46. Связь глубинных зон субдукции с их вулканическими поясами по данным геофизики.

Глубинные корни вулканическо­го пояса, отмеченные снижением скоростных и упругих характеристик пород, отчетливо прослеживаются сейсмической томографией — вплоть до поверхности слэба. Те же объе­мы пород метод обменных волн характеризует как область «отсутствия обменов», т. е. повышенной однородности среды. В частности, под вул­канами о. Кунашир (Курильская гряда) такие области прослежены на­чиная от глубин 120-100 км. Под Авачинской группой вулканов на Кам­чатке С. А. Федотов и А. И. Фарберов описали «область сейсмического молчания» (до 40 км в поперечнике), окруженную «сейсмоактивной ру­башкой» слабых вулканических землетрясений. Указанные отклонения физических характеристик согласуются с представлением петрологов о том, что в породах мантийного клина (над магмогенерирующим отрез­ком зоны субдукции) происходит частичное плавление, отжим жидкой фазы из межзернового пространства и ее перемещение вверх.

На глубине 60-30 км появляются линзовидные магматические оча­ги, происходят обособление и накопление расплава, что создает новые возможности его эволюции. Такие очаги, экранирующие прохождение поперечных волн, обнаружены методом сейсмического просвечивания на Камчат­ке. Очаги меньших размеров размещаются выше — это промежуточные очаги и близповерхностные очаги, находящиеся непосредственно в фундаменте вулканических построек, где завершаются становление и фракционирование магматических расплавов. Эти близповерхностные камеры хорошо известны как по данным сейсмической томографии, так и по результатам гравиметрии и магнитометрии. Все эти методы дали близкий результат при оконтуривании очага под Авачинским вулканом, где он находится на глубине 2-5 км. Таким образом, в островных дугах и на активных континентальных окраинах прослеживается непрерывная связь между действующими вулканами и уходящей под них зоной суб­дукции.

47. Специфика состава магм над зонами субдукции.

В формировании магм, питающих субдукцнопный вулканизм, участвует вещество, которое отделяется от погружающейся океанской литосферы, от пород находя­щегося над ней астемосферного клина, а также от мантийных и коровых пород литосферы висячего крыла, которая служит фундаментом вулка­нического пояса. Важной специфической чертой магмообразования при субдукции считают перемещение вещества океанской коры, в том числе ее осадочного чехла, глубоко в маитию, что придает соответствующие гео­химические особенности мантийным магмам. Кроме того, большое коли­чество воды, которое привносится при этом, коренным образом меняет условия частичного плавления перидотитов над зоной субдукции. Судя по лабораторным экспериментам, из «обводненной» мантии возможно прямое отделение не только базальтового, но и андезитового расплавов. Несмотря на разнообразие субдукциониых вулканитов, среди которых представлен широкий спектр пород толеитовой, известково-щелочной и шошонитовой серий, их геохимическая специфика во многих случаях позволяет отличить эти породы от сходных вулканитов иного происхож­дения.

В тех зонах субдукции, где динамика взаимодействия литосферных плит благоприятна для поглощения свежих, еще не литифицированных океанских осадков, они могут быть затянуты до глубин магмообразования. Это показали исследования изотопа 10Be, которые образуются в атмосфере при воздействии космических лучей на кислород и азот, оттуда он попадает в океанские осадки, ас ними — в зону субдукции. В лавах Центральноамериканской, Алеутской и ряда других зон субдук­ции содержания этого изотопа оказались во много раз выше фоновых. Учитывая сравнительно короткий период полураспад 10Be (около 1,5 млн лет), он поступает в глубинную область магмогене-за именно со свежими океанскими осадками. Вместе с тем длительность существования изотопа достаточна для перемещения на нужную глу­бину, что требует нескольких миллионов лет. Первичная (субдукцпон-ная) природа контаминации расплава изотопом "'Be проверяется сопо­ставлением его содержаний в темноцветных минералах, плагиоклазе и стекловатом матриксе вулканической породы, исходя из того что более поздний привнос в близповерхностных условиях нарушил бы наблюда­емую корреляцию содержаний, которая соответствует кристаллизации в замкнутой системе. Сложный многоступенчатый процесс формирования магматических расплавов над зонами субдукции берет началов погружающейся литосфере и зависит от глубины нахождения этой литосферы под вулканом. Поэтому наклон зоны субдукции предопределяет ассиметрию формирующегося над ней вулканического пояса, его латеритную геохимическую зональность. По мере удаления от глубоководного желоба нарастают содержание K, Rb, Sr, Ba. Соответственно нарастают отношение калия к натрию. В том же направление убывает отношения железа к магнию. В полном виде латеральная зональность выражается фациальным замещением одних вулканических серий другими. Толеитовая сменяется известкоао-щелочной, а затем в тылу вулкан пояся шошолитовой. Эта зональность отчетливо проявляится и в размещении связанного с магматическим оруденением. Медное сменяется полиметаллическим, далее следуют месторождение олова и вольфрама.