Калиевый щелочной вулканизм вулкана Алаид (Курильские острова): роль субдукционного меланжа в магмогенезисе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены новые данные по содержаниям главных элементов и микроэлементов, Sr-Nd-Pb изотопов в голоценовых высококалиевых основных лавах вулкана Алаид, расположенного на севере Курильской островной дуги в зоне сочленения с Камчатским вулканическим сегментом. По петрохимическим критериям выделяются две группы одновозрастных пород – Ne-нормативные шошониты и высококалиевые субщелочные базальты, близкие между собой по ряду геохимических признаков. Хондрит-нормализованные спектры распределения REE показывают обогащение LREE при плоских спектрах распределения HREE, отсутствие Eu- и Ce-аномалий, а нормализованные к MORB концентрации некогерентных элементов – обогащение LILE и хорошо выраженную негативную Ta-Nb-Ti аномалию, типичную для надсубдукционных вулканитов. Высокие K2O/Rb и Rb/Sr значения свидетельствуют о присутствии в магматическом источнике биотита и амфибола, а низкие величины Sr/Y и плоские спектры распределения средних и тяжелых лантаноидов – об отсутствии граната в реститовом парагенезисе. Существенные вариации содержаний макро- и микрокомпонентов при близкой концентрации MgO свидетельствуют о гетерогенном магматическом источнике, а с учетом линейных трендов смешения на изотопных и дискриминационных диаграммах и экспериментальных данных предполагается вовлечение в магмогенезис не только перидотитовой мантии, но и амфибол-клинопироксенового минерального парагенезиса. Анализ литературных данных показывает, что в «холодных» островных дугах проявления калиевого щелочного магматизма, часто, если не во всех случаях, связано с зонами локального растяжения. Поскольку такие зоны связывают с адиабатическим подъемом горячей и пластичной астеносферы, можно предполагать вовлечение в плавление субдукционного меланжа, образованного вдоль границы слэба и надсубдукционной мантии, состоящего из гидратированных обломков ультрабазитов и метаморфизованной океанической коры, преобразованной в амфиболсодержащие пироксениты. Такой механизм позволяет логично объяснить геохимические и изотопные особенности аномального щелочного магматизма Курильской островной дуги, связь с аномальной тектоникой ее северного сегмента. Полученные результаты могут быть важны при обсуждении генезиса калиевых щелочных магм, проявленных в субдукционных геодинамических обстановках.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. А. Мартынов

Дальневосточный геологический институт ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rashidva@kscnet.ru
Россия, Владивосток

В. А. Рашидов

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: rashidva@kscnet.ru
Россия, Петропавловск-Камчатский

С. И. Дриль

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН

Email: sdril@igc.irk.ru
Россия, Иркутск

Список литературы

  1. Абдурахманов А.И., Пискунов Б.Н., Смирнов И.Г., Федорченко В.И. Вулкан Алаид (Курильские острова) // Восточно-Азиатские островные системы (тектоника и вулканизм). Южно-Сахалинск, 1978. С. 85–107.
  2. Абдурахманов А.И., Ким Чун Ун, Пискунов Б.Н., Федорченко В.И. Соотношение содержания окиси калия и некоторых других литофильных элементов в лавах вулканов Курильских островов с глубиной до сейсмофокальной зоны // Древние сейсмофокальные зоны. Владивосток: Ин-т тектоники и геофизики ДВНЦ АН СССР, 1981. С. 55–77.
  3. Авдейко Г.П., Хренов А.П., Флеров Г.Б. и др. Извержение вулкана Алаид в 1972 г. // Бюлл. вулканол. станций. 1974. № 50. С. 64–80.
  4. Авдейко Г.П., Токарев П.И., Меняйлов И.А. и др. Извержение побочного прорыва Олимпийского на вулкане Алаид в 1972 г. // Вулканизм островных дуг. М.: Наука, 1977. С. 55-64.
  5. Арискин А.А., Бармина Г.С. Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. М.: Наука, 2000. 362 с.
  6. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А.А. Подводный вулкан Григорьева (Курильская островная дуга) // Вулканология и сейсмология. 2006а. № 5. С. 17–26.
  7. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Рашидов В.А., Трусов А.А. Вулканический массив Алаид (Курильская островная дуга) // Материалы Международного симпозиума «Проблемы эксплозивного вулканизма» к 50-летию катастрофического извержения вулкана Безымянный. Петропавловск-Камчатский, 25–30 марта 2006 г. / Отв. ред. Е.И. Гордеев. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2006б. С. 135–143.
  8. Блох Ю.И., Бондаренко В.И., Долгаль А.С. и др. Наземно-подводные вулканические массивы Курильской островной дуги // Геология морей и океанов: Материалы XXV Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Москва, 13–17 ноября 2023 г. М.: ИО РАН, 2023. Т. III. С. 90–94.
  9. Бобошина В.А., Терещенков А.А., Харахинов В.В. Гравитационное поле Охотоморского региона и его интерпретация в комплексе с батиметрическими и сейсмическими данными // Тихоокеанская геология. 1985. № 5. С. 49–59.
  10. Богатиков О.А., Цветков А.А. Магматическая эволюция островных дуг. М.: Наука, 1988. 249 с.
  11. Большаков И.Е., Нуждаев А.А., Кузнецов Р.А. и др. Экспедиция на вулканы Алаид и Эбеко (Курильские острова) летом 2023 года // Вест. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2023. № 4. Вып. 60. С. 105–113. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2023-4-60-105-113
  12. Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островной системы // Под ред. К.С. Сергеева, М.Л. Красного. Л.: ВСЕГЕИ, 1987. 36 листов.
  13. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 288 с.
  14. Горшков Г.С., Богоявленская Г.Е. К петрографии современных вулканичеких пород Курильской островной дуги (Северные Курильские острова) // Общие вопросы вулканизма. Тр. лаборатории вулканологии. 1962. Вып. 21. С. 3–32.
  15. Давыдова М.Ю., Мартынов Ю.А., Перепелов А.Б. Эволюция изотопно-геохимического состава пород вулкана Уксичан (Срединный хребет, Камчатка) и ее связь с неогеновой тектонической перестройкой Камчатки // Петрология. 2019. Т. 27. № 3. С. 283–308. https://doi.org/10.31857/S0869-5903273282-307
  16. Диденко А.Н., Рашидов В.А., Марков Г.П. и др. Петромагнитная и геохимическая характеристика вулканитов извержения 2015–2016 гг. вулкана Алаид, Курильская островная дуга // Вулканология и сейсмология. 2021. № 1. С. 3–21. https://doi.org/10.31857/S0203030621010028
  17. Злобин Т.К., Пискунов В.Н., Фролова Т.И. Новые данные о структуре земной коры в центральной части Курильской островной дуги // Докл. АН СССР. 1987. Т. 293. № 2. C. 185–187.
  18. Мартынов Ю.А. Основы магматической геохимии. Владивосток: Дальнаука, 2010. 228 с.
  19. Мартынов Ю.А., Рашидова В.А. Калиевый щелочной и субщелочной базальтовый вулканизм Курил – петрология, магмогенезис и геодинамика // Современные направления развития геохимии. Материалы Всероссийской конференции (с участием зарубежных ученых), посвященной 65-летию Института геохимии им. А.П. Виноградова и 105-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона. Иркутск, 21–25 ноября 2022 г. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2022. Т. 2. С. 40–42.
  20. Мартынов Ю.А., Дриль С.И., Чащин А.А. Геохимия базальтов островов Кунашир и Итуруп – роль несубдукционных факторов в магмогенезисе Курильской островной дуги // Геохимия. 2005. № 4. С. 369–383.
  21. Мартынов Ю.А., Кимура Дж.И., Ханчук А.И. и др. Магматические источники четвертичных лав Курильской островной дуги: новые данные по изотопии стронция и неодима // Докл. АН. 2007. Т. 416. № 5. С. 670–675.
  22. Мартынов Ю.А., Рыбин А.В., Дриль С.И., Мартынов А.Ю. Зоны аномального вулканизма Курильских островов, остров Парамушир // Вестник ДВО РАН. 2009а. № 4. С. 17–243.
  23. Мартынов Ю.А., Рыбин А.В., Дриль С.И., Мартынов А.Ю. Продольная геохимическая зональность Курильских остров – роль субдукционных компонентов и мантийной гетерогенности в магмогенезисе // Вулканизм и геодинамика (материалы IV Всеросийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии). Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2009б. Т. 1. С. 425–428.
  24. Мартынов Ю.А., Ханчук А.И., Кимура Дж.'И. и др. Геохимия и петрогенезис четвертичных вулканитов Курильской островной дуги // Петрология. 2010. Т. 18. № 5. С. 512–535.
  25. Мартынов Ю.А., Кимура Дж.И., Мартынов А.Ю. и др. Присутствие мантии индийского MORB-типа под Курильской островной дугой: результаты изотопных исследований мафических лав о-ва Кунашир // Петрология. 2012. Т. 20. № 1. С. 102–110.
  26. Мархинин Е.К. Роль вулканизма в формировании земной коры. М.: Наука, 1967. 355 с.
  27. Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 211 с.
  28. Некрылов Н.А., Попов Д.В., Плечов П.Ю. и др. Гранат-пироксенитовый источник расплавов на Камчатке: состав расплавных включений и оливина голоценовых пород Кекукнайского вулкана // Петрология. 2018. Т. 26. № 4. С. 335–357. https://doi.org/10.1134/S0869590318040052
  29. Перепелов А.Б. Кайнозойский магматизм Камчатки на этапах смены геодинамических обстановок. Дисс. … док. геол.-мин. наук. Иркутск: ИГХ СО РАН, 2014. 361 с.
  30. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги / Отв. ред. Ю.М. Пущаровский. М.: Наука, 1992. 528 с.
  31. Пискунов Б.Н., Абдурахманов А.И., Ким Ч.У. Соотношение состав–глубина для вулканов Курильской островной дуги и его петрологическое значение // Вулканология и сейсмология. 1979. № 4. С. 57–67.
  32. Рашидов В.А. К 90-летию образования побочного вулкана Такетоми (остров Атласова, Курильская островная дуга) // Вест. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2023. № 3. Вып. № 60. С. 81–99. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2023-4-60-81-89
  33. Саватенков В.М., Морозова И.М., Левский Л.К. Поведение изотопных систем (Sm-Nd; Rb-Sr; K-Ar; U-Рb) при щелочном метасоматозе (фениты зоны экзоконтакта щелочно-ультраосновной интрузии) // Геохимия. 2004. № 10. С. 1027–1049.
  34. Сергеев К.Ф. Геологическое строение и развитие района Северной группы Курильских островов. М.: Наука, 1966. 149 с.
  35. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 237 с.
  36. Федотов С.А., Иванов Б.В., Флеров Г.Б. и др. Изучение извержения вулкана Алаид (Курильские острова) в 1981 г. // Вулканология и сейсмология. 1982. № 6. С. 9–28.
  37. Флеров Г.Б., Хренов А.П., Петрова В.В. Пемзовые и пемзовидные включения в базальтах четвертичных вулканов Камчатки и Курил (первичная природа, состав и процессы пироматаморфизма) // Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги / Отв. ред. Б.Г. Лутц, К.Н. Рудич, В.А. Ермаков. М.: Наука, 1978. С. 200–218.
  38. Флеров Г.Б., Иванов Б.В., Андреев В.Н. и др. Вещественный состав пород продуктов извержения вулкана Алаид в 1981 г. // Вулканология и сейсмология. 1982. № 6. С. 28–42.
  39. Хренов А.П. Динамика извержений и процессы кристаллизации магм. М.: Наука, 1982. 129 с.
  40. Allègre C.J., Turcotte D.L. Implications of a two-component marble-cake mantle // Nature. 1986. V. 323. P. 123–127.
  41. Baranov B.V., Werner R., Hoernle K.A. et al. Evidence for compressionally induced high subsidence rates in the Kurile Basin (Okhotsk Sea) // Tectonophysics. 2002. V. 350. P. 63–97.
  42. Bergal-Kuvikas O. Geochemical studies of volcanic rocks from the northern part of Kuril-Kamchatka arc: Tectonic and structural constraints on the origin and evolution of arc magma. Thesis for Doctor of Philosophy Hokkaido University. August, 2015. 191 p. http://hdl.handle.net/2115/60073
  43. Birck J.L. Precision K-Rb-Sr isotopic analyses: application to Rb-Sr chronology // Chemical Geol. 1986. V. 56. Iss. 1–2. P. 73–83.
  44. Cruz-Uribe A.M., Marschall H.R., Gaetani G.A. et al. Generation of alkaline magmas in subduction zones by partial melting of mélange diapirs – An experimental study Alkaline lavas occur globally in subduction-related volcanic arcs // Geology. 2018. V. 46. № 4. P. 343–346. https://doi.org/10.1130/G39956.1
  45. Defant M.J., Drummond M.S. Mount St. Helens: potential example of the partial melting of the subducted lithosphere in a volcanic arc // Geology. 1993. V. 21. № 6. P. 547–550.
  46. Dreyer B.M., Morris J.D., Gill J.B. Incorporation of subducted slab-derived sediment and fluid in arc magmas: B-Be-10Be-εNd systematics of the Kurile convergent margin, Russia // J. Petrol. 2010. V. 51. Is. 8. P. 1761–1782. https://doi.org/10.1093/ petrology/egq038
  47. Edwards C.M.S., Menzies M.A., Thirlwall M.F. et al. The transition to potassic alkaline volcanism in Island Arcs: The Ringgit-Beser Complex, East Java, Indonesia // J. Petrol. 1994. V. 35. № 6. P. 1557–1595. https://doi.org/10.1093/petrology/35.6.1557
  48. Espinoza F., Morata D., Polvé M. et al. Bimodal back-arc alkaline magmatism after ridge subduction: Pliocene felsic rocks from Central Patagonia (47°S) // Lithos. 2008. V. 101. № 3. P. 191–217. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2007.07.002
  49. Falloon T.J., Danyushevsky L.V., Green D.H. Peridotite melting at 1 GPa: reversal experiments on partial melt compositions produced by peridotite-basalt sandwich experiments // J. Petrol. 2001. V. 42. P. 2363–2390
  50. Gill J.B. Orogenic andesites and plate tectonics. Berlin: Springer-Verlag, 1981. 392 p.
  51. Guo Z., Wilson M., Zhang L. et al. The role of subduction channel mélanges and convergent subduction systems in the petrogenesis of post-collisional K-rich mafic magmatismin NW Tibet // Lithos. 2014. V. 198–199. P. 184–201.
  52. Gutie´rrez F., Gioncadab A., Gonza´lez Ferrana O. et al. The Hudson Volcano and surrounding monogenetic centres (Chilean Patagonia): An example of volcanism associated with ridge–trench collision environment // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2005. V. 145. P. 207–233
  53. Herzberg C. Identification of source lithology in the Hawaiian and Canary Islands: implications for origins // J. Petrol. 2011. V. 52. № 1. P. 113–146.
  54. Imai N., Terashima S., Itoh S., Ando A. 1994 compilation of analytical data for minor and trace elements in seventeen GSJ geochemical reference samples, Igneous rock series // Geostandards Newsletter. 1995. V. 19. № 2. P. 135–213.
  55. Ingle S.G., Mahoney J.J., Chazey W. et al. Mechanisms of geochemical and geophysical variations along the western Galapagos Spreading Center // Geochem. Geophys. Geosyst. 2010. V. 11. Q04003. https://doi.org/10.1029/2009GC002694
  56. Irvine T.N., Baragar W.R.A. A guide to the chemicat classification of the common volcanic rocks // Can. J. Earth Sci. 1971. V. 8. P. 523–548.
  57. Ishikawa T., Tera F. Sourse, composition and distribution of the fluid in the Kurile mantle wedge: Constraints from across-arc variations of B/Nb and B isotopes // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 152. № 1–4. P. 123–138.
  58. Ishizuka O., Taylor R.N., Milton J.A. et al. Variation in the mantle sources of the northern Izu arc with time and space – Constraints from high-precision Pb isotopes // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2006. V. 156. Iss. 3–4. P. 266–290.
  59. Kayazar T.M., Nelson B.K., Bachmann O. et al. Deciphering petrogenic processes using Pb isotope ratios from time-series samples at Bezymianny and Klyuchevskoy volcanoes, Central Kamchatka Depression // Contrib. Mineral. Petrol. 2014. V. 168. P. 1067. https://doi.org/10.1007/s00410-014-1067-6
  60. Kelley K.A., Plank T., Newman S. et al. Mantle melting as a function of water content beneath the Mariana Arc // J. Petrol. 2010. V. 51. P. 1711–1738.
  61. Kimura J.-I. Modeling chemical geodynamics of subduction zones using the Arc Basalt Simulator version 5 // Geosphere. 2017. V. 13. № 4. P. 992–1025. https://doi.org/10.1130/GES01468.1
  62. Kimura J.-I., Gill J.B., Kunikiyo T. et al. Diverse magmatic effects of subducting a hot slab in SW Japan: Results from forward modeling // Geochem. Geophys. Geosyst. 2014. V. 15. P. 691–739. https://doi.org/10.1002/2013GC005132
  63. Kimura J.-I., Sakuyama T., Miyazaki T. et al. Plume-stagnant slab-lithosphere interactions: Origin of the late Cenozoic intra-plate basalts on the East Eurasia margin // Lithos. 2018. V. 300–301. P. 227–249. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2017.12.003
  64. Klein E.M., Langmuir C.H., Zindler A. et. al. Isotope evidence of a mantle convection boundary of the Australian–Antarctic Discordance // Nature. 1988. V. 333. P. 623–629.
  65. Kogiso T., Hirose K., Takahashi E. Melting experiments on homogeneous mixtures of peridotite and basalt: application to the genesis of ocean island basalts // Earth Planet. Sci. Lett. 1998. V. 162. P. 45–61.
  66. Kuno H. Petrology of Alaid volcano, north Kurile // Japanese J. Geol. Geography. 1935. V. 12. P. 153–162. http://catalog.hathitrust.org/Record/000503403
  67. Kushiro I. Partial melting of a fertile mantle peridotite at high pressires: An experimental study using aggregates of diamond // Eds. A. Basu, S.R. Hart. Earth Processes: Reading Isotopic Code. AGU Geophys. Monograph. 1996. V. 95. P. 109–122.
  68. Leeman W.P. Old/new subduction zone paradigms as seen from the Cascades // Frontiers Earth Sci. 2020. V. 8. P. 535–879. https://doi.org/10.3389/feart.2020.535879
  69. Le Maitre R.W., Bateman P., Dudek A. et al. A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms. Oxford: Blackwell, 1989.
  70. Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B. et al. Igneous Rocks. A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission of the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge University Press, 2002. 236 p.
  71. Li H.-Y., Ch. Xie, J.G. Ryan et al. Slab dehydration and magmatism in the Kurile arc as a function of depth: An investigation based on B-Sr-Nd-Hf isotopes // Chemical Geol. 2023a. 621121373. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2023.121373
  72. Li H.-Y., Ch. Xie, J.G. Ryan et al. Pb-Sr isotopes of the Kurile arc provide evidence for Indian-type oceanic crust in the Pacific basin // Lithos. 2023b. V. 448–449. 107174. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2023.107174
  73. Miyashiro A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins // Amer. J. Sci. 1974. V. 274. P. 321–355.
  74. Manhes G., Allegre C.J., Provost A. U-Th-Pb systematics of the eucrite “Juvinas”. Precise age determination and evidence for exotic lead // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. V. 48. № 12. P. 2247–2264.
  75. Marschall H.R., Schumacher J.C. Arc magmas sourced from mélange diapirs in subduction zones // Nature Geosci. 2012. V. 5. P. 862–867.
  76. Martynov A.Yu., Kimura J.-I., Martynov Yu.A., Rybun A.V. Geochemistry of late Cenozoic lavas on Kunashir Island, Kurile Arc // Island Arc. 2010. V. 19. Is. 1. P. 86–104.
  77. Maunder B., van Hunen J., Bouilhol P. et al. Modeling slab temperature: a reevaluation of the thermal parameter // Geochem. Geophys. Geosyst. 2019. V. 20. № 2. Р. 673–687. https://doi.org/10.1029/2018GC007641
  78. Mori L., Gomez-Tuena A., Schaaf P. et al. Lithospheric removal as a trigger for flood basalt magmatism in the Trans-Mexican Volcanic Belt // J. Petrol. 2009. V. 50. P. 2157–2186.
  79. Moghadam H.S., Griffin W.L., Kirchenbaur M. et al. Roll-back, extension and mantle upwelling triggered eocene potassic magmatism in NW Iran // J. Petrol. 2018. V. 59. № 7. P. 1417–1465. https://doi.org/10.1093/petrology/egy067
  80. Morgan J.P. Thermodynamics of pressure release melting of a veined plum pudding mantle // Geochem. Geophys. Geosyst. 2001. V. 2 № 4. Paper number 2000GC000049. https://doi.org/10.1029/2000GC000049
  81. Miyashiro A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins // Amer. J. Sci. 1974. V. 274. P. 321–355.
  82. Nebel O., Munker C., Nebel–Jacobsen Y.J. Hf-Nd-Pb isotope evidence from Permian arc rocks for the long-term presence of the Indian–Pacific mantle boundary in the SW Pacific // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2006.11.046
  83. Nikulin A., Levin V., Carr M., Herzberg C. et al. Evidence for two upper mantle sources driving volcanism in Central Kamchatka // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. V. 321–322. P. 14–19.
  84. Peccerillo A., Taylor S.R. Geochemistry of eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu Area, Northern Turkey // Contrib. Mineral. Petrol. 1976. V. 58. P. 63–81. http://dx.doi.org/10.1007/BF00384745
  85. Pertermann M., Hirschmann M.M. Partial melting experiments on a MORB-like pyroxenite between 2 and 3 GPa: Constraints on the presence of pyroxenite in basalt source regions from solidus location and melting rate // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. № B2. 2125. https://doi.org/10.1029/2000JB000118
  86. Plank T., Langmuir Ch.H. The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle // Chemical Geol. 1998. V. 145. P. 325–394.
  87. Portnyagin M., Bindeman I., Hoernle K. Geochemistry of primitive lavas of the Central Kamchatka Depression: magma generation at the edge of the Pacific Plate // Geophysical Monograph. 2007. V. 172. P. 199–239.
  88. Portnyagin M., Duggen S., Hauff F. et al. Geochemistry of the Late Holocene rocks from the Tolbachik volcanic field, Kamchatka: towards quantitative modelling of subduction-related open magmatic systems // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2015. V. 307. P. 133–155.
  89. Pearce J.A., Kempton P.D., Nowell G.M., Noble S.R. Hf-Nd element and isotope perspective on the nature and provenance of mantle and subduction components in western Pacific arc-basin systems // J. Petrol. 1999. V. 40. P. 1579–1611.
  90. Rehkamper M., Hofmann A.W. Recycled oceanic crust and sediment in Indian Ocean MORB // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 147. P. 93–106.
  91. Rudge J.F., Reynolds B.C., Bourdon B. The double spike toolbox // Chemical Geol. 2009. V. 265. P. 420–431. https://doi.org/110.1016/j.chemgeo.2009.05.010
  92. Ryan J.G., Chauvel C. The subduction-zone filter and the impact of recycled materials on the evolution of the mantle // Treatise on Geochemistry (2nd Ed). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-08-095975-7.00211-4
  93. Sakuyama T., Tian W., Kimura J.-I. et al. Melting of dehydrated oceanic crust from the stagnant slab and of the hydrated mantle transition zone: Constraints from Cenozoic alkaline basalts in eastern China // Chemical Geol. 2013. V. 359. P. 32–48. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.09.012
  94. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Kuzmin D.V. et al. The amount of recycled crust in sources of Mantle-Derived Melts // Science. 2007. V. 316. P. 412–417.
  95. Sorbadere F., Médard E., Laporte D. et al. Experimental melting of hydrous peridotite–pyroxenite mixed sources: Constraints on the genesis of silica-undersaturated magmas beneath volcanic arcs // Earth Planet. Sci. Lett. 2013. V. 384. P. 42–56.
  96. Stern C.R., Kilian R. Role of the subducted slab, mantle wedge and continental crust in the generation of adakites from the Andean Austral Volcanic Zone // Contrib. Mineral. Petrol. 1996. V. 123. P. 263–281.
  97. Stolper E., Newman S. The role of water in the petrogenesis of Mariana trough magmas // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 121. № 3–4. P. 293–325.
  98. Straub S.M., Gomez-Tuena A., Zellmer G.F. et al. The processes of melt differentiation in arc volcanic rocks: insights from OIB-type arc magmas in the Central Mexican Volcanic Belt // J. Petrol. 2013. V. 54. № 4. P. 665–701. https://doi.org/10.1093/petrology/egs081
  99. Syracuse E., Abers G. Global compilation of variations in slab depth beneath arc volcanoes and implications // Geochem. Geophys. Geosyst. 2006. V. 7. № 5. https://doi.org/10.1029/2005GC001045
  100. Syracuse E.M., van Keken P.E., Abers G.A. The global range of subduction zone thermal models // Phys. Earth Planet. Int. 2010. V. 183. № 1–2. P. 73–90.
  101. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Eds. D. Saunders, M.J. Norry. Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. Special Publ. London. 1989. P. 313–345.
  102. Tanaka T., Togashi S., Kamioka H. et al. JNdi-1: a neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium // Chemical Geol. 2000. V. 168. P. 279–281.
  103. Tanakadate H. Taketomi-to, a new volcanic island in Chishima, Japan // J. Japanese Association Mineral. Petrol. Econom. Geol. 1935а. V. 1. № 1. P. 1–16.
  104. Tanakadate H. Chemical composition of coriaceous lavas which were effused from Io-jima, Kagoshima Prefecture and Taketomi-jima, Chishima: Ganseki Kōbutsu Kōshōgaku // J. Japanese Association Mineral. Petrol. Econom. Geolog. 1935b. V. 14. № 1. P. 36–38. https://www.jstage.jst.go.jp/article/ganko1929/14/1/14_1_36/_article/-char/ja/
  105. Tanakadate H. Morphological development of the volcanic islet Taketomi in the Kuriles // Proc. Jap. Acad. 1942. V. 10. № 8. P. 494–497.
  106. Tanakadate H., Kuno H. The volcanological and petrographical note of the Taketomi Islet in the Kuriles // Proceedings of the Imperial Academy. 1935. V. 11. № 4. P. 155–157.
  107. Tatsumi Y. The subduction factory: How it operates in the evolving Earth // GSA Today: Publ. Geol. Soc. Amer. 2005. V. 15. P. 4–10. https://doi.org/10.1130–1052-5173015
  108. Till C.B., Grove T.L., Withers A.C. The beginnings of hydrous mantle wedge melting // Contrib. Mimeral. Petrol. 2012. V. 163. P. 669–688.
  109. Tollstrup D.L., Gill J.A., Kent A. et al. Across-arc geochemical trends in the Izu-Bonin arc: Contributions from the subducting slab, revisited // Geochem. Geophys. Geosyst. 2010. V. 11. https://doi.org/10.1029/2009GC002847
  110. van Keken P.E., Hacker B.R., Syracuse E.M. et al. Subduction factory: 4. Depth-dependent flux of H2O from subducting slabs worldwide // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. P. 1–15. B1. https://doi.org/10.1029/2010JB007922
  111. Varekamp J.C., Hesse A., Mandeville C.W. Back-arc basalts from the Loncopue graben (Province of Neuquen, Argentina) // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2010. V. 197. № 1–4. P. 313–328.
  112. Verma S.P. Continental rift setting for the central part of the Mexican Volcanic Belt: A statistical approach // Open Geol. J. 2009. V. 3. P. 8–29.
  113. Volynets A., Churikova T., Wörner G. et al. Mafic Late Miocene–Quaternary volcanic rocks in the Kamchatka back arc region: implications for subduction geometry and slab history at the Pacific-Aleutian junction // Contrib. Mineral. Petrol. 2010. V. 159. № 5. P. 659–687.
  114. Yang Y.-H., Chu Zh.Y., Wu F.-Y. et al. Precise and accurate determination of Sm, Nd concentrations and Nd isotopic compositions in geological samples by MC-ICP-MS // J. Anal. At. Spectrom. 2011. V. 26. P. 1237–1244. https://doi.org/10.1039/c1ja00001b
  115. Yücel C., Arslan M., Temizel İ. et al. Evolution of K-rich magmas derived from a net veined lithospheric mantle in an ongoing extensional setting: Geochronology and geochemistry of Eocene and Miocene volcanic rocks from Eastern Pontides (Turkey) // Gondwana Res. 2017. V. 45. P. 65–86.
  116. Wang Q. Wyman D. A., Xu J. et al. Eocene melting of subducting continental crust and early uplifting of central Tibet: Evidence from central-western Qiangtang high-K calc-alkaline andesites, dacites and rhyolites// Earth Planet. Sci. Lett. 2008. V. 272. P. 158–171.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическая карта Курильских островов, по (Мартынов и др., 2010) с небольшими изменениями.

Скачать (171KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема строения вулканического массива Алаид (а), по (Абдурахманов и др., 1978; Блох и др., 2006а, 2006б) с изменениями. 1 – древний конус вулкана Алаид; 2 – молодой конус вулкана Алаид и его лавовые потоки; 3 – лавовые потоки центрального конуса вулкана Алаид; 4 – терминальный (а) и побочные латеральные шлаковые конусы (б) вулкана Алаид; 5 – лавовые потоки внутреннего и побочных шлаковых конусов вулкана Алаид; 6 – кратеры (а) и эрозионные уступы (б) вулкана Алаид; 7 – морская терраса (а) и пирокластические образования кратера Такетоми (б); 8 – изобаты (м); 9 – подводные лавовые конусы; 10 – подводный вулкан Григорьева. Вулкан Алаид 02.10.2020 г., вид с юго-востока (б). Прорыв Олимпийский (в). Фото В.А. Рашидова. СА – сейсмостанция Алаид, Св – скала Свечка, БА – бухта Алаидская, ББ – бухта Баклан.

Скачать (323KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Классификационные диаграммы (Irvine, Baragar, 1971).

Скачать (143KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Классификационные диаграммы (а) K2O–SiO2 (Le Maitre et al., 1989, 2002; Peccerilo, Tailor, 1976) и (б) FeO*/MgO–SiO2 (Miyashiro, 1974). Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (157KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Вариации содержаний петрогенных оксидов в лавах вулкана Алаид в зависимости от концентрации MgO. Оксиды в мас. %. Залитое поле – щелочные лавы. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (162KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Вариации содержаний микроэлементов в лавах вулкана Алаид в зависимости от концентрации MgO. Оксиды в мас. %, микроэлементы в г/т. Залитое поле – щелочные лавы. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (166KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Спектры распределения микроэлементов в лавах вулкана Алаид, нормализованные к N-MORB (а) и хондриту (б) (Sun, McDonough, 1989). Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (195KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Диаграмма Th/Yb–Ba/Yb. Условные обозначения см. рис. 3. Валовый состав океанических осадков во фронтальной зоне Курил (КР) и Камчатки (КМ) (Plank, Langmuir, 1998). АОС – измененная океаническая кора.

Скачать (70KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Индикаторные геохимические признаки амфибола, флогопита и реститового граната, по (Defant, Drummond, 1990) с изменениями. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (129KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Диаграмма CaO/Al2O3–FeO* для Ne-нормативных шошонитов и высококалиевых субщелочных лав вулкана Алаид. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (63KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Изотопные отношения Sr–Nd (а) и 206Pb/204Pb–208Pb/204Pb (б) в лавах вулкана Алаид, по (Мартынов, 2010; Мартынов и др., 2007, 2009а, 2009б, 2010) с дополнениями. 1, 2 – см. рис. 3; 3 – базальты фронтальной зоны (о. Парамушир). Рассчитанный изотопный состав субдукционного флюида (Ishikawa, Tera, 1997). Полями оконтурены составы базальтов: Тихого (залитое темно-серым) и Индийского (контур – сплошная линия) океанов, гидратированных океанических лав (контур – штриховая линия), четвертичных вулканов Камчатки и ФЗ (фронтальная зона) Южных Курил (пунктирная линия), тыловой зоны Японской островной дуги (контур – штрих-пунктирная линия). Штриховой линией голубого цвета оконтурено поле четвертичных вулканов ТЗ (тыловая зона) Южно-Курильской котловины. Поле лав вулканов Курильской островной дуги по (Диденко и др., 2021; Мартынов и др., 2009а, 2009б; http://www.kscnet.ru/ivs/grant/grant_06/06-3-A-08-326/index.html). На врезке – более крупный масштаб на рис. (б). BMS (Bulk Marine Sedement) – валовой состав океанического осадка (Plank, Langmuir, 1998). NHRL (North Hemisphere Reference Line) – линия средних составов базальтов северного полушария.

Скачать (175KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Составы лав вулкана Алаид в координатах конечных изотопных членов субдукционной системы северной части Камчатского полуострова, по (Давыдова и др., 2019) с дополнениями. NWPS – осадки Северо-Западной Пацифики, MORB-AOC – средний состав MORB из офиолитов Камчатки, NKMW – состав мантийного клина Северной Камчатки по (Portnyagin et al., 2015); CX+ЦКД – плиоценовые породы Срединного хребта (Volynets et al., 2010) и Центрально-Камчатской депрессии по (Kayazar et al., 2014; Portnyagin et al., 2015). Поле MORB Тихого океана по (Перепелов, 2014; Tollstrup et al., 2010). На врезке – увеличенный масштаб. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (96KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Отношения 143Nd/144Nd–SiO2 в лавах вулкана Алаид, по (Мартынов и др., 2010; Martynov et al., 2010) с дополнениями. FC – фракционная кристаллизация, AFC – фракционная кристаллизация + коровая контаминация, S – вариации составов источника. На врезке – более крупный масштаб. Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (85KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Геохимические признаки перидотитового и пироксенитового источников, по (Kimura et al., 2018) с упрощениями и дополнениями. Мантийные компоненты: FOZO – мантия фокусной зоны; DMM – деплетированный мантийный источник MORB; HNB – высоко-Nb базальты; EM I – обогащенная мантия I-типа. Штриховыми линиями показаны пути фракционной кристаллизации. Поля выплавок: из карбонатизированных перидотитов по (Sakuyama et al., 2013), из передотитов по (Kogiso et al., 1998), из пироксинитов по (Pertermann, Hirschmann, 2003). Условные обозначения см. рис. 3.

Скачать (119KB)
Метаданные
16. Описание и координаты образцов вулкана Алаид, о. Атласово, Курильские острова
Скачать (825KB)
Метаданные
17. Содержание петрогенных оксидов и микроэлементов в представительных образцах вулкана Алаид
Скачать (597KB)
Метаданные
18. Изотопный состав Sr, Nd и Pb в базальтах вулкана Алаид
Скачать (196KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».