Везде

ОНЗ Геохимия Geochemistry International

  • ISSN (Print) 0016-7525
  • ISSN (Online) 3034-4956

Формирование океанической коры в пределах района разломной зоны Эндрю Бейн Юго-Западного Индийского хребта (по данным Петролого-геохимического изучения)

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0016752524010016-1
DOI
10.31857/S0016752524010016
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Пейве А. А.
  • Аффилиация: Геологический институт РАН
Дубинин Е. П.
  • Должность: Геологический факультет, Музей землеведения
  • Аффилиация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Беляцкий Б. В.
  • Аффилиация: Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, ФГБУ “Институт Карпинского”
Сущевская Н. М.
  • Аффилиация: Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Том/ Выпуск
Том 69 / Номер выпуска 1
Страницы
3-20
Аннотация
Петро-геохимическое изучение базальтов (содержания литофильных элементов, изотопный состав Sr, Nd, Pb, составы ликвидусных оливинов, шпинелей) района переходной, граничной области района Юго-Западного Индийского хребта (ЮЗИХ) вблизи разломов Дю-Туа и Эндрю Бейн выявило существенные различия в их составах. В пределах рифтовой долины, прилегающей к разломам, характерно развитие толеитов, обогащенных Na и обедненных Fe (генетический тип Na-ТОР). В западном борту разлома Эндрю Бейн присутствуют базальты глубинного типа (ТОР-1). Излияние магм этих типов отражает возможное изменение геодинамической обстановки в процессе формирования этой зоны, когда условия выплавления первичных магм сменились с более глубинных и высоко температурных на менее глубинные. Различия в первичных расплавах толеитов рифтовой долины и трансформного разлома Эндрю Бейн прослеживаются и в составах ликвидусных оливинов. Оливины рифтовой долины близки к типичным оливинам типа Na-ТОР с магнезиальностью Fo 88–87 и с низкими содержаниями в них Ni и повышенными Mn. Оливины толеитов разломной зоны Эндрю Бейн, наоборот, обогащены Ni и обеднены Mn, что может свидетельствовать о включении в процесс плавления пироксенитового вещества при образовании первичных расплавов. Этот компонент представляет собой либо рециклированную через глубокую мантию океаническую литосферу, либо фрагменты ранее образованной обогащенной океанической коры, либо фрагменты континентальной литосферы, впоследствии вовлекающиеся в плавление при перескоке осей спрединга. Подобный процесс типичен для района тройного сочленения Буве, где выявлена по составам оливинов существенная неоднородность в содержании примесных элементов. Изотопные характеристики толеитов разлома Эндрю Бейн отличаются радиогенными изотопными составами Pb и Sr и близки к обогащенным магмам поднятий Индийского океана – Крозе, Марион, Буве, но отличаются от поднятий Конрад и Афанасия Никитина. Источник этих базальтов сопоставим с модельным источником типа HIMU (с высокими первичными отношениями U/Th), возможно, с примесью вещества источника с характеристиками ЕМII (мантия c повышенным отношением Rb/Sr).
Ключевые слова
Юго-Западный Индийский хребет толеитовый магматизм изотопы Nd Sr Pb состав оливина шпинели мантийный источник
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
2

Библиография

  1. 1. Борисова А.Ю., Никулин В.В., Беляцкий Б.В., Овчинникова Г.В., Левский Л.К., Сущевская Н.М. (1996) Геохимия поздних щелочных серий подводных гор Обь и Лена, поднятия Конрад (Индийский океан) и особенности составов их мантийных источников. Геохимия (6), 559-574.
  2. 2. Дмитриев Л.В., Соболев А.В., Сущевская Н.М. (1984) Эволюция толеитового магматизма рифтовых зон Мирового океана. 27-й МГК. Геология Мирового океана. М.: Наука. Т.6. Ч.1. 147-149.
  3. 3. Дубинин Е.П. (2018) Геодинамические обстановки образования микроконтинентов, погруженных плато и невулканических островов в пределах континентальных окраин. Океанология, 58, (3), 463-475.
  4. 4. Дубинин Е.П., Кохан А.В., Сущевская Н.М. (2013) Тектоника и магматизм ультрамедленных спрединговых хребтов. Геотектоника. (3), 3-30.
  5. 5. Дубинин Е.П., Сущевская Н.М., Грохольский А.Л. (1999) История развития спрединговых хребтов Южной Атлантики и пространственно-временное положение тройного сочленения Буве. Российский журнал наук о земле. 1, (5), 423-435.
  6. 6. Дубинин Е.П., Галушкин Ю.И., Грохольский А.Л., Кохан А.В., Сущевская Н.М. (2017) Горячие и холодные зоны Юго-Восточного Индийского хребта и их влияние на особенности его строения и магматизма (численное и физическое моделирование) Геотектоника. (3). 3-27.
  7. 7. Кохан А.В., Дубинин Е.П., Сущевская Н.М. (2019) Строение и эволюция восточной части Юго-Западного срединно-океанического Индийского хребта. Геотектоника (4), 3-24.
  8. 8. Колотов В.П., Жилкина А.В., Широкова В.И., Догадкин Н.Н., Громяк И.Н., Догадкин Д.Н., Зыбинский А.М., Тюрин Д.А. (2020) Новый подход к минерализации образцов в открытой системе для анализа геологических образцов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с улучшенными метрологическими характеристиками. Журнал Аналитической Химии. 75 (5), 394.
  9. 9. Лейченков Г.Л., Гусева Ю.Б., Гандюхин В.В., Иванов С.В., Сафонова Л.В. (2014) Строение земной коры и история тектонического развития индоокеанской акватории Антарктики. Геотектоника. (1), 8-28.
  10. 10. Меланхолина Е.Н. (2021) Соотношение поверхностной и глубинной тектоники в пределах Африканского региона (по геолого-геофизическим данным). Геотектоника. (6), 98-108.
  11. 11. Меланхолина Е.Н., Сущевская Н.М. (2015) Развитие пассивных вулканических окраин Центральной Атлантики и начальное раскрытие океана. Геотектоника (1), 86-106.
  12. 12. Мигдисова Н.А., Соболев А.В., Сущевская Н.М., Дубинин Е.П., Кузьмин Д.В. (2017) Мантийная гетерогенность в районе тройного сочленения Буве по составам оливиновых вкрапленников. Геология и геофизика, 58, (11), 1633-1648.
  13. 13. Пейве А.А, Сколотнев С.Г. (2017) Особенности составов базальтов западной части разлома Эндрю Бейн Юго-Западно-Индийского хребта. ДАН. 477 (4), 441-447.
  14. 14. Сущевская Н.М., Дмитриев Л.В., Соболев А.В. (1983) Петрохимический критерий классификации закалочных стекол океанических толеитов. ДАН СССР. 268 (6), 953-961.
  15. 15. Сущевская Н.М., Цехоня Т.И., Дубинин Е.П., Мирлин Е.Г., Кононкова Н.Н. (1996). Формирование океанской коры в системе срединно-океанических хребтов Индийского океана. Геохимия. (10), 963-975.
  16. 16. Сущевская Н.М., Бонатти Э., Пейве А.А., Каменецкий В.C., Беляцкий Б.В., Цехоня Т.И., Кононкова Н.Н. (2002) Гетерогенность рифтового магматизма приэкваториальной провинции Срединно-Атлантического хребта (15о с.ш.-3о ю.ш.). Геохимия. (1), 30-55.
  17. 17. Sushchevskaya N.M., Bonatti E., A.A. Peive, Kamenetskii V.S., Belyatskii B.V., Tsekhonya T.I., and Kononkova N.N. (2002) Heterogeneity of Rift Magmatism in the Equatorial Province of the Mid-Atlantic Ridge (15 N to 3 S) Geochem. Int. 40 (1),
  18. 18. 26-50.
  19. 19. Сущевская Н.М., Беляцкий Б.В., Дубинин Е.П., Цехоня Т.И., Михальский Е.B., Лейченков Г.Л. (2003) Геохимические неоднородности толеитового магматизма рифтовых зон, обрамляющих Антарктиду. Геохимия. (8), 803-816.
  20. 20. Sushchevskaya N.M., Tsekhonya T.I., Belyatskii B.V., Dubinin E.P., Mikhal’skii E.M., Leichenkov G.L. (2003) Gtochemical heterogeneity of theoleiitic magmatism in Circum Antartic Rift Zone. Geochem. Int. 41 (8), 727-740.
  21. 21. Сущевская Н.М., Мигдисова Н.А., Беляцкий Б.В., Пейве А.А. (2003) Образование обогащенных толеитовых магм в пределах западной части Африкано-Антарктического хребта (Южная Атлантика). Геохимия. (1), 3-24.
  22. 22. Sushchevskaya N.M., Migdisova N.A., Belyatskii B.V., Peyve A.A. (2003) Genesis of Enriched Tholeiitic Magmas in the Western Segment of the Southwest Indian Ridge, South Atlantic Ocean (2003), Geochem. Int. 41 (1), 1-20.
  23. 23. Сущевская Н.М., Каменецкий В.С., Беляцкий Б.В., Артамонов А.В. (2013) Геохимическая эволюция магматизма Индийского океана. Геохимия. (8). 663-689.
  24. 24. Sushchevskaya N.M., Kamenetsky V.S., Belyatsky B.V., and Artamonov A.V. (2013). Geochemical Evolution of Indian Ocean Basaltic Magmatism, Geochem. Int. 51 (8), 509-622.
  25. 25. Cущевская Н.М., Коптев-Дворников Е.В., Пейве А.А., Хворов Д.М., Беляцкий Б.В., Каменецкий В.С., Мигдисова Н.А., Сколотнев С.Г. (1999) Особенности процесса кристаллизации и геохимии толеитовых магм западного окончания Африкано-Антарктического хребта (хребет Шписс) в районе тройного сочленения Буве. Российский журнал наук о Земле. 1 (3). 221-250.
  26. 26. Сущевская Н.М., Дубинин Е.П., Щербаков В.Д., Беляцкий Б.В., Жилкина А.В. (2021) Особенности образования толеитовых магм в районах взаимодействия развивающегося спредингового хребта, трансформной зоны и плюма (на примере базальтов скв. 332В, 37 рейс DSDP Северная Атлантика). Геохимия, 66 (10), 867-886.
  27. 27. Sushchevskaya N.M., Dubinin E.P., Shcherbakov V.D., Belyatsky B.V. and Zhilkina A.V. (2021) Generation of Tholeiitic Magmas in the Interaction Zoneof Evolving Ridge, Fracture Zone, and Plume: Evidence from Basalts in 332В Hole, DSDP Leg 37, North Atlantic. Geochem. Int. 59 (10), 903-921.
  28. 28. Сущевская Н.М., Лейченков Г.Л., Беляцкий Б.В., Жилкина А.В. (2022) Эволюция плюма Кару-Мод и его влияние на формирование мезозойских магматических провинций в Антарктиде. Геохимия, 67 (6), 1-22.
  29. 29. Sushchevskaya N.M., Leitchenkov G.L., Belyatsky B.V., Zhilkina A.V. (2022) Evolution of the Karoo-Maud plume and formation of Mesozoic igneous provinces in Antarctica. Geochem. Int. 60 (6), 509-529.
  30. 30. Russian Text © The Author(s), 2022, published in Geokhimiya, 2022, Vol. 6.
  31. 31. Armienti P., Longo P. (2011) Three-dimensional representation of geochemical data from a multidimensional compositional space. Intern. J. Geosci. 2, 231-239.
  32. 32. Bernard A., Munshy M., Rotstein Y., Sauter D. (2005) Refined spreading history at the Southwest Indian Ridge for the last 96 Ma, with the aid of satellite gravity data. Geophys. J. Int. 162. (3), 765-778.
  33. 33. Bonatti E., Seyler M., Sushevskaya N.A. (1993) Сold suboceanic mantle belt at the Earth’s Equator. Science. 261, 315-320.
  34. 34. Borisova A.Yu., Belyatsky B.V., Portnyagin M.V. and Suschevskaya N.M. (2001) Petrogenesis of an olivine-phyric basalts from the Aphanasey Nikitin Rise: evidence for contamination by cratonic lower continental crust. J. Petrology, 42 (2), 277-319.
  35. 35. Breton T., François N., Sylvainichat, Moinea B., Moreirad M., Rose-Kogaa E.F., Auclaira D., Bosqa Ch., Wavranta L-M. (2013) Geochemical heterogeneities within the Crozet hotspot. Earth Planet. Sci. Lett. 376, 126-136.
  36. 36. Brunelli D., Ciprani A., Bonatti E. (2018) Thermal effects of pyroxenites on mantle melting below Mid- Ocean Ridges. Nature Geoscience. 11, 520-525.
  37. 37. Burke K., Steinberger B., Torsvik T.H., Smethurst M.A. (2008) Plume generation zones at the margins of large low shear velocity provinces on the core-mantle boundary. Earth Planet. Sci. Lett. 265, 49–60.
  38. 38. Chuan-Zhou L., Henry J.B. Dick, Ross N. Mitchell1, Wu W., Zhen-Yu Zh., Albrecht W. Hofmann, Jian-Feng Y., Yang L. (2022) Archean cratonic mantle recycled at a mid-ocean ridge. https://www.researchgate.net/publication/361039576 Liu et al., Sci. Adv. 8, eabn6749.
  39. 39. Coogan L.A., Saunders A.D., Wilson R.N. (2014) Aluminium-in-olivine thermometry of primitive basalts: Evidence of an anomalously hot mantle source for large igneous provinces. Chemical Geology, 368, 1-10.
  40. 40. Davaille A., Romanowicz B. (2020) Deflating the LLSVPs: bundles of mantle thermochemical plumes rather than thick stagnant “piles”. Tectonics 39, e2020TC006265. doi:10.1029/2020TC006265.
  41. 41. Dick H.J.B., Lin J., Schouten H. (2003). An ultraslow-spreading class of ocean ridge. Nature 426, 405-412.
  42. 42. Gale A., Langmuir Ch. H. and Coolleen A., Dalton C.A. (2014) The Global Systematics of Ocean Ridge Basalts and their Origin. J. Petrol 55 (6), 1051-1082. doi:10.1093/petrology/egu017
  43. 43. Hamelin B. & Alle`gre C.J. (1985). Large-scale regional units in the depleted upper mantle revealed by an isotope study of the South-West Indian Ridge. Nature 315, 196-199.
  44. 44. Hofmann A.W. (1988) Chemical differentiation of the Earth: The relationship between mantle, continental crust, and oceanic crust. Earth Planet. Sci. Lett., 90. 297-314.
  45. 45. Hofmann A.W. (2003) Sampling Mantle Heterogeneity through Oceanic Basalts: Isotopes and Trace Elements; Treatise on geochemistry. Elsevier Ltd. 2, 61-101.
  46. 46. Homrighausen S., Hoernle K., Zhou H., Geldmacher J., Wartho J-A., Hauff F., Werner R., Jung S., Morgan J. P. (2020) Paired EMI-HIMU hotspots in the South Atlantic-Starting plume heads trigger compositionally distinct secondary plumes. Sci. Adv.; 6: eaba0282.
  47. 47. Humphreys E.R., Niu Y. (2009) On the composition of ocean island basalts (OIB): The effects of lithospheric thickness variation and mantle metasomatism. Lithos. 112, 118-136.
  48. 48. Janney P.E., Le Roex A.P. and Carson R.W. (2005) Hafnium isotope and trace element constrains on the nature of mantle heterogeneity beneath the Central Southwest Indian Ridge (13° E to 47° E). J. Petrol. 46 (12), 2427-2464.
  49. 49. Jourdan F., Féraud G., Bertrand H., Watkeys M.K. (2007) From flood basalts to the inception of oceanization: example from the 40Ar/39Ar high-resolution picture of the Karoo large igneous province. Geochem. Geophys. Geosyst. (8), 1-20. https://doi.org/ 10.1029/2006GC001392
  50. 50. Kalt A., Hegner E., Satir M. (1977) Nd, Sr, and Pb isotopic evedence for diverse lithospheric mantle source of East African Rift carbonatites. Tectonophysics. 278, 31-45.
  51. 51. Kamenetsky V.S. and Maas R. (2002). Mantle-melt evolution (dynamic source) in the origin of a single MORB suite: a perspective from magnesian glasses of Macquarie Island, J. Petrol. 43 (10), 1909-1922.
  52. 52. Kamenetsky V.S., Maas R., Sushchevskaya N.M., Norman M.D., Cartwright I., Peyve A.A. (2001) Remnants of Gondwan continental lithosphere in oceanic upper mantle: Evidence from the South Atlantic Ridge. Geology 29 (3), 243-246.
  53. 53. Kinzler R.L., Grove T.L. (1992). Primary magmas of mid-ocean ridge basalts, 2. Applications. J. Geophys. Res. 97 (B5), 6907-6926.
  54. 54. Klein E.M., Langmuir C.H. (1987) Global correlations of ocean ridge basalt chemistry with axial depth and crustal thickness. 92 (B4), 8089-8115.
  55. 55. Klein E.M. & Langmuir C.H. (1989) Local versus global variations in ocean ridge basalt composition: A reply. J. Geophys. Res 94, 4241-4252.
  56. 56. Le Roex A.P., Dick H.J.B., Watkins R.T. (1992) Petrogenesis of anomalous K-enriched MORB from the Southwest Indian Ridge: 11.53оE to 14.38оE. Contrib. Mineral. Petrol. 110, 253-268.
  57. 57. Le Roex A.P., Dick H.J.B., Erlank A.J., Reid A.M., Frey F.A. and Hart S.R. (1983) Geochemistry, mineralogy and petrogenesis of lavas erupted along the Southwest Indian Ridge between the Bouvet triple junction and 11 degrees east. J. Petrol. 24, 267-318.
  58. 58. Mahoney J. J., le Roex A.P., Peng Z., Fisher R.L. & Natland J.H. (1992) Southwestern limits of Indian Ocean Ridge mantle and the origin of low 206Pb/204Pb mid-ocean ridge basalts: isotope systematics of the Southwest Indian Ridge (17о–50оE). J. Geophys. Res 97, 19771-19790.
  59. 59. Marks K. and Tikku A.A. (2001) Cretaceous reconstruction of East Antarctica, Africa and Madagascar. Earth Planet. Sci. Lett. 186, 479-395.
  60. 60. Nosova A.A., Sazonova L.V., Kargin A.V., Smirnova M.D., Lapin A.V., Shcherbakov V.D. (2018) Olivine in ultramafic lamprophyres: chemistry, crystallisation, and melt sources of Siberian Pre-and post-trap aillikites. Contrib. Mineral. Petrol. 173 (7), 55.
  61. 61. Sauter S., Cannat M., Meyzen C., Bezos A., Patriat P., Humler E. and Debayle E. (2009) Propagation of a melting anomaly along the ultraslow Southwest Indian Ridge between 46оE and 52.20о E: interaction with the Crozet hotspot. Geophys. J. Int. 179, 687-699.
  62. 62. Schilling J.-G. (1991) Fluxes and excess temperatures of mantle plumes inferred from their interaction with migrating mid-ocean ridges, Nature, 352, 397-403.
  63. 63. Schwindrofska A., Hoernle K., Hauff F., van den Bogaard P., Werner R., Garbe-Schonberg D. (2016) Origin of enriched components in the South Atlantic: Evidence from 40Ma geochemical zonation of the Discovery Seamounts. Earth Planet. Sci. Lett. 441, 167-177.
  64. 64. Sigurdsson H. & Schilling J.-C. (1976) Spinels in Mid-Atlantic Ridge basalts: Chemistry and occurrence. Earth Planet. Sci. Lett. 29, 7-20.
  65. 65. Sobolev A.V., Dmitriev L.V. (1989) Primary melts of tholeiites of oceanic rifts (TOR): Evidence from studies of primitive glasses and melt inclusions in minerals. Abstracts IGC. Washington D.C., 147.
  66. 66. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Kuzmin D.V., Yaxley G.M., Arndt N.T., Chung S., Danyushevsky L.V., Elliott T., Frey F.A., Garcia M.O., Gurenko A.A., Kamenetsky V.S., Kerr A.C., Krivolutskaya N.A., Matvienkov V.V., Nikogosian I.K., Rocholl A., Sigurdsson I.A., Sushchevskaya N.M., Teklay M. (2007) The amount of recycled crust in sources of mantle-derived melts. Science. 316, 412.
  67. 67. Sun S.-S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Magmatism in the ocean basins. Eds. Suanders A.D., Norry M.J., Geol. Soc. Spec. Publ., 42, 313-345.
  68. 68. Sushchevskaya N.M., Tsekhonya T.I., Mirlin E.G. (1996) Comparision of the mechanisms of generation and fractionation of tholeiitic melts in Indian-Atlantic and Pacific rifting zones. Experiment in Geosciences. 5 (1), 7-9.
  69. 69. Torsvik T.H., Smethurst M.A., Burke K., Steinberger B. (2006) Large igneous provinces generated from the margins of the large low-velocity provinces in the deep mantle. Geophys. J. Int. 167, 1447-1460.
  70. 70. Wan Z., Coogan L.A., Canil D. (2008) Experimental calibration of aluminum partitioning between olivine and spinel as a geothermometer. Am. Mineral. 93, 1142-1147.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека