1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 7, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 7, стр. 651-668

Мегакристы полевых шпатов как источник информации о коровой контаминации базальтового расплава

Е. И. Демонтерова a, *, А. В. Иванов a, **, С. В. Палесский b, В. Ф. Посохов c, Н. С. Карманов b, Л. А. Пельгунова d

a ФГБУН Институт земной коры СО РАН
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия

b ФГБУН Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН
630090 Новосибирск, проспект академика Коптюга, 3, Россия

c ФГБУН Геологический институт им. Н.Л. Добрецова СО РАН
670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия

d Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
117198 Москва, Ленинский проспект, 33, Россия

* E-mail: dem@crust.irk.ru
** E-mail: aivanov@crust.irk.ru

Поступила в редакцию 19.06.2022
После доработки 19.07.2022
Принята к публикации 03.02.2023

Аннотация

В представленной статье обсуждаются данные об элементном составе и изотопных отношениях 87Sr/86Sr и δ18O в мегакристах полевого шпата и вмещающих их лавах, туфах и шлаках трех вулканических полей Байкальской рифтовой системы – Ия-Удинского, Витимского и Хамар-Дабанского, расположенных в пределах раннедокембрийского, рифейского и палеозойского блоков коры, соответственно. Вмещающие мегакристы породы Ия-Удинского и Хамар-Дабанского полей по химическому составу относятся к трахибазальтам, а Витимского – к базанитам. По составу мегакристы формируют три группы минералов – плагиоклаз из лав Ия-Удинского поля, анортоклаз из лав, туфов и шлаков Хамар-Дабанского и Витимского полей, и санидин Витимского поля. Геохимические и изотопные данные предполагают, что мегакристы кристаллизовались в вулканических очагах на разных глубинных уровнях: анортоклаз – из наиболее примитивных магм с мантийными изотопными характеристиками на подкоровом уровне, плагиоклаз – в глубоких коровых очагах при взаимодействии мантийных магм с коровым веществом, а санидин захвачен из пород верхней коры.

Ключевые слова: полевые шпаты, мегакристы, базальты, Байкальский рифт

Список литературы

  1. Ащепков И.В. (1991) Глубинные ксенолиты Байкальского рифта. Новосибирск: Наука Сиб. отделение, 158 с.

  2. Ащепков И.В., Травин С.В., Сапрыкин А.И., Андре Л., Герасимов П.А., Хмельникова О.С. (2003) О возрасте ксенолитсодежащих базальтов и мантийной эволюции в Байкальской рифтовой зоне. Геология и геофизика. 44(11), 585-592.

  3. Беличенко В.Г., Гелетий Н.К., Бараш И.Г. (2006) Баргузинский микроконтинент: к проблеме выделения. Геология и геофизика. 47(10), 1049-1059.

  4. Беличенко В.Г., Скляров Е.В., Добрецов Н.Л. (1994) Геодинамическая карта Палеоазиатского океана. Восточный сегмент. Геология и геофизика. 35(7–8), 29-40.

  5. Бураков М.И., Федоров Э.Е. (1954) Базальты междуречья Ии и Уды (Восточный Саян). Вопросы геологии Азии. Т. I, М.: Изд-во АН СССР, 808 с.

  6. Волянюк Н.Я., Владимиров Б.М., Семенова В.Г., Новиков В.М. (1978) Мегакристаллы анортоклаза из базанитов и проблема их генезиса. ДАН СССР. 240(5), 938-941.

  7. Демонтерова Е.И., Масловская М.Н. (2003) Хроматографическое выделение стронция в образцах с высокими Rb/Sr отношениями для масс-спектрометрического анализа. Прикладная геохимия, Аналитические исследования (ред. Буренков Э.К., Кременецкий А.А.). 4, М.: ИМГРЭ, 15-19. 7.

  8. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. (1966) Породообразующие минералы. Т. 4. Каркасные силикаты. М.: Мир, 406 с.

  9. Дмитриева Н.В., Ножкин А.Д. (2012) Геохимия палеопротерозойских метатерригенных пород Бирюсинского блока юго-западной части Сибирского кратона. Литология и полезные ископаемые. 2, 156-179.

  10. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Вингейт М.Т.Д. (2014) Раннепротерозойские постколлизионные гранитойды Бирюсинского блока Сибирского кратона. Геология и геофизика. 55(7), 1028-1043.

  11. Есин С.В. (1993) Инъекционный магматизм в верхней мантии: тестирование эмпирического клинопироксенового геотермобарометра. НИЦ ОИГГМ СО РАН. Новосибирск, 121 с.

  12. Иванов А.В. (2012) Взаимодействие мантийных расплавов с корой при их подъеме к поверхности: причина и следствия. Геодинамика и Тектонофизика. 3(1), 19-26.

  13. Киселев А.И., Медведев М.Е., Головко Г.А. (1979) Вулканизм Байкальской рифтовой зоны и проблемы глубинного магмообразования. Новосибирск: Наука, 200 с.

  14. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук. М.: Недра. 1997. 248 с.

  15. Литасов К.Д., Мальковец В.Г. (1998) Sr-Ba-Rb–систематика мегакристаллов щелочных полевых шпатов из базальтойдов Центральной Азии. Геология и геофизика. 39(9), 1304-1308.

  16. Рассказов С.В. (1985) Базальтоиды Удокана. Новосибирск: Наука Сиб. отделение, 142 с.

  17. Рассказов С.В. (1993) Магматизм Байкальской рифтовой системы. Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма, 288 с.

  18. Рассказов С.В., Иванов А.В. (1998) Окислительно-восстановительные условия магматизма горячего пятна и зон растяжения Байкальской рифтовой системы. Структурно-вещественные комплексы докембрия Восточной Сибири. Иркутск: Изд-во Иркут. Ун-та, С. 44-58.

  19. Ступак Ф.М., Лебедев В.А., Кудряшова Е.А. (2012) Структурно-вещественные комплексы позднекайнозойского Удоканского вулканического лавового плато: закономерности распределения и ассоциации пород. Вулканология и сейсмология. 3, 46-58.

  20. Туркина О.М., Ножкин А.Д., Баянова Т.Б. (2006) Источники и условия образования раннепротерозойских гранитоидов юго-западной окраины Сибирского кратона. Петрология. 14(3), 282- 303.

  21. Фор Г. (1989) Основы изотопной геологии. М.: Мир, 590 с.

  22. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И., Покровский Б.Г. (2003) Магматизм и геодинамика Южно-Байкальской вулканической области (горячей точки мантии) по результатам геохронологических, геохимических и изотопных (Sr, Na, O) исследований. Петрология. 11(1), 3-34.

  23. Akinin V.V., Sobolev A.V., Ntaflos T., Richter W. (2005) Clinopyroxene megacrysts from Enmelen melanephelinitic volcanoes (Chukchi Peninsula, Russia): application to composition and evolution of mantle melts. Contrib. Mineral. P-etrol. 150, 85-101.

  24. Ashchepkov I.V., André L., Downes H., Belyatsky B.A. (2011) Pyroxenites and megacrysts from Vitim picrite-basalts (Russia): Polybaric fractionation of rising melts in the mantle? J. Asian Earth Sci. 42, 14-37.

  25. Bindeman I.N., Ponomareva V.V., Bailey J.C., Valley J.W. (2004) Volcanic arc of Kamchatka: a province with high-Δ18O magma sources and large-scale 18O/16O depletion of the upper crust. Geochem. Cosmoch. Acta. 68, 841-865.

  26. Coote A., Shane P., Stirling C., Reid M. (2018) The origin of plagioclase phenocrysts in basalts from continental monogenetic volcanoes of the Kaikohe-Bay of Islands field, New Zealand: implications for magmatic assembly and ascent. Contrib. Mineral. Petrol. 173, 14.

  27. Demonterova E.I., Ivanov A.V., Perepelov A.B. (2017) Late cenozoic volcanism of the Uda river area (eastern Sayan, Siberia): the first geochemical and isotopic data. Геодинамика и Тектонофизика. 8(3), 445-448.

  28. Davidson J.P., Charlier B., Hora J.M., Perlroth R. (2005) Mineral isochrons and isotopic fingerprinting: Pitfalls and promises. Geology. 33(1), 29-32.

  29. Davidson J.P., Morgan D.J., Charlier B., Charlier B.L.A., Harlou R., Hora J.M. (2007) Microsampling and Isotopic Analysis of Igneous Rocks: Implications for the Study of Magmatic Systems. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 35, 273-311.

  30. Duffield W.A., Ruiz J. (1992) Compositional gradients in large reservoirs of silicic magma as evidenced by ignimbrites versus Taylor Creek Rhyolite lava domes. Contrib. Mineral. Petrol. 110, 192-210.

  31. Edwards B.R., Russell J.K. (1996) Influence of magmatic assimilation on mineral growth and zonin. The Canadian Mineral. 34, 1149-1162.

  32. Eiler J.M., (2001) Oxygen Isotope Variations of Basaltic Lavas and Upper Mantle Rocks Rev. Mineral. and Geoch. 43(1), 319-364.

  33. Geist D.J., Myers J.D., Frost C.D. (1988) Megacryst–bulk rock isotopic disequilibrium as an indicator of contamination processes: The Edgecumbe Volcanic Field, SE Alaska. Contrib. Mineral. Petrol. 99, 105-112.

  34. Guo J.F., Green T.H., O’Relly S.Y. (1992) Ba partitioning and the origin of anorthoclase megacrysts in basalitic rocks. Mineral. Magaz. 56, 101-107.

  35. Higgins M.D., Chandrasekharam D. (2007) Nature of sub-volcanic magma chambers, Deccan Province, India: Evidence from quantitative textural analysis of plagioclase megacrysts in the Giant plagioclase basalts. J. Petrol. 48(5), 885-900.

  36. Hildreth W. A critical overview of silicic magmatism, in Penrose Conference on Longevity and Dynamics of Rhyolitic Magma Systems, Mammoth, CA, 6–12 June 2001

  37. Ivanov A.V., Demonterova E.I., Perepelov A.B., Lebedev V., He H. (2015) Volcanism in the Baikal rift: 40 years of active-versus-passive model discussion. Earth-Sci. Rev. 148, 18-43.

  38. Ionov D.A., O’Reilly S.Y., Ashchepkov I.V. (1995) Feldspar-bearing lherzolite xenoliths in alkali basalts from Hamar-Daban, southern Baikal region, Russia. Contrib. Mineral. Petrol. 122, 174-190.

  39. Kushiro I. (2007) Origin of magmas in subduction zones: a review of experimental studies. Proceed. Japan. Academ., Series B. 83, 1-15.

  40. Li W., Tao C., Zhang W., Liu J., Liang J., Liao S., Yang W. (2019) Melt inclusions in plagioclase macrocrysts at Mount Jourdanne, Southwest Indian Ridge (~64° E): Implications for an enriched mantle source and shallow magmatic processes. Minerals. 9, 493.

  41. Litasov K.D., Taniguchi H. (2002) Mantle evolution beneath Baikal rift. Sendai, Japan: Center for Northeast Asian Studies. Tohoku University. CNEAS Monograph Series. 5, 221 c.

  42. Lundstrom C., Boudreau A., Pertermann M. (2005). Diffusion–reaction in a thermal gradient: Implications for the genesis of anorthitic plagioclase, high alumina basalt and igneous mineral layering. Earth Planet. Sci. Lett. 237(3–4), 829-854.

  43. McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) The composition of Earth. Chem. Geol. 120, 223-253.

  44. Pin C., Danielle B., Bassin C., Poitrasson F. (1994) Contomitant separation of strontium and samarium-neodymium for isotopic analysis in silicate samples, based on specific extraction chromatography. Anal. Chem. Acta. 299, 209-217.

  45. Perini G. (2000) Sr-isotope and micro-isotope analyses of minerals: examples from some mafic alkaline potassic rocks. Period. Mineral. 69, 107-124.

  46. Perepelov A., Kuzmin M., Tsypukova S., Shcherbakov Y., Dril S., Didenko A., Dalai-Erdene E., Puzankov M., Zhgilev A. (2020) Late Cenozoic Uguumur and Bod-Uul Volcanic Centers in northern Mongolia: mineralogy, geochemistry, and magma Sources. Minerals. 10(7), 612.

  47. Renjith M.I. (2014) Micro-textures in plagioclase from 1994e1995 eruption, Barren Island Volcano: Evidence of dynamic magma plumbing system in the Andaman subduction zone Geosci. Front. 5, 113-126.

  48. Sheth H. (2016) Giant plagioclase basalts: Continental flood basalt–induced remobilization of anorthositic mushes in a deep crustal sill complex. GSA Bulletin. 128(5/6), 916-925.

  49. Sun S.-S., McDonough W.F. Eds. A.D. Sounders, M.J. Norry. (1989) Magmatism in the ocean basins. Geol. Society Special Publ. 42, 313-345.

  50. Taylor H.P., Sheppard S.M.F. (1986) Igneous rocks: I. Processes of isotopic fractionation and isotope systematics. In: Valley J.W., Taylor H.P., O’Neil J.R. Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes (Reviews in Mineralogy 16) Mineral. Soc. Am., Washington, 227-271.

  51. Tepley F.J.III, Davidson J.P., Clynne M.A. (1999) Magmatic Interactions as Recorded in Plagioclase Phenocrysts of Chaos Crags, Lassen Volcanic Center, California. J. Petrol. 40(5), 787-806.

  52. Tepley F.J.III, Davidson J.P., Tilling R.I., Arth J.G. (2000) Magma mixing, recharge, and eruption histories recorded in plagioclase phenocrysts from El Chichon Volcano, Mexico. J. Petrol. 41, 1397-1411.

  53. Vho A., Lanari P., Rubatto D. (2019) An Internally-Consistent Database for Oxygen Isotope Fractionation Between Minerals. J. Petrol. 60, 11, 2101-2130.

  54. Zhao Z.F., Zheng Y.F. (2003) Calculation of oxygen isotope fractionation in magmatic rocks. Chem. Geol. 193, 59-80.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал