglov //Moscow: Nauka, 1984.379 P.

12. Галимов Э.М. Кавитация как механизм синтеза природных алмазов // Известия АН СССР. Серия геологии.1973.№1.С. 22-37.

13. Galimov E.M. Cavitation as a mechanism for natural diamonds synthesis (in Russian) // Proceedings of the USSR Acdemy of Sciences. Series of geology.1973.No. 1.-P 22-37.

14. Godovikov A.A. The relationship between the properties of elements and the properties of the substances formed by them (in Russian) // Reports of the All-Union Mineralogical Society.1983.Part 112, Is. 1.P 6-17.

15. Godovikov A.A. Mineralogy (in Russian) // Moscow: Nedra, 1983.647p.

16. Goncharov G.N. Concerning the mechanism of Earth degassing (in Russian) // Reports of the Russian Academy of Sciences.1992.V. 325, No. 4.P. 808-813.

17. Goncharov G.N. Chemical state of iron atoms in minerals at high pressures and differentiation of abyssal areas of the Earth (in Russian) // Reports of the All-Russian Mineralogical Society. 1992.P. 121, No. 4.P. 114.

18. Goncharov G.N. Redox state of the

19. continental lithospheric mantle: Fe3 - /EFe

20. minerals of mantle xenoliths according to the data of Mossbauer spectroscopy (in Russian) /Abstract of the thesis... Ph.D in geology and mineralogy // St. Petersburg, 2012.26p.

21. Dmitriiev L.V. Magmatism of the ocean floor and issues of its lithosphere formation (in

22. Russian) // Geology and Geophysics.1986.No. 7.P 81-85.

23. Dawson J. Kimberlites and xenoliths in them (in Russian) //Moscow: Mir, 1983.300p.

24. Ivanov B. V. Andesites of Kamchatka (reference book of chemical analyzes of volcanics and basic rock-forming minerals) (in Russian) // Moscow: Nauka, 2008.364p.

25. Kovalenko V.I., Naumov V.B., GirnisA.V., Dorofeieva V.A., Yarmoliuk V.V. Average compositions of magmas and mantle of midoceanic ridges and intraplate oceanic and continental environments based on the study of melt inclusions and chilled glasses of basalts (in Russian) //Petrology.2007.-No. 4.-P. 361-396.

26. Korzhinskyi D.S. Foundations of metasomatism and magmatism (in Russian) / Selected works //Moscow: Nauka, 1993.239p.

27. Lazko E.E. Petrology, formational appurtenances and criteria for ore content of ultramafic ophiolites (in Russian) / The role of magmatism in the evolution of the lithosphere // Moscow: Nauka, 1984.-P. 3-80.

28. Malyshev A.I. The life of a volcano (in Russian) // Yekaterinburg: Ural branch of the Russian Academy of Sciences, 2000.262 p.

29. Milanovskyi E.E., Nikishyn A.M. Western Pacific Rift Belt (in Russian) // Bulletin of the Moscow Society of Nature Investigators. Department of Geology.1988.V. 63, No. 4.P 3-15.

30. Mikheienko V.I. The mechanism of kimberlite pipes formation (in Russian) // Reports of the Academy of Sciences of the USSR.1972.V. 205, No. 2.-P 428-430.

31. Sobolev N.V. About mineralogical criteria of diamond content in kimberlites (in Russian) // Geology and geophysics.1971.-No. 3.-P. 70-80.

32. Frolova T.I., Burikova I.A. Magmatic formations of modern geotectonic settings (in Russian) //Moscow: Publishing House of Moscow State University, 1997.320p.

33. Erlikh E.N. Modern structure and Quaternary volcanism of the western part of the Pacific ring (in Russian) // Novosibirsk: Nauka, 1973.242p.

Размещено на Allbest.ru