Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2021, T. 499, № 1, стр. 26-32

Вариации изотопного состава кислорода в магмах Охотско-Чукотского вулканогенного пояса

Член-корреспондент РАН В. В. Акинин 1*, И. Н. Биндеман 23

1 Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило Дальневосточного отделения Российской академии наук
Магадан, Россия

2 Департамент наук о Земле, Орегонский университет
Юджин, США

3 Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: akinin@neisri.ru

Поступила в редакцию 10.02.2021
После доработки 06.04.2021
Принята к публикации 12.04.2021

Аннотация

Получены первые данные по изотопному составу кислорода в фенокристах вулканических пород Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (Северо-Восток России), которые вместе с изотопными данными по Sr и Nd указывают на изотопно-тектоническую сегментацию пояса. Расчетный состав δ18Omelt в известково-щелочных магмах пояса варьирует от преобладающих нормальных значений (от +5.2 до +6.9‰), что согласуется с мантийными отношениями радиогенных изотопов. Для кислых магм Западно-Охотского сегмента найдены низкие значения δ18O (от +4.7 до +4.8‰), что может быть объяснено ассимиляцией гидротермально измененных пород ранних этапов развития докальдерных рифтогенных структур. Для магм Чукотского сегмента пояса характерны высокие значения, достигающие +10.8‰, коррелируя с повышенными значениями 87Sr/86Sr, что обусловлено ассимиляцией достаточно зрелой высоко-δ18O коры. Приведено сравнение с Камчатским вулканическим поясом.

Ключевые слова: изотопный состав кислорода, магматизм, вулканические пояса, континентальная окраина, Охотско-Чукотский вулканогенный пояс

Список литературы

  1. Hofmann A.W. Sampling Mantle Heterogeneity Through Oceanic Basalts: Isotopic and Trace Elements // Treatise on geochemistry. The mantle and core. 2005. P. 61–101.

  2. Valley J.W., Lackey J.S., Cavosie A.J., Clechenko C., Spicuzza M.J., Basei M.A.S., Bindeman I.N., Ferreira V.P., Sial A.N., King E.M., Peck W.H., Simha A.K., Wei C.S. 4.4 Billion Years of Crustal Maturation: Oxygen Isotope Ratios of Magmatic Zircon // Contribution to Mineralogy and Petrology. 2005. V. 150, P. 561–580.

  3. Bindeman I. Oxygen Isotopes in Mantle and Crustal Magmas as Revealed by Single Crystal Analysis // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2008. V. 69. P. 445–478.

  4. Дубинина Е.О. Стабильные изотопы легких элементов в процессах контаминации и взаимодействия флюид-порода / Автореф. дисс. докт. г.-м.н. Москва: ИГЕМ РАН. 2013. 50 с.

  5. Белый В.Ф. Стратиграфия и структуры Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. М.: Наука, 1977. 171 с.

  6. Акинин В.В., Миллер Э.Л. Эволюция известково-щелочных магм Охотско-Чукотского вулканогенного пояса // Петрология. 2011. № 3. С. 249–290.

  7. Tikhomirov P.L., Kalinina E.A., Kobayashi K., Nakamura E. Late Mesozoic Silicic Magmatism of the North Chukotka Area (NE Russia): Age, Magma Sources, and Geodynamic Implications // Lithos. 2008. V. 105. P. 329–346.

  8. Стружков С.Ф., Константинов М.М. Металлогения золота и серебра Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. М.: Научный мир, 2005. 320 с.

  9. Дубинина Е.О., Фмилимонова Л.Г., Косова С.А. Изотопные (δ34S, δ13C, δ18O) характеристики вкрапленной минерализации магматических пород Дукатского рудного поля (Северо-Восток России) // Геология рудных месторождений. 2019. Т. 61. № 1. С. 39–51.

  10. Tikhomirov P.L., Kalinina E.A., Moriguti T., Makishima A., Kobayashi K., Nakamura E. Trace Element and Isotopic Geochemistry of Cretaceous Magmatism in NE Asia: Spatial Zonation, Temporal Evolution, and Tectonic Controls // Lithos. 2016. V. 264. P. 453–471.

  11. Тильман С.М., Богданов Н.А. Тектоническая карта Востока СССР и сопредельных областей масштаба 1 : 2 500 000. Магадан: ГУГК. Мин-во геологии СССР, 1979.

  12. Полин В.Ф., Сахно В.Г., Максимов С.О., Сандимиров И.В. Изотопно-геохимические характеристики и глубинные источники субщелочных и щелочных пород палеогеновой контрастной формации Амгуэмо-Канчаланского вулканического поля ОЧВП // ДАН. 2009. Т. 429. № 2. С. 227–233.

  13. Сахно В.Г., Григорьев Н.В., Курашко В.В. Геохронология и изотопно-геохимическая характеристика магматических комплексов золотосеребряных рудно-магматических структур Чукотского сектора Арктического побережья России // ДАН. 2016. Т. 468. № 3. С. 297–303.

  14. Pease V., Wyld S., Miller E.L., Sokolov S., Akinin V.V., Wright J.E. U-Pb Zircon Geochronology of Cretaceous Magmatism in Eastern Chukotka, Northeast Russia, and Implications for Pacific Subduction and the Opening of the Canada Basin // In: Pease V. and Coakley B. (eds.) Circum-Arctic Lithosphere Evolution. Geological Society, London, Special Publications. 2018. 460. P. 159–182.

  15. Akinin V.V., Miller E.L., Toro J., Prokopiev A.V., Gottlieb E.S., Pearcey, G.O., Polzunenkov G.O., Trunilina V.A. Episodicity and the Dance of Late Mesozoic Magmatism and Deformation along the Northern Circum-Pacific Margin: North-Eastern Russia to the Cordillera // Earth Science Review. 2020. V. 208. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103272

  16. Freer R., Dennis P.F. Oxygen Diffusion Studies. I A Preliminary Ion Microprobe Investigation of Oxygen Diffusion in Some Rock-forming Minerals // Mineralogical magazine. 1982. V. 45. P. 179–192.

  17. Valley J.W., Kitchen N., Kohn M.J., Niendorf C.R., Spicuzza M.J. UWG-2, a Garnet Standard for Oxygen Isotope Ratio: Strategies for High Precision and Accuracy with Laser Heating // Geochem. Cosmochim. Acta. 1995. V. 59. P. 5223–5231.

  18. Bindeman I.N., Ponomareva V.V., Bailey J.C., Valley J.W. Volcanic Arc of Kamchatka: A Province with High-δ18O Magma Sources and Large-scale 18O/16O Depletion of the Upper Crust // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2004. V. 68 (4). P. 841–865.

  19. Troch J., Ellis B.S., Harris C., Bachmann O., Bindeman I.N. Low-δ18O Silicic Magmas on Earth: A Review // Earth-Science Reviews. 2020. V. 208. 103299.

  20. Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. Valley J.W., Taylor Jr., O’Neil J.R. (eds.) 1986. V. 16.

Дополнительные материалы отсутствуют.