12. Магматические ассоциации

Рис. 12.13. Схема размещения кайнозойских вулканитов в юго-западной ча­сти Байкальской рифтовой области Базальты: / — на водоразделах, 2 — в долинах; 3 — плиоцен-четвертичная моласса;

4. — граница распространения плиоцен-четвертичного (долинного) вулканизма;

5. — граница сводового понятия; 6 — область развития аномальной мантии с глуби­ ной залегания менее 50 км; 7— Окинско-Восточно-Тувинская зона развития кай­ нозойского вулканизма и межгорных понижений. Цифры в кружках — абсолютный возраст базальтов, млн лет

«магматический след». Ярким примером подобной ситуации явля­ется Гавайский подводный хребет и его северное продолжение — хребет Эмпириор, которые протягиваются в Тихом океане от Гавай­ских островов до Алеутского глубоководного желоба на расстояние около 6000 км (рис. 12.14). В пределах этого пояса расположены 107 вулканов; общий объем изверженных пород превышает 1 млн км³. Возраст вулканов последовательно становится моложе с севе­ра на юг. Самые древние извержения в северной части хребта Эм­пириор происходили 75-80 млн лет назад, а на Гавайских островах активная вулканическая деятельность продолжается на глазах чело­века. Гавайские вулканы и более древние вулканические центры,

361

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

р асположенные се­вернее, маркируют перемещение Тихо­океанской плиты над горячей точкой с юга на север. Вероятно, такую же природу имеют и асейсмичные подводные хребты ти­па Китового в Атлан­тике.

Рис. 12.14. Вулканический пояс хребта Эмпи-риор и Гавайского хребта в Тихом океане, по Д.А. Клэгу, 1987 г.

Незалитые контуры — древние подводные вулка­ны, черное — новейшие вулканические постройки Гавайских островов. На врезке — зависимость меж­ду возрастом вулканических пород и расстоянием от восточного окончания Гавайских островов

По данным сейс­мической томогра­фии, горячие точки представляют собой пути проникновения горячего астеносфер-ного вещества вдоль зон растяжения и раз­рывов в литосфере над крупными разо­гретыми участками мантии. Перенос ве­щества в мантийных плюмах происходит не непрерывным по­током, а отдельными

порциями. При этом астеносферное вещество растекается в лито­сфере наподобие шляпки гриба, а над ними возникают крупные об­ласти растяжения (рифтовые системы, трапповые провинции). Плюмы отличаются друг от друга размерами и глубиной заложения. Они возникают, эволюционируют и исчезают, существуя обычно около 100 млн лет.

Выделяются три главных типа внутриплитного магматизма, пространственно связанные: 1 - с областями континентального рифтогенеза; 2-е осями океанического спрединга; 3 - развитые вне связи с этими структурами. В целом не наблюдается существен­ных различий между характером проявления внутриплитного маг­матизма в пределах одного типа литосферы или конкретной геоло­гической ситуации, да и различия между внутриплитным

362

12. Магматические ассоциации

магматизмом континентов и океанов также невелики и сводятся главным образом к более широкому развитию кислых членов маг­матических серий в континентальных блоках литосферы.

12.4.1. Строение и магматизм континентальных рифтов

Рис. 12.15. Схема строения Восточно-Афри­канской рифтовой области, по Н.А.Логачеву 1 — рифтовые долины; 2— главные сводово-глыбо-вые поднятия: А — Эфиопское, Б— Восточно-Аф­риканское: 3 — второстепенные сводовые подня­тия; 4 — крупные внутренние горсты в рифтовых долинах

363

Современные континентальные рифтовые области, обладая близкими параметрами строения и морфологии, существенно раз­личаются по масштабам развития магматизма. Одни рифтовые зо­ны (например, Байкальская) на протяженных участках лишены вулканических продуктов и в целом характеризуются сравнитель­но бедным набором магматических ассоциаций. Другие рифтовые области, ярким приме­ром которых являются зоны Восточно-Аф­риканской рифтовой системы, сопровожда­ются обильным и раз­нообразным вулканиз­мом (рис. 12.15). Магматические об­разования здесь при­надлежат толеитовой, умеренно- и высоко­щелочной сериям,как калиево-натриевой, так и калиевой,харак­терной для Западной (Танганьикской) вет­ви этого рифта. Они представлены главным образом Fe—Ti базаль­тами и пикробазаль-тами разной щелоч­ности, и в меньшей степени, щелочными породами, в том числе среднего и кислого со­става. Магматизм час­то имеет бимодальный

Часть И. Магматические горные породы (петрография)

х арактер, причем наиболее типичен он для поздней, собственно рифтовой стадии развития этих систем, тогда как для предрифтово-го этапа более характеры слабодифференцированные щелочноба-зальтовые ассоциации, иногда сменяющиеся толеитовыми. В осно­вании разреза рифтовых серий часто развиты разнообразные щелочные риолиты (комендиты, пантеллериты), обычно представ­ленные игнимбритами.

В развитии континентальных рифтов отчетливо выделяются две стадии. Для ранней (предрифтовой) стадии типичен общий подъем территории, при котором связь вулканизма со структурой рифта еще не выражена. Для этой стадии характерны излияния слабодифференцированных лавовых серий, представленных в од­них случаях монотонными толщами умереннощелочных оливино-вых базальтов (Байкальский рифт, трапповая серия Эфиопского рифта), в других — фонолитами и щелочными ультраосновными по­родами (Кенийский рифт, Рейнский грабен).

Вторая (собственно рифтовая) стадия отличается усилением тектонической активности, приводящей к образованию рифтовых впадин и горного рельефа. Вулканизм протекает главным образом в пределах рифтовых впадин, либо тяготеет к ним. Наряду с трещин­ными излияниями слабодифференцированных вулканитов повы­шенной щелочности в это время формируются вулканы централь­ного типа, с которыми связано появление дифференцированных серий.

Особый случай представляет собой уникальная Красноморская рифтовая область, где наблюдается переход от континентального рифтогенеза к океаническому спредингу. В ее пределах во времени и в пространстве (от краев вовнутрь) наблюдается смена щелоч­ных базальтов титанистым толеитовым пикрит-базальтовым вулка­низмом промежуточного типа (Афар). Толеитовые базальты типа MORB устанавливаются только в осевой части раздвига вдоль оси Красного моря. По-видимому, подобный тип эволюции магматиз­ма связан с прогрессивным плавлением астеносферного плюма и его постепенным обеднением легкоплавкими компонентами.

Если отмеченные выше вариации составов отражают общие тенденции в развитии рифтового магматизма во времени и прост­ранстве, то характер эволюции локальных магматических источни­ков наиболее ярко проявляется в строении дифференцированных магматических серий, обычно связанных с вулканами централь­ного типа. Общая последовательность изменения составов в таких

364