Изотопные и РЗЭ доказательства гетерогенности андезитового вулканизма

Изотопные и РЗЭ доказательства гетерогенности андезитового вулканизма

Изотопные и РЗЭ доказательства гетерогенности андезитового вулканизма.

Б.В.Иванов, В.Н.Голубев, В.А.Ляликова.

В статье приведены новые данные отношений Sr87/Sr86, Nd143/Nd144 и содержания РЗЭ в андезитах вв. Жупановские Востряки и Кизимен. Показаны четкие различия в происхождении ранее выделенных /Иванов, 1990/ толеитовых андезитов I типа мантийного происхождения и известково-щелочных II типа, мантийно-коровых. Корреляция изотопных данных с данными РЗЭ (по европию, неодиму и самарию) подтверждает заметное влияние коровой компоненты в происхождении II типа андезитов.

Рассмотрение изотопных значений Sr87/Sr86, Nd143/Nd144 и анализ содержаний РЗЭ на примере двух андезитовых вулканов Камчатки: Кизимен и Жупановские Востряки, позволяют получить новые данные, подтверждающие сделанные ранее выводы о существовании двух генетических типов андезитов [4]. Андезиты Камчатки по петрохимическим свойствам относятся к толеитовым и известково-щелочным породам нормальной щелочности, высокой глиноземности и известковостости. Сравнительный анализ петрохимических и геохимических параметров андезитов Камчатки и андезитов Тихоокеанского подвижного пояса (ТПП) свидетельствует о различных путях формирования толеитовых и известково-щелочных андезитов и об участии в генезисе вторых вещества коры. Этот анализ позволил выделить андезиты I типа (толеитовые) как мантийные производные, и II типа (известково-щелочные) как мантийно-коровые.  

Под термином "мантийный" андезитовый вулканизм понимается тип вулканизма, который характеризуется, во-первых, приуроченностью к линейным сквозькоровым разломам и рифтовым зонам; во-вторых, достаточно простым глубинным строением вулканических аппаратов, выражающемся в непосредственной связи с верхней мантией, т.е. отсутствием системы достаточно крупных (поперечником более 3-5 км) долгоживущих коровых и периферических очагов; в-третьих, широким развитием базальтоидного вулканизма и всего ряда его производных от андезито-базальтов до риолитов; в-четвертых, характерным набором типов вулканических извержений (стромболианский, вулканско-стромболианский, плинианский).

Под термином "мантийно-коровый" андезитовый вулканизм понимается тип вулканического процесса, характеризующегося, во-первых, приуроченностью к разломам корового заложения, оперяющим линейные сквозькоровые разломы, и, как правило, локализующегося в пределах кальцевых и субкальцевых вулкано-тектонических структур; во-вторых, сложным глубинным строением вулканических аппаратов, обусловленным присутствием системы долгоживущих очагов, промежуточных, глубинных коровых и периферических, как имеющих, так и не имеющих связи с верхней мантией; в-третьих, широким развитием пород среднего и субкислого составов с петрохимически двойственной природой, обусловленной процессами взаимодействия магмы с веществом коры; в-четвертых, определенным типом вулканических извержений (преимущественно вулканский, направленные взрывы).

По минералогическому составу в первом типе преобладают двупироксеновые андезиты (>50%), во втором - роговообманково-пироксеновые и роговообманковые андезиты (до 80%). Характерными петрографическими признаками андезитов I типа являются: менее кальциевый состав вкрапленников клинопироксенов, постоянное присутствие в основной массе пижонитов, безамфиболовые гомеогенные включения и небольшое количество ксенолитов. Во II типе андезитов - более кальциевые клинопироксены, субкальцвый авгит в виде микролитов и субфенокристаллов, в основной массе редко - пижонит, много ксенолитов дунит-гарцбургитовой, пироксенитовой, габбро-амфиболитовой и гранитоидной ассоциаций. Значение изотопов Sr87/Sr86 в ксенолитах 0,7037 - 0,7045, ср. 0,7042 [4]. Важной особенностью ксенолитов являются признаки взаимодействия с магматическими расплавами. К петрохимическим особенностям андезитов I типа относятся: меньший диапазон содержаний SiO2 (57-59%), Fe2O3+FeO>7%, они менее щелочные, индекс глиноземистости al' =1,67 - 1,76, индекс фемичности >10. В андезитах II типа диапазон SiO2 (59-63%), Fe2O3+FeO< 7 андезиты более щелочные и более глиноземистые (al' =1,76 - 2,01) с индексом фемичности