Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2023, T. 513, № 2, стр. 189-195

Базальты подводной горы на восточном фланге трансформного разлома Чарли Гиббс (Северная Атлантика): петрохимические и изотопные свидетельства образования в осевой зоне Срединно-Атлантического хребта под влиянием микроплюма

С. Г. Сколотнев 1*, А. А. Пейве 1, С. А. Докашенко 1, В. Н. Добролюбов 1, О. И. Окина 1, Б. В. Ермолаев 1

1 Геологический институт Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: sg_skol@mail.ru

Поступила в редакцию 10.08.2023
После доработки 28.08.2023
Принята к публикации 30.08.2023

Аннотация

Изучен состав базальтов, полученных со склонов одиночной подводной горы, являющейся гайотом и расположенной южнее восточного окончания разлома Чарли Гиббс в Северной Атлантике. Выделены группы высоко- и низкотитанистых разностей, относящихся соответственно к океаническим толеитам E-MORB и T-MORB. Базальты первой группы отличаются более высокими концентрациями TiO2, Na2O, K2O, P2O5, Fe2O3 и некогерентных элементов-примесей. Базальты обеих групп имеют близкий характер распределения нормированных литофильных элементов, что свидетельствует о том, что они выплавлялись из мантийного субстрата близкого состава. Наблюдающееся различие в их составе, возможно, обусловлено тем, что высокотитанистые вулканиты выплавлялись в более глубинном горизонте на промежуточном уровне между шпинелевой и гранатовой фациями глубинности. Проведенные исследования дают основание полагать, что изученная гора также формировалась как крупное неовулканическое поднятие 64–67 млн лет назад под влиянием микроплюма, являвшегося ответвлением плюма глубинной мантии Милна.

Ключевые слова: базальт, петро-геохимические характеристики, подводная гора, изотопный состав мантийного субстрата, разлом Чарли Гиббс, Северная Атлантика

Список литературы

  1. Wilson J.T. A possible origin of the Hawaiian Islands // Canadian J. Phys. 1963. V. 41. P. 863–870.

  2. General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO). Ottawa: Canad. Hydrogr. Serv. 2004.

  3. Сколотнев С.Г., Пейве А.А., Иваненко А.Н. и др. Новые данные о геологическом строении восточного фланга трансформного разлома Чарли Гиббс (Северная Атлантика) // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 504. № 2. С. 121–126.

  4. Сколотнев С.Г., Пейве А.А., Санфилиппо А и др. Геолого-геофизические исследования в Северной Атлантике в 53-м рейсе судна “Академик Сергей Вавилов” // Океанология. 2022. Т. 62. № 4. С. 664–666.

  5. Okina O.I., Lyapunov S.M., Dubensky A.S. Influence of sample treatment after bomb digestion on determination of trace elements in rock samples by ICP-MS // Microchem. J. 2018. V. 140. P. 123–128.

  6. Сущевская Н.М., Лейченков Г.Л., Беляцкий Б.В., Жилкина А.В. Эволюция плюма Кару-Мод и его влияние на формирование мезозойских магматических провинций в Антарктиде // Геохимия. 2022. № 6. С. 503–525.

  7. Sun S.S., Nesbit R.W., Sharaskin A.Ya. Geochemical characteristics of mid-ocean ridge basalts // EPSL. 1979. V. 96. P. 119–133.

  8. Ellam R.M. Lithospheric thickness as a control on basalt geochemistry // Geology. 1992. V. 20. P. 153–156.

  9. Hoffman A.W. Chemical differentiation of the Earth: The relationships between mantle, continental crust, and oceanic crust // EPSL. 1991. V. 90. P. 297–314.

  10. Weaver B.L., Wood D.A., Tarney J., et al. Geochemistry of ocean island basalts from the South Atlantic: Ascension, Bouvet, St. Helena, Gough and Tristan da Cunha // Geological society special publication. 1987. № 30. P. 253–267.

  11. GEOROC Database (Geochemistry of Rocks of the Oceans and Continents) Version 2023-06-01. 2023. https://georoc.eu/georoc/

  12. Hart S.R. Heterogeneous mantle domains: signatures, genesis and mixing chronologies // EPSL. 1988. V. 90. № 3. P. 273–296.

  13. Пейве А.А., Соколов С.Ю., Разумовский А.А. и др. Соотношение магматических и тектонических процессов при формировании океанической коры к югу от разлома Чарли Гиббс (Северная Атлантика) // Геотектоника. 2023. № 1. С. 48–74.

  14. Schilling J.G., Thompson G., Kingsley R., et al. Hotspot-migrating ridge interaction in the South Atlantic // Nature. 1985. V. 313. P. 187–191.

  15. Fontignie D., Schilling J.G. Mantle-plume interactions in the Central North Atlantic: a Nd isotope study of Mid-Atlantic Ridge basalts from 30°N to 50°N // EPSL. 1997. V. 146. P. 259–272.

  16. Whitmarsh R.B., Ginzburg A., Searle R.C. The Structure and Origin of the Azores-Biscay Rise, North-east Atlantic Ocean // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1982. V. 70. P. 79–107.

Дополнительные материалы

скачать ESM_1.xlsx
Приложение 1. Table S1. Bulk-rock chemical compositions of basalts (%)     
 
скачать ESM_2.xlsx
Приложение 2. Table S2. The results of the determination of concentrations of trace elements (ppm) in the basalts by the ICP MS method
 
скачать ESM_3.xlsx
Приложение 3. Table S3. The results of the isotopic Sr-Nd-Pb analysis of the basalts