Шрифт:
Walter M. J. (1998) Melting of garnet peridotite and the origin of komatiite and depleted lithosphere. Journal of Petrology 39(1), 29–60.
Yaxley G. M. and Green D. H. (1998) Reactions between eclogite and peridotite: mantle refertilisation by subduction of oceanic crust. Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 78, 243–255.
Yaxley G. M. and Sobolev A. V. (2007) High-pressure partial melting of gabbro and its role in the Hawaiian magma source. Contributions to Mineralogy and Petrology 154(4), 371–383.
A.V. Sobolev [100] and N. M. Sushchevskaya [101] . The role of mantle heterogeneity in the origin of Cenozoic magmas of Knipovich Ridge and Spitsbergen Archipelago
Abstract
The first data on the temporal evolution of mantle source composition of magmas from associated structures of Polar Ocean (Spitsbergen island and Knipovich ridge) were obtained for last 20 m.y. on the base of chemical composition and 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotope ratios of rocks and major and trace elements concentrations in olivine phenocrysts. It is shown that the major source of Spitsbergen Neogene lavas was olivine free pyroxenite with elevated 87Sr/86Sr and reduced 143Nd/144Nd ratios which has been likely produced by reaction of recycled oceanic and lower continental crust with peridotite. Due to its high melt productivity, such a pyroxenite may act as a source of substantial amount of magma under thick continental lithosphere thus triggering its breakup. With decreasing age (Neogene-modern) the proportion of pyroxenite component of magmas gradually falls down due to increasing proportion of peridotite component with subsequent progression of composition of Sr and Nd isotopes toward depleted end-member. We explain this evolution by delimitation of continental lithosphere and subsequent decompression melting of peridotitic component.
100
V.I. Vernadsky Institute of Geochemistry and analytical chemistry, Russian Academy of Science, Moscow, Russia
101
V.I. Vernadsky Institute of Geochemistry and analytical chemistry, Russian Academy of Science, Moscow, Russia
О.В. Петров [102] , А.Ф. Морозов [103] , А.А. Лайба [104] , С.П. Шокальский [105] , Е.А. Гусев [106] , М.И. Розинов [107] , С.А. Сергеев [108] , Н.Н. Соболев [109] , Т.Н. Корень [110] , С.Г. Сколотнев [111] , В.А. Дымов [112] , И.В. Бильская [113]
Архейские граниты на Северном полюсе
102
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
103
Федеральное агентство по недропользованию, Москва, Россия
104
Полярная морская геологоразведочная экспедиция (ФГУНПП ПМГРЭ), Ломоносов, Россия
105
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
106
Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга (ВНИИОкеангеология), г. Санкт-Петербург, Россия
107
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
108
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
109
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
110
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
111
Геологический институт РАН, Москва, Россия
112
Полярная морская геологоразведочная экспедиция (ФГУНПП ПМГРЭ), Ломоносов, Россия
113
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ),г. Санкт-Петербург, Россия
В необычно теплое полярное лето 2007 г. в ходе морского научно-исследовательского рейса НИС «Академик Федоров» (рис. 1), выполнявшегося по программе 3 МПГ «Арктика-2007» (рис. 2), объединенная группа геологов ВНИИОкеангеология и ПМГРЭ (рис. 3) осуществила 2 августа в точке Северного полюса подъем донных осадков (станция № AF-0701 – 89°59’10.9’’ с., 32°19’13.8’’ в) (рис. 4, 5). В поднятых илах, наряду с дресвой и гравием песчаников, алевролитов и жильного кварца было обнаружено 5 небольших обломков гранитных пород архейско-палеопротерозойского возраста.
Рис. 1. НИС «Академик Федоров»
Рис. 2. Маршрут следования НИС «Академик Федоров», расположение морских геологических станций донного опробования
Рис. 3. Участники экспедиции Ю.Г.Леонов (ГИН РАН), А.А.Лайба (ПМГРЭ) на борту НИС «Академик Федоров»
Рис. 4. Станция AF-0701. Спуск бокскорера
Рис. 5. Станция AF-0701. Подъем бокскорера
Морская станция AF-0701 расположена в северной части океанической котловины Амундсена у северо-западного подножья подводного хребта Ломоносова (рис. 2). Донные осадки были подняты с глубины 4170±5 м при помощи бокскорера (коробчатого пробоотборника) объемом 50х50х50 см, сохраняющего в целости первичное напластование пород (рис. 6). Разрез осадков указанной станции представляет собой (сверху вниз):
1. 0–02 см. Наилок желтовато-коричневый, пелитовый, сильно обводненный, с малой примесью тонкозернистого песка.
2. 02–20 см. Алевропелит шоколадно-коричневый, однородный, иногда песчанистый, мягкий и вязкий, до текучего состояния.
3. 20–50 см. Алевропелит того же состава и консистенции, однако представленный чередованием 6–7 шоколадно-коричневых и зеленовато-серых горизонтальных полос с размытыми границами и мощностью по 5–6 см каждый (Гусев и др., 2008а).
Рис. 6. Станция AF-0701. Разрез донных осадков, поднятых с глубины 4170±5 м при помощи бокскорера
По данным С.Г. Сколотнева (Гусев и др., 2008б), осадки имеют однородный химический и минеральный состав. Они сложены кварцем – 30 %, плагиоклазом – 10 %, слюдой – 25 %, каолинитом – 15 %, смектитом – 15 % и хлоритом – 5 %. Микропалеонтологическим анализом установлен голоценовый и позднеплейстоценовый возраст поднятых осадков. По находкам известкового планктона были выделены возрастные уровни потепления – проникновения теплых атлантических вод в Арктический бассейн, соответствующие 1–2, 11,4 и 24–28 тыс. лет. Отмечается примесь углистых частиц, палеозойских и мезозойских палиноформ. Следует отметить, что по составу изученные осадки заметно отличаются от донных илов глубоководных котловин Арктического бассейна, для которого характерны: иллит – около 55 %, хлорит – около 25 %, каолинит – около 15 % и смектит – около 10 % (Левитан и др., 2007).