Инд. авторы:	Симонов В.А., Карякин Ю.В., Котляров А.В.
Заглавие:	Физико-химические условия базальтового магматизма архипелага земля франца-иосифа
Библ. ссылка:	Симонов В.А., Карякин Ю.В., Котляров А.В. Физико-химические условия базальтового магматизма архипелага земля франца-иосифа // Геохимия. - 2019. - Т.64. - № 7. - С.700-725. - ISSN 0016-7525.
Идентиф-ры:	DOI: 10.31857/S0016-7525647700-725; РИНЦ: 39124518;
Реферат:	eng: As a result of mineralogical and thermobarogeochemical researches of different-age basaltic complexes of Archipelago Franz Josef Land (FJL) regular changes in time of compositions of plagioclases, clinopyroxenes and melt inclusions are established. Chemical compositions of inclusions directly testify to prevalence in Early Jurassic of plateau basaltic melts similar (according to the content of the basic components, and also trace and rare-earth elements) to typical basalt tholeiitic magma of the Siberian platform. In Early Cretaceous melts already had the enriched subalkaline character. Calculations of conditions of magma generation, spent on the basis of the data on melt inclusions, have shown evolution from Early Jurassic to Early Cretaceous (with allocation of three peaks of magmatic activity: 192.2±2.8, 157.4±3.5 and 131.5±0.8 million years) depths and temperatures (accordingly: 70-110 km and to 120 km, 1430-1580°С; 60-110 km, 1390-1580°С; 50-140 km, 1350-1690°С) of mantle melting with formation of deep sources of the FJL magmas. rus: В результате проведенных минералогических и термобарогеохимических исследований разновозрастных базальтовых комплексов архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) установлены закономерные изменения во времени составов плагиоклазов, клинопироксенов и расплавных включений. Составы включений свидетельствуют о преобладании в ранней юре платобазальтовых расплавов, а также редких и редкоземельных элементов, близких по содержанию основных компонентов к типичным базальтовым толеитовым магмам Сибирской платформы. В раннем мелу расплавы были обогащенными и субщелочными. Расчеты условий магмогенерации, проведенные на основе данных по расплавным включениям, показали эволюцию от ранней юры до раннего мела (с выделением трех пиков магматической активности: 192.2±2.8, 157.4±3.5 и 131.5±0.8 млн лет) глубин и температур (соответственно: 70-110 км и до 120 км, 1430-1580°С; 60-110 км, 1390-1580°С; 50-140 км, 1350-1690°С) плавления мантии с формированием источников магм ЗФИ.
Ключевые слова:	clinopyroxene; plagioclase; archipelago Franz Josef Land; physical and chemical conditions of basaltic melts; физико-химические условия базальтового магматизма; архипелаг Земля Франца-Иосифа; плагиоклаз; клинопироксен; расплавные включения; melt inclusions;
Издано:	2019
Физ. хар-ка:	с.700-725
Цитирование:	1. Добрецов Н.Л. (2005) Крупнейшие магматические провинции Азии (250 млн лет): сибирские и эмейшаньские траппы (платобазальты) и ассоциирующие гранитоиды. Геология и геофизика 46(9), 870-890. 2. Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Карякин Ю.В., Кораго Е.А., Симонов В.А. (2013) Мезозойско-кайнозойский вулканизм и этапы геодинамической эволюции Центральной и Восточной Арктики. Геология и геофизика 54(8), 1126-1144. 3. Золотухин В.В., Симонов В.А., Альмухамедов А.И., Медведев А.Я., Васильев Ю.Р. (2003) Сравнительный анализ составов континентальных и океанических платобазальтов. Геология и геофизика 44(12), 1335-1344. 4. Карякин Ю.В., Ляпунов С.М., Симонов В.А., Скляров Е.В., Травин А.В., Шипилов Э.В. (2009) Мезозойские магматические комплексы архипелага Земли Франца-Иосифа. Геология полярных областей Земли. Материалы ХLII тектонического совещания, Т.1. М.: ГЕОС, 257-263. 5. Карякин Ю.В., Симонов В.А., Скляров Е.В., Травин А.В., Шипилов Э.В. (2008) Магматические комплексы архипелага Земля Франца-Иосифа. Природа шельфа и архипелагов Европейской Арктики, Вып. 8. М.: ГЕОС,160-164. 6. Карякин Ю.В., Скляров Е.В., Травин А.В., Шипилов Э.В. (2010) Возраст и состав базальтов центральной и юго-западной частей архипелага Земля Франца-Иосифа. Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя, Т.1 (Под ред. Кузнецова Н.Б.). М.: ГЕОС, 293-301. 7. Карякин Ю.В., Шипилов Э.В. (2009) Геохимическая специализация и 40Ar/39Ar возраст базальтоидного магматизма островов Земля Александры, Нортбрук, Гукера и Хейса (архипелаг Земля Франца-Иосифа). ДАН 425(2), 213-217. 8. Карякин Ю.В., Шипилов Э.В. Геохимическая характеристика и 40Ar/39Ar возраст магматических пород архипелага Земля Франца-Иосифа (2008) Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики, Т.1. М.: ГЕОС, 389-393. 9. Кораго Е.А., Евдокимов А.Н., Столбов Н.М. (2010) Позднемезозойский и кайнозойский базитовый магматизм северо-запада континентальной окраины Евразии. СПб, 174 с. 10. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В., Кравчинский В.А. (2011) Фанерозойский внутриплитовый магматизм Северной Азии: абсолютные палеогеографические реконструкции африканской низкоскоростной мантийной провинции. Геотектоника 6, 1-20. 11. Магматические горные породы. (1983) Т. 1. М.: Наука, 766 с. 12. Магматические горные породы. (1987) Т. 6. Эволюция магматизма в истории Земли. М.: Наука, 438 с. 13. Наумов В.Б., Портнягин М.В., Толстых М.Л., Ярмолюк В.В. (2006) Химический состав и параметры кристаллизации трахибазальтов Джидинского района Южно-Байкальской вулканической области по данным изучения расплавных и флюидных включений. Геохимия (3), 322-331. 14. Naumov V.B., Portnyagin M.V., Tolstykh M.L., Yarmolyuk V.V. (2006) Chemical composition and crystallization conditions of trachybasalts from the Dzhida field, Southern Baikal volcanic area: Evidence from melt and fluid inclusions. Geochem. Int. 44(3), 286-295. 15. Наумов В.Б., Толстых М.Л., Гриб Е.Н., Леонов В.Л., Кононкова Н.Н. (2008) Химический состав, летучие компоненты и элементы-примеси расплавов карымского вулканического центра (Камчатка) и вулкана Головнина (о. Кунашир) по данным изучения включений в минералах. Петрология 16(1), 3-20. 16. Перчук Л.Л. (1980) Пироксеновый барометр и пироксеновые геотермы. ДАН 233(6), 1196-2000. 17. Пискарев А.Л., Хойнеман К., Макарьев А.А., Макарьева Е.М., Бахтадзе В., Алексютин М. (2009) Магнитные параметры и вариации состава магматических пород архипелага Земля Франца-Иосифа. Физика Земли 2, 66-83. 18. Силантьев С.А., Богдановский О.Г., Савостин Л.А., Кононкова Н.Н. (1991) Магматизм архипелага Де-Лонга (Восточная Арктика): петрология и петрохимия эффузивных пород и ассоциирующих с ними ксенолитов (острова Жохова и Вилькицкого). Геохимия (2), 267-277. 19. Симонов В.А. (1993) Петрогенезис офиолитов (термобарогеохимические исследования). Н: Изд-во ОИГГМ СО РАН, 247 с. 20. Симонов В.А., Золотухин В.В., Ковязин С.В., Альмухамедов А.И., Медведев А.Я. (2004) Петрогенезис базальтовых серий подводного плато Онтонг Джава-Науру, Тихий океан. Петрология 12(2), 191-203. 21. Симонов В.А., Карякин Ю.В., Ковязин С.В., Шипилов Э.В. (2008) Особенности распределения редких и редкоземельных элементов в магматических системах архипелага Земля Франца-Иосифа. Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту), Т.2. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 94-95. 22. Симонов В.А., Карякин Ю.В., Ковязин С.В., Шипилов Э.В. (2009) Физико-химические параметры кристаллизации базальтовых расплавов при формировании даек и силлов о. Хейса, архипелаг Земля Франца-Иосифа. Вулканизм и геодинамика. Материалы IV Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии, Т.2. Петропавловск-Камчатский: ИВС ДВО РАН, 512-514. 23. Симонов В.А., Карякин Ю.В., Котляров А.В. (2015) Петрогенезис базальтовых комплексов архипелага Земля Франца-Иосифа (данные по расплавным включениям). Петрография магматических и метаморфических горных пород. Материалы XII Всероссийского Петрографического совещания с участием зарубежных ученых. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 75-77. 24. Симонов В.А., Карякин Ю.В., Котляров А.В., Ступаков С.И., Травин А.В. (2016) Особенности формирования разновозрастных базальтовых комплексов архипелага Земля Франца-Иосифа. Петрология магматических и метаморфических комплексов, Вып. 8. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ, 281-284. 25. Симонов В.А., Клец А.Г., Ковязин С.В., Ступаков С.И., Травин А.В. (2010) Физико-химические условия раннего плюмового магматизма Западной Сибири. Геология и геофизика 51(9), 1277-1291. 26. Симонов В.А., Ковязин С.В., Васильев Ю.Р., Махони Дж. (2005) Физико-химические параметры континентальных и океанических платобазальтовых магматических систем (данные по расплавным включениям). Геология и геофизика 46(9), 908-923. 27. Симонов В.А., Колобов В.Ю., Пейве А.А. (1999) Петрология и геохимия геодинамических процессов в Центральной Атлантике. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 224 с. 28. Симонов В.А., Пейве А.А., Колобов В.Ю., Тикунов Ю.В. (2000) Геохимия и геодинамика базитов в районе тройного сочленения Буве. Петрология 8(1), 43-58. 29. Соболев А.В. (1996) Включения расплавов в минералах как источник принципиальной петрологической информации. Петрология 4(3), 228-239. 30. Соболев А.В., Никогосян И.К. (1994) Петрология магматизма долгоживущих мантийных струй: Гавайские острова (Тихий океан) и о-в Реюньон (Индийский океан). Петрология 2(2), 131-168. 31. Соболев А.В., Слуцкий А.Б. (1984) Состав и условия кристаллизации исходного расплава сибирских меймечитов в связи с общей проблемой ультраосновных магм. Геология и геофизика (12), 97-110. 32. Столбов Н.М. (2002) К вопросу о возрасте траппового магматизма архипелага Земля Франца-Иосифа по радиологическим данным. Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона, Вып. 4. СПб.: ВНИИОкеангеология, 199-204. 33. Столбов Н.М., Суворова Е.Б. (2010) О времени образования ареала платобазальтов Земли Франца-Иосифа по геологическим данным. Природа шельфа и архипелагов Европейской Арктики, Вып. 10. М.: ГЕОС, 276-280. 34. Шевко А.Я. (2002) Пироксены траппов как показатели их петрогенезиса (Северо-Запад Сибирской платформы). Автореф. дис. ... канд. геол.- мин. наук. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 24 с. 35. Шипилов Э.В., Карякин Ю.В. (2008) Баренцевоморский ареал юрско-мелового базальтоидного магматизма и инициальный этап геодинамической эволюции Арктического океана. Материалы международной научной конференции «Природа шельфа и архипелагов Европейской Арктики», Вып.8. М.: ГЕОС., 395-400. 36. Шипилов Э.В., Карякин Ю.В. (2010) Новые данные о базальтоидном магматизме Западного Шпицбергена. ДАН 430(6), 810-815. 37. Шипилов Э.В., Карякин Ю.В., Матишов Г.Г. (2009) Баренцевско-Амеразийский юрско-меловой суперплюм и инициальный этап геодинамической эволюции Арктического океана. ДАН 426(3), 369-372. 38. Bailey J.C., Rasmussen M.H. (1997) Petrochemistry of Jurassic and Cretaceous tholeiites from Kong Karls Land, Svalbard and relation to Mesozoic magmatism in the Arctic. Polar. Res. 16, 37-62. 39. Balley J.C., Brooks C.K. (1988) Petrochemistry and tectonic setting of lower Cretaceous tholeiites from Franz Josef Land, USSR. Bull. Geol. Soc. Denmark. 37, 31-49. 40. Black B.A., Elkins Tanton L.T., Rowe M.C., Ukstins Peate I. (2012) Magnitude and consequences of volatile release from the Siberian Traps. Earth Planet. Sci. Lett. 317-318, 363-373. 41. Boynton W.V. (1984) Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. Rare earth element geochemistry (Eds. Henderson P.). Elsevier, 63-114. 42. Buchan K.L., Ernst R.E. (2006) The High Arctic Large Igneous Province (HALIP) evidence for an associated giant radiating dyke swarm. Dyke swarms time markets of crustal evolution (eds. Hanski E., Mertanen S., Ramo T., Vuollo J.). Rotterdam: Balkema Publishers. 43. Condie K.C. (2005) High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? Lithos. 79, 491-504. 44. Danyushevsky L.V., Plechov P.Yu. (2011) Petrolog 3: Integrated software for modeling crystallization processes. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 29 July 2011. 12(7), Q07021. 45. Dibner V.D. (1998) Geology of Franz Josef Land No.146. Oslo: Norsk Polarinstitutt. Mtddelelser, 190 p. 46. Grachev A.F. (2001) A new view on the origin of magmatism of the Franz Josef Land Izv. Phys. Solid Earth. 37, 744-756. 47. Karyakin Yu.V., Shipilov E.V., Simonov V.A., Sklyarov E.V., Travin A.V. (2011) Phases and stages of the plume magmatism in the Franz-Josef Land archipelago Large Igneous Provinces of Asia: Mantle Plumes and Metallogeny. Irkutsk: Petrographica, 96-98. 48. Karyakin Yu.V., Simonov V.A., Sklyarov E.V., Travin A.V., Shipilov E.V., Kovyazin S.V. (2009) Mantle plume episodes of the Archipelago Franz Joseph Land. Large. Igneous Provinces, mantle plumes and metallogeny. Abstracts of the International Symposium. Novosibirsk: Sibprint, 144-146. 49. Klein E.M., Langmuir C.H. (1987) Global correlations of ocean ridge basalt chemistry with axial depth and crustal thickness. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 92(B8), 8089-8115. 50. Langmuir C.H., Klein E.M., Plank T. (1992) Petrological systematics of mid-ocean ridge basalts: constrants on melt generation beneath ocean ridges. Mantle flow and melt generation at mid-ocean ridges. American Geophysical Union. Washigton, 183-280. 51. Lindnsley D.H., Dixon S.A. (1983) Pyroxene thermometry. Amer. Mineralogy 68, 477-493. 52. McDonough W.F., Sun S., Ringwood A.E., Jagoutz E., Hofman A.W. (1991) K, Rb and Cs in the earth and moon and the evolution of the earth’s mantle. Gejchim.Cosmochim. Acta. Ross Taylor Symposium volume. 53. Mercier J.C.C. (1980) Single-pyroxene thermobarometry. Tectonophysics 70, 1-37. 54. Nimis P, Taylor W.R. (2000) Single clinopyroxene thermobarometry for garnet peridotites. Part I. Calibration and testing of a Cr-in-Cpx barometer and an enstatite-in-Cpx thermometer. Contrib. Mineral. Petrol. 139б(5), 541-554. 55. Ntaflos T., Richter W. (2003) Geochemical constrains on the origin of the continental flood basalt magmatism in Franz Josef Land, Arctic Russia. Eur, J. Mineral. 15, 649-663. 56. Plechov P., Blundy J., Nekrylov N., Melekhova E., Shcherbakov V., Tikhonova M. (2015) Petrology and volatile content of magmas erupted from Tolbachik Volcano, Kamchatka, 2012-13. Journal of Volcanology and Geothermal Research 307, 182-199. 57. Portnyagin M., Duggen S., Hauff F., Mironov N., Bindeman I., Thirlwall M., Hoernle K. (2015) Geochemistry of the late Holocene rocks from the Tolbachik volcanic field, Kamchatka: Quantitative modelling of subduction-related open magmatic systems. J. Volcanol. Geotherm. Res. 307, 133-155. 58. Schilling J.-G., Ruppel C., Davis A.N., McCully B., Tighe S.A., Kingsley R.H., Lin J. (1995) Thermal structure of the mantle beneath the equatorial Mid-Atlantic Ridge: Influences from the spatial variation of dredged basalt glass compositions. J. Geophys. Res. 100(B7), 10057-10076. 59. Senger K., Tveranger J., Ogata K., Braathen A., Planke S. (2014) Late Mesozoic magmatism in Svalbard: A revive. Earth-Science Reviews 139, 123-144. 60. Shen Y., Forsyth D.W. (1995) Geochemical constraints on initial and final depths of melting beneath mid-ocean ridges. J. Geophys. Res. 100(B2), 2211-2237. 61. Sibik S., Edmonds M., Svensen H. (2015) Magmas erupted during the main pulse of Siberian traps volcanism were volatile-poor. J. Petrol. 56, 2089-2116. 62. Sklyarov E.V., Karyakin Yu.V., Karmanov N.S., Tolstykh N.D. (2016) Platinum-group minerals in dolerites from Alexandra Land Island (Franz Josef Land Archipelago). Russian Geology and Geophysics 57(5), 807-814. 63. Smith D.S., Harland W.B., Hughes N.F., Pickton C.A.G. (1976) The geology of Kong Karls Land, Svalbard. Geological Magazine 3(3), 193-304. 64. Sobolev A.V., Danyushevsky L.V. (1994) Petrology and Geochemistry of Boninites from the North Termination of the Tonga Trench: Constraints on the Generation Conditions of Primary High-Ca Boninite Magmas. J. Petrol. 35, 1183-1211. 65. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Sobolev S.V., Nikogosian I.K. (2005) An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts. Nature 434, 590-597. 66. Sushevskaya N.M., Korago E.A., Belyatsky B.V., Sirotkin A.N. (2008) Geochemistry of Neogene magmatism at Spitsbergen island. Geochem. Int. 47, 966-978. 67. Weigand P.W., Testa S.M. (1982) Petrology and geochemistry of Mesozoic dolerites from the Hinlopenstretet area, Svalbard. Polar Res. 1982, 35-52.