1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Вулканология и сейсмология
  4. № 4, 2023

Вулканология и сейсмология, 2023, № 4, стр. 39-51

Изотопный состав гелия в позднекайнозойских Южно-Байкальской и Южно-Хангайской вулканических областях

К. М. Рычкова a, *, О. И. Кальная a, **

a Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН
667007 Республика Тыва, Кызыл, ул. Интернациональная, 117а, Россия

* E-mail: klara6@inbox.ru
** E-mail: kalnaja@mail.ru

Поступила в редакцию 23.09.2022
После доработки 27.02.2023
Принята к публикации 10.04.2023

Аннотация

В статье рассмотрен изотопный состав гелия (3Не/4Не = R) в подземных водах Южно-Байкальской (ЮБВО) и Южно-Хангайской вулканических областях (ЮХВО) в позднекайнозойский период. Установлены различия в поведении и величине этого параметра. Установлено, что различия в содержаниях 3Не/4Не в ЮБВО и ЮХВО отвечают мантийным резервуарам, имеющим разный изотопный состав гелия. Это подтверждает, что позднекайнозойский вулканизм ЮБВО и ЮХВО контролируется мантийными источниками, связанными с мантийными плюмами Центрально-Азиатского горячего поля мантии.

Ключевые слова: изотопный состав гелия, источники, подземные воды, тепловой поток, мантийный гелий, вулканиты, Южно-Байкальская вулканическая область, Южно-Хангайская вулканическая область

Список литературы

  1. Бадминов П.С., Иванов А.И., Писарский Б.И., Оргильянов А.И. Окинская гидротермальная система (Восточный Саян) // Вулканология и сейсмология. 2013. № 4. С. 27–39.

  2. Бушенкова Е.В., Деев Е.В., Дягилев Е.С., Гибшер А.А. Структура верхней мантии и кайнозойский вулканизм Центральной Монголии // ДАН. 2008. Т. 418. № 3. С. 378‒382.

  3. Геншафт Ю.С., Салтыковский А.Я. Кайнозойский вулканизм Монголии // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2. № 32. С. 153‒183.

  4. Грачев А.Ф. Хамар-Дабан – горячая точка Байкальского рифта: данные химической геодинамики // Физика Земли. 1998. № 3. С. 3‒28.

  5. Грачев А.Ф. Идентификация мантийных плюмов на основе изучения вещественного состава вулканитов и их изотопно-геохимических характеристик // Петрология. 2003. Т. 11. № 6. С. 618‒654.

  6. Грачев А.Ф., Геншафт Ю.С., Каменский И.Л., Салтыковский А.Я. Первые данные об изотопии гелия в кайнозойских базальтах Монголии // ДАН. 2003. Т. 393. № 5. С. 669–672.

  7. Геология СССР. Т. XXIX. Тувинская АССР. М.: Недра, 1966. 460 с.

  8. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000. Серия Западно-Саянская. Лист М-46-VІІ. Объяснительная записка. М.: Недра, 1967.

  9. Дучков А.Д., Лысак С.В., Балобаев С.Т. и др. Тепловое поле недр Сибири. Новосибирск: Наука, 1987. 287 с.

  10. Дучков А.Д., Рычкова К.М., Лебедев В.И., Каменский И.Л., Соколова Л.С. Оценки теплового потока Тувы по данным об изотопах гелия в термоминеральных источниках // Геология и геофизика. 2010. Т. 51(2). С. 264–276.

  11. Зоненшайн Л.П., Савостин Л.А. Введение в геодинамику. М.: Недра, 1979. 310 с.

  12. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х., Кожевников В.М. и др. О природе кайнозойских верхнемантийных плюмов в Восточной Сибири (Россия) и Центральной Монголии // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 10. С. 1060–1074.

  13. Зятькова Л.К. Структурная геоморфология Алтае-Саянской горной области. Новосибирск: Наука, 1977. 215 с.

  14. Каменский И.Л., Лобков В.А., Каменский И.Л. и др. Компоненты верхней мантии Земли в газах Камчатки (по изотопам He, Ne, C) // Геохимия. 1976. № 5. С. 482–695.

  15. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Богатиков О.А. Новейший вулканизм и его связь с процессами межплитного литосферного взаимодействия и глубинной геодинамикой // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 9. С. 1204‒1221.

  16. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: ПРОБЕЛ-2000, 2004. С. 5‒191.

  17. Кулаков И.Ю. Структура верхней мантии под Южной Сибирью и Монголией по данным региональной сейсмотомографии // Геология и геофизика. 2008. Т. 49(3). С. 248–261.

  18. Ломоносов И.С., Мамырин Б.А., Прасолов Э.М., Толстихин И.Н. Изотопный состав гелия и аргона в некоторых гидротермах Байкальской рифтовой зоны // Геохимия. 1976. № 11. С. 1743‒1746.

  19. Лысак С.В., Писарский Б.И. Оценка теплового потока по изотопам гелия в газовом составе подземных вод Байкальской рифтовой зоны и окружающих районов // Вулканология и сейсмология. 1999. № 3. С. 45–53.

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

  21. Мордвинова В.В., Треусов А.В., Турутанов Е.Х. О природе мантийного плюма под Хангаем (Монголия) по сейсмогравиметрическим данным // ДАН. 2015. Т. 460(3). С. 334–338.

  22. Пинеккер Е.В., Писарский Б.И., Павлова С.Е., Лепин В.С. Изотопные исследования минеральных вод Монголии // Геология и геофизика. 1995. Т. 36. № 1. С. 94–102.

  23. Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.И. Изотопный состав гелия и тепловой поток – геохимический и геофизический аспекты тектогенеза // Геотектоника. 1979. № 5. С. 3‒23.

  24. Поляк Б.Г. Тепломассопоток из мантии в главных структурах земной коры. М.: Наука, 1988. С. 161–166.

  25. Поляк Б.Г., Хуторской М.Д., Каменский И.Л., Прасолов Э.М. Тепломассопоток из мантии на территории Монголии // Геохимия. 1994. № 12. С. 1693–1705.

  26. Поляк Б.Г. Изотопы гелия в подземных флюидах Байкальского рифта и его обрамления (к геодинамике континентального рифтогенеза) // Российский журн. наук о Земле. 2000. Т. 2. № 2. С. 1–21.

  27. Поляк Б.Г. Спрединг и рифтогенез – изотопно-гелиевая специфика // Геотектоника. 2004. № 6. С. 19–32.

  28. Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Хуторской М.Д. Восходящий тепломассопоток в континентальной коре – к проблеме движущих сил тектогенеза // Физика Земли. 2020. № 4. С. 61‒82.

  29. Рассказов С.В., Логачев Н.А., Брант И.С., Брант С.Б. Геохронология и геодинамика позднего кайнозоя (Южная Сибирь, Южная и Восточная Азия). Новосибирск: Наука, 2000. 288 с.

  30. Рычкова К.М., Аюнова О.Д. Изотопы гелия в подземных водах Тункино-Окинско-Саянской рифтовой зоны (Восточный Саян): корреляция с тепловым потоком // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 9. С. 1269–1280.

  31. Рычкова К.М., Дучков А.Д., Лебедев В.И., Каменский И.Л. Изотопы гелия в подземных источниках Восточной Тувы // ДАН. 2007. Т. 417. № 36. С. 814–817.

  32. Рычкова К.М., Монгуш С.-С.С. Распределение тепломассопотока на крайнем юго-западе Байкальской рифтовой зоны // Вулканология и сейсмология. 2018. № 3. С. 36–45.

  33. Саватенков В.М., Ярмолюк В.В., Кудряшова Е.А., Козловский А.М. Источники и геодинамика позднекайнозойского вулканизма Центральной Монголии по данным изотопно-геохимических исследований // Петрология. 2010. Т. 18. № 3. С. 297–327.

  34. Справочник по геохимии нефти и газа. СПб.: Недра, 1998. С. 25–26.

  35. Сугоракова А.М., Ярмолюк В.В., Лебедев В.И. Кайнозойский вулканизм Тувы. Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 2003. 92 с.

  36. Толстихин И.Н. Изотопная геохимия гелия, аргона и редких газов. Л.: Наука, 1986. 200 с.

  37. Хуторской М.Д. Геотермия Центрально-Азиатского складчатого пояса. М.: Изд-во РУДН, 1996. 289 с.

  38. Хуторской М.Д., Голубев В.А., Козловцева С.В., Митник М.М., Ярмолюк В.В. Тепловой режим недр Монголии. М.: Наука, 1991. 127 с.

  39. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Кузьмин М.И. Северо-азиатский суперплюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника. 2000. № 5. С. 3–29.

  40. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Иванов В.Г. Внутриплитная позднемезозойская вулканическая провинция Азии – проекция горячего поля мантии // Геотектоника. 1995. № 5. С. 3–29.

  41. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И., Покровский Б.Г. Магматизм и геодинамика Южно-Байкальской вулканической области (горячей точки мантии) по результатам геохронологических, геохимических и изотопных (Sr, Nd, O) исследований // Петрология. 2003. Т. 11. № 1. С. 3–33.

  42. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И., Самойлов В.С. Динамика формирования и магматизм позднемезозойско-кайнозойской Южно-Хангайской горячей точки мантии (Монголия) // Геотектоника. 1994. № 5. С. 28–45.

  43. Ярмолюк В.В., Кудряшова Е.А., Козловский А.М., Саватенков В.М. Позднекайнозойская вулканическая провинция Центральной и Восточной Азии // Петрология. 2011. Т. 19. С. 341–362.

  44. Du J. 3He/4He ratios and heat flow in the continental rift-valley // Works of gas geochemistry / Ed. Y. Xu // Lanzhou, Gansu Science and Technology Press. 1992. P. 165‒171.

  45. Italiano F., Martelli M., Martinelli G., Nuccio P.M. Geochemical evidence of melt intrusions along lithospheric faults of the Southern Apennines, Italy: geodynamic and seismogenic implications // J. Geophys. Res. 2000. V. 105. № B6. P. 13569‒13578.

  46. Marty B., Tolstiklin I.N. CO2 fluxes from mid-ocean ridges, arcs and plumes // Chemical Geology. 1998. V. 145. P. 233–248.

  47. Newell D.L., Jessup M.J., Hilton D.R., Shaw C.A., Hughes C.A. Mantle-derived helium in hot springs of the Cordillera Blanca, Peru: Implications for mantle-to-crust fluid transfer in a flat-slab subduction setting // Chemical Geology. 2015. V. 417. P. 200–209.

  48. Zhao D. Multiscale seismic tomography and mantle dynamic // Gondwana Res. 2009. V. 15. P. 297–323.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Вулканология и сейсмология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал