Часть II. Магматические горные породы (петрография)

Рис. 12.3. Схема строения зоны субдукции под островной дугой Серии магматических пород: 1 — повышенной щелочности, 2— известково-щелоч-ная, втом числе гранитоиды (3), 4— толеитовая островодужная, 5— магматические породы, промежуточные между известково-щелочными и толеитовыми острово-дужными сериями; 6— породы амфиболитовой фации метаморфизма в океанской коре; 7— породы эклогитовой фации метаморфизма в океанской коре; 8— кора ос­тровной дуги; 9— океанская кора (а — осадки, б— толеитовые базальты, ультрама-фиты, габброиды и другие магматические породы); 10— мантийные диапиры с зо­нами магмообразования; // — зона интенсивного сжатия, складчатости и надвигообразования; 12— области магмообразования; 13—зона воздействия вод­ного флюида; 14— вероятные пути перемещения магм; 15 — литосферная мантия; 16 — астеносферная мантия

типа. Наличие таких зон устанавливается и в пределах Альпийско-Гималайского подвижного пояса, который протягивается от Альп через Турцию и Иран до Гималаев и Юго-Восточной Азии. Остров­ные дуги, континентальные окраины и зоны коллизии составляют мировую систему деструктивных фаниц литосферных плит, по мас­штабам не уступающую мировой системе океанских рифтов (см. рис. 12.2).

332

12. Магматические ассоциации

Важнейшей особенностью магматизма деструктивных обста-новок является средний, в целом андезитовый его состав при ши­роких вариациях кремнекислотности, щелочности и железистости. Для большей части изверженных пород типичны низкие содержа­ния титана и повышенные содержания алюминия.

Магматизм островных дуг. Современные островные дуги пред­ставляют гряды (гирлянды) островов, вытянутые вдоль дугообраз­ных линий и расположенные в зонах перехода от континентов к оке­анам. Островные дуги в Средиземном море не обнаруживают явной связи с океаническими впадинами. Наиболее распространены ос­тровные дуги в западном обрамлении Тихого океана, где они про­тягиваются от Алеутских и Курильских островов на севере до Но­вой Зеландии на юге.

Рис. 12.4. Главные элементы островной дуги (принципиальная схема). 1 — глубоководный желоб, 2— амагматич-ная дуга, 3— внутридуговой рифт, 4— вул­каническая дута, 5— глубоководная впади­на краевого моря

333

Г лавными морфологическими элементами активных остров­ных дуг и прилегающих пространств являются (рис. 12.4): 1) глубоковод­ный желоб — узкий прогиб, отделяющий островную ду­гу от океана; глубина неко­торых желобов превышает 7 км; 2) гряда островов, уда­ленных на несколько десят­ков километров от желоба; на этих островах нет дейст­вующих вулканов; 3) внут-ридуговой прогиб (рифт), отделяющий амагматичные острова от параллельной гряды, к которой приуроче­ны активные вулканы; 4) гряда островов с действу­ющими вулканами, удален­ными на 100 км и более от глубоководного желоба; обычно выделяется относи­тельно узкая зона наиболее интенсивного вулканиз­ма — вулканический фронт, параллельный желобу;

Часть П. Магматические горные породы (петрография)

п ри движении от этого фронта в сторону континента интенсив­ность вулканизма ослабевает; 5) впадина краевого моря глубиной до 3 км, отделяющая островную дугу от континента.

Острова амагматичной гряды, расположенной ближе к желобу, обычно меньше по площади и уступают по высоте островам с дей­ствующими вулканами. Амагматичная гряда вообще может не воз­вышаться над уровнем моря, и тогда вместо двойной дуги протяги­вается лишь цепь вулканических островов.

Сейсмофокальная зона подходит к поверхности у глубоковод­ного желоба и погружается в сторону континента. Под вулканиче­ской дугой она расположена на глубине 100—300 км.

К глубоководным желобам приурочены отрицательные анома­лии теплового потока, а к самим островным дугам и задуговым бас­сейнам — положительные аномалии. Высокий тепловой поток в об­ласти вулканического фронта и задугового бассейна связан с подъемом нагретого материала при мантийной конвекции или внедрении магм.

Островодужные вулканические ассоциации состоят из базаль­тов, андезитов, дацитов и риолитов. Преобладают основные и сред­ние породы (табл. 12.2). Особенно характерны андезиты и андези-базальты. Поэтому островные дуги по периферии Тихого океана часто называют андезитовым кольцом. В подчиненном количестве встречаются умереннощелочные и еще реже высокощелочные вул­каниты.

Островодужные базальты чаще всего представлены гиперстен-нормативными породами с относительно низким содержанием MgO (< 6-8 мас. %) и высоким содержанием А1₂О₃ (> 16-18 мас.%); такие базальты называют высокоглиноземистыми. Для них харак­терны низкие содержания Ni, Сг и высокозарядных катионов: Ti, Nb, Zr. Среди кислых пород наиболее распространены дациты и ри-одациты, которые обычно отличаются повышенной известковисто-стью. Андезиты имеют промежуточный состав между базальтами и дацитами-риодацитами.

На многих островных дугах проявлена латеральная геохимиче­ская зональность, которая выражается в закономерном изменении состава вулканических пород как вкрест простирания дуги от глу­боководного желоба к краевому морю, так и по простиранию отдель­ных дуг. Особенно отчетлива поперечная зональность в распреде­лении калия в вулканитах. Вблизи глубоководного желоба (на его склоне, во внутренней цепи островов, на краю вулканической ду-

334

Таблица 12.2. Распределение основных и средних вулканических пород четвертичного возраста на островных дугах, состав и количество вкрапленников в них, по А. Юарту, 1976 г.

Вулкани-	Доля вул-				Вкрапленники, об. %
ческие	канитов,
породы	%	Общее ко-	Плагио-	Оливин	Клино-	Ортопи-	Роговая	Биотит	Магнетит
		личество	клаз		пироксен	роксен	обманка
Базальты	19	28.8	19.6	4.1	4.7	—	—	—	0.4
Андези-	32	32.5	24.1	1.1	3.5	3.1		—	0.6
базальты
Пироксе-	31	22.9	16.1	0.2	2.9	2.6	—	—	1.1
новые ан-
дезиты
Роговооб-	19	30.8	19.5	0.8	2.6	1.3	4.1	0.9	1.6
манковые
андезиты
с биоти-
том

Примечание. Доля вулканитов кислого состава не превышает первых процентов