ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МАНТИЙНЫХ РАСПЛАВОВ С КОРОЙ ПРИ ИХ ПОДЪЕМЕ К ПОВЕРХНОСТИ: ПРИЧИНА И СЛЕДСТВИЯ
https://doi.org/10.5800/GT-2012-3-1-0059
Аннотация
В работе рассматривается механизм подъема базальтовых магм к поверхности и причина их возможной задержки в коре. Процесс задержки магм, по-видимому, контролируется соотношением плотности базальтового расплава и плотности верхней коры. Если плотность базальтового расплава оказывается ниже, то он поднимается к поверхности без существенной задержки, если выше – застревает. Поскольку плотность расплава падает с ростом его щелочности и/или флюидонасыщенности, это объясняет, почему высокощелочные расплавы характеризуются меньшей степенью контаминированности в сравнении с сухими расплавами нормальной щелочности.
Финансирование: СО РАН, РФФИ
Об авторе
Алексей Викторович Иванов
Институт земной коры СО РАН
Россия
Россия
канд. геол.-мин. наук, с.н.с.,
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128
Список литературы
1. Аnderson D.L. New theory of the Earth. Cambridge: Cambridge University Press, 2007. 384 .c
2. Aschepkov I.V. Glubinnye ksenolity bajkalskogo rifta [Deep-seated xenolith of the Baikal rift]. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie, 1991. 160 р. (in Russian).
3. Campbell I.H., Griffiths R.W. Implications of mantle plume structure for the evolution of flood basalts // Earth and Planetary Science Letters. 1990. V. 99. Р. 79–93.
4. Coltice N., Phillips B.R., Bertrand H., Ricard Y., Rey Р. Global warming of the mantle at the origin of flood basalts over supercontinents // Geology. 2007. V. 35. Р. 391–394. doi:10.1130/G23240A.1.
5. Dickin A.P. Radiogenic isotope geology. Second edition. New York: Cambridge University Press, 2005. 492 p.
6. Dziewonski A.M., Anderson D.L. Preliminary reference Earth model // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1981. V. 25. Р. 297–356.
7. Faure G. Origin of igneous rocks. The isotopic evidence. Berlin–Heidelberg: Springer-Verlag, 2000. 496 p.
8. Gaffney A.M., Nelson B.K., Blichert-Toft J. Geochemical constraints on the role of oceanic lithosphere in intro-volcano heterogeneity at West Maui, Hawaii // Journal of Petrology. 2004. V. 45. Р. 1663–1687. doi:10.1093/petrology/egh029.
9. Grove T.L., Chatterjee N., Parman S.W., Medard E. The influence of H2O on mantle wedge melting // Earth and Planetary Science Letters. 2006. V. 249. Р. 74–89. doi:10.1016/j.epsl.2006.06.043.
10. Guillot B., Sator N. A computer simulation study of natural silicate melts. Part II: High pressure properties // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2007. V. 71. Р. 4538–4556. doi:10.1016/j.gca.2007.05.029.
11. Hirschmann M.M. Mantle solidus. Experimental constraints and the effect of peridotite composition // Geochemistry Geophysics Geosystems. 2000. V. 24, GC000070.
12. Ivanov A.V., Demonterova E.I. Extension in the Baikal rift and the depth of basalt magma generation // Doklady Earth Sciences. 2010. V. 435. Р. 1564–1568. doi:10.1134/S1028334X10120032.
13. Jochum K.P., Laue H.-J., Seufert H.M., Dienemann C., Stoll B., Pfдnder J., Flanz M., Achtermann H., Hofmann A.W. Multi-ion counting-spark source mass-spectrometry (MIC-SSMS): a new multielement technique in geo- and cosmochemistry // Fresenius Journal of Analytical Chemistry. 1997. V. 359. P. 385–389. doi:10.1007/s002160050593.
14. Johnson J.S., Gibson S.A., Thompson R.N., Nowell G.M. Volcanism in the Vitim volcanic field, Siberia: Geochemical evidence for a mantle plume beneath the Baikal rift zone // Journal of Petrology. 2005. V. 46. P. 1309–1344. doi:10.1093/petrology/egi016.
15. King S.D., Anderson D.L. Edge-driven convection // Earth and Planetary Science Letters. 1998. V. 160. Р. 289–296. doi:10.1016/S0012-821X(98)00089-2.
16. Kogiso T., Hirschmann M.M., Frost D.J. High-pressure partial melting of garnet pyroxenite: possible mafic lithologies in the source of ocean island basalts // Earth and Planetary Science Letters. 2003. V. 216. Р. 603–617. doi:10.1016/S0012-821X(03)00538-7.
17. Kushiro I. Partial melting experiments on peridotite and origin of mid-ocean ridge basalt // Annual Review of the Earth and Planetary Sciences. 2001. V. 29. Р. 71–107. doi:10.1146/annurev.earth.29.1.71.
18. Kushiro I. Origin of magmas in subduction zones: a review of experimental studies // Proceedings of Japanese Academy, Series B. 2007. V. 83. Р. 1–15. doi:10.2183/pjab.83.1.
19. Litasov K.D., Taniguchi H. Mantle evolution beneath Baikal rift. Center for Northeast Asian Studies, Tohoku University, Japan, CNEAS Monograph Series. 2002. V. 5. 221 p.
20. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chemical Geology. 1995. V. 120. Р. 223–253. doi:10.1016/0009-2541(94)00140-4.
21. McKenzie D., Jackson J., Priestley K. Thermal structure of oceanic and continental lithosphere // Earth and Planetary Science Letters. 2005. V. 233. Р. 337–349. doi:10.1016/j.epsl.2005.02.005.
22. Rasskazov S.V. Bazaltoidy Udokana [Basaltoids from the Udokan]. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie, 1985. 142 p. (in Russian).
23. Rasskazov S.V. Magmatizm bajkalskoj riftovoj sistemy [Magmatism of the Baikal Rift System]. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie. 1993. 299 p. (in Russian).
24. Ringwood A.E. Composition and petrology of the Earth’s mantle: New York: McGraw-Hill. 1975. 618 p.
25. Rudnick R.L., Fountain D.M. Nature and composition of the continental crust: A lower crustal perspective // Review of Geophysics. 1995. V. 33. Р. 267–309. doi:10.1029/95RG01302.
26. Sato K., Katsura T., Ito E. Phase relations of natural phlogopite with and without enstatite up to 8 GPa: implication for mantle metasomatism // Earth and Planetary Science Letters. 1997. V. 146. Р. 511–526. doi:10.1016/S0012-821X(96)00246-4.
27. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Sobolev S.V., Nikogosian I.K. An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts // Nature. 2005. V. 434. Р. 590–597. doi:10.1038/nature03411.
28. Stupak F.M. Kajnozojskij vulkanizm khrebta udokan [Cenozoic volcanism of the Udokan range]. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie. 1987, 169 p. (in Russian).
29. Tiberi C., Diament M., Déverchère J., Petit-Mariani C., Mikhailov V., Tikhotsky S., Achauer U. Deep structure of the Baikal rift zone revealed by joint inversion of gravity and seismology // Journal of Geophysical Research. 2003. V. 108. B3. 2133. doi:10.1029/2002JB001880.
30. Wallace M.E., Green D.H. An experimental determination of primary carbonatite magma composition // Nature. 1988. V. 335. Р. 343–346. doi:10.1038/335343a0.
31. Whittington A.G., Hofmeister A., Nabelek P.I. Temperature-dependent thermal diffusivity of the Earth’s crust and implications for magmatism // Nature. 2009. V. 458. Р. 319–321. doi:10.1038/nature 0781.
32. Yarmolyuk V.V., Ivanov V.G., Kovalenko V.I., Pokrovsky B.G. Magmatism and geodynamics of the Southern Baikal volcanic region (Mantle Hot Spot): results of geochronological, geochemical, and isotopic (Sr, Nd, and O) investigations // Petrology. 2003. V. 11. Р. 1–30.
33. Yaxley G.M., Sobolev A.V. High-pressure partial melting of gabbro and its role in the Hawaiian magma source // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2007. V. 154. Р. 371–383. doi:10.1007/s00410-007-0198-4.
34. Zonenshain L.P., Savostin L.A. Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia // Tectonophysics. 1981. V. 76. Р. 1–45. doi:10.1016/0040-1951(81)90251-1.
35. Zorin Yu., Cordell L. Crustal extension in the Baikal rift zone // Tectonophysics. 1991. V. 198. Р. 117–121. doi:10.1016/0040-1951(91)90137-H.
Рецензия
Для цитирования:
Иванов А.В. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МАНТИЙНЫХ РАСПЛАВОВ С КОРОЙ ПРИ ИХ ПОДЪЕМЕ К ПОВЕРХНОСТИ: ПРИЧИНА И СЛЕДСТВИЯ. Геодинамика и тектонофизика. 2012;3(1):19-26. https://doi.org/10.5800/GT-2012-3-1-0059
For citation:
Ivanov A.V. INTERACTION OF MANTLE-DERIVED MELTS WITH CRUST ON ITS UPWELLING TO THE SURFACE: REASON AND CONSEQUENCE. Geodynamics & Tectonophysics. 2012;3(1):19-26. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2012-3-1-0059
Просмотров: 967
Послать статью по эл. почте 