ОНЗ Геохимия Geochemistry International

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

Хребет Шака (Южная Атлантика) — останец континентальной структуры?

Код статьи
10.31857/S0016752524120034-1
DOI
10.31857/S0016752524120034
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 69 / Номер выпуска 12
Страницы
1151-1173
Аннотация
В результате исследования магматических пород базальт-андезитового ряда, драгированных на хребте Шака в Южной Атлантике, установлено, что они отличаются от базальтов COХ и океанических островов и имеют сопоставимый с проявлениями мантийного плюма Кару-Мод в центральной Гондване возраст: 183.8 ± 2.2 млн лет. Геохимические и Sr-Nd-Pb изотопно-геохимические особенности изученных магматических пород указывают на их сходство с юрскими базитовыми комплексами провинции Феррар в Антарктиде и Фолклендских островов, которые сформировались в результате внедрения плюма Кару-Мод и под воздействием палеотихоокеанской субдукции. Поступление обломочного материала в район исследований за счет ледового разноса признано маловероятным. На основании выполненных исследований сделан вывод − хребет Шака представляет собой континентальный блок, перемещенный в раннемеловое-раннемиоценовое время при раскрытии Южной Атлантики вдоль протяженного трансформного разлома от континентальной окраины Африки в современное положение в область тройного сочленения Буве.
Ключевые слова
Южная Атлантика срединно-океанический хребет трансформные разломы хребет Шака мантийный плюм горячая точка континентальная кора геохимия геохронология
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
2

Библиография

  1. 1. Беляцкий Б.В., Антонов А.В., Крымский Р.Ш., Лепехина Е.Н., Мигдисова Н.А., Сущевская Н.М. (2010) Изотопно-геохимические особенности состава толеитов хребта Шписс (Южная Атлантика). XIX Симпозиум по геохимии изотопов. Москва: ГЕОХИ РАН, 29–32.
  2. 2. Дубинин Е.П., Сущевская Н.М., Грохольский А.Л. (1999) История развития спрединговых хребтов Южной Атлантики и пространственно-временное положение тройного соединения Буве. Российский журнал наук о Земле 1 (5), 423–443.
  3. 3. Дубинин Е.П., Рыжова Д.А., Чупахина А.И., Грохольский А.Л., Булычев А.А. (2023) Строение литосферы и условия формирования подводных поднятий приантарктической части Южной Атлантики на основе плотностного и физического моделирования. Геотектоника 4, 32–55. doi:10.31857/S0016853X23040057
  4. 4. Дубинин Е.П., Кохан А.В., Сущевская Н.М. (2024) Тектоническое строение и эволюция литосферы приантарктической части Южной Атлантики. Океанология 64 (1), 94–111. doi: 10.31857/S0030157424010072
  5. 5. Лейченков Г.Л., Сущевская Н.М., Беляцкий Б.В. (2003) Геодинамика атлантического и индийского секторов Южного океана. ДАН 391 (2), 228–231.
  6. 6. Лейченков Г.Л, Дубинин Е.П., Грохольский А.Л., Агранов Г.Д. (2018) Формирование и развитие микроконтинентов плато Кергелен, Южная часть индийского океана. Геотектоника. 5. 3–21.
  7. 7. 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. doi: 10.15372/GiG20171102.
  8. 8. Родионов Н.В., Беляцкий Б.В., Антонов А.В., Пресняков С.Л., Сергеев С.А. (2009) Уран-свинцовый возраст бадделеита (ионный микрозонд SHRIMP-II) и его использование для датирования карбонатитовых массивов. ДАН 428 (2), 244–248.
  9. 9. Румянцева Н.А., Ванштейн Б.Г., Скублов С.Г. (2021) Петрохимическая характеристика толеитов хребта Шака (Южная Атлантика). Записки Горного Института 248, 223–231. doi: 10.31897/PMI.2021.2.6
  10. 10. Румянцева Н.А., Скублов С.Г., Ванштейн Б.Г., Ли С.-Х., Ли Ч.-Л. (2022) Циркон из габброидов хребта Шака (Южная Атлантика): U-Pb возраст, соотношение изотопов кислорода и редкоэлементный состав. Записки РМО CLI (1), 44–73. doi: 10.31857/S0869605522010099
  11. 11. Румянцева Н.А., Березин А.В., Ванштейн Б.Г., Скублов С.Г (2023) Состав клинопироксена как индикатор условий кристаллизации габброидов из хребта Шака (Южная Атлантика). Новые данные о минералах 57 (1), 14–23. doi: 10.25993/FM.2023.57.2023.002
  12. 12. Сущевская 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.
  13. 13. Сущевская Н.М., Мигдисова Н.А., Дубинин Е.П., Беляцкий Б.В. (2016) Региональные и локальные аномалии магматизма и особенности тектоники рифтовых зон между Антарктической и Южно-Американской плитами. Геохимия (6), 505–521. doi:10.7868/S0016752516050101.
  14. 14. Sushchevskaya N.M., Migdisova N.A., Dubinin E.P., Belyatsky B.V. (2016) Regional and local magmatic anomalies and tectonics of rift zones between the Antarctic and South American plates. Geochem. Int. 54(6), 494–508. doi:10.1134/S0016702916050104
  15. 15. 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), 503–525. doi: 10.31857/S0016752522060097.
  16. 16. 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. doi: 10.1134/S001670292206009X
  17. 17. Allen R.B., Tucholke B.E. (1981) Petrography and implications of continental rocks from the Agulhas Plateau, southwest Indian Ocean. Geology 9 (10), 463–468. doi: 10.1130/0091–7613(1981)92.0.CO;2
  18. 18. Allibon J., Ovtcharova M., Bussy F., Cosca M., Schaltegger U., Bussien D., Lewin E. (2011) Lifetime of an ocean island volcano feeder zone: constraints from U-Pb dating on coexisting zircon and baddeleyite, and 40Ar/39Ar age determinations, Fuerteventura, Canary Islands. Canadian J. Earth Sci. 48, 567–592. doi: 10.1139/E10–032
  19. 19. Armienti P., Longo P. (2011) Three-dimensional representation of geochemical data from a multidimensional compositional space. Intern. J. Geosci. 2(3), 231–239. doi: 10.4236/ijg.2011.23025
  20. 20. Bastias J., Spikings R., Riley T., Ulianov A., Grunow A., Chiaradia M., Hervé F. (2021) Data on the arc magmatism developed in the Antarctic Peninsula and Patagonia during the Late Triassic–Jurassic: A compilation of new and previous geochronology, geochemistry and isotopic tracing results. Data in Brief. 36, 107042. doi: 10.1016/j.dib.2021.107042
  21. 21. Bigg G.R. (2020) The impact of icebergs of sub-Antarctic origin on Southern Ocean ice-rafted debris distributions. Quaternary Science Reviews. 232, 106204. doi: 10.1016/j.quascirev.2020.106204
  22. 22. Bonatti E., Ligi M., Borsetti A.M., Gasperini L., Negri A., Sartori R. (1996) Lower Cretaceous deposits trapped near the equatorial Mid-Atlantic Ridge. Nature. 380 (6574), 518–520. doi:10.1038/380518a0
  23. 23. Brekke H., Sandsta N.R., Minakov A., Tkacheva D., Vakueva O., Pedersen R.B., Sushchevskaya N., Faleide J.I., Zarubin S., Alekseyev A., Nikitina D., Sand M., Leitchenkov G., Cherkashov G. (2016) Visiting the Shaka Ridge — a part of the Bouvet hotspot trail. Abstract to 35 IGC Paper N 3560.
  24. 24. Cannat M., Rommevaux-Jestin C., Fujimoto H. (2003) Melt supply variations to a magma-poor ultra-slow spreading ridge (Southwest Indian Ridge 61 ° to 69 °E). Geochem. Geophys. Geosyst. 4 (8), 9104. doi: 10.1029/2002GC000480
  25. 25. Cannat M., Sauter D., Bezos A., Meyzen C., Humler E., LeRigoleur M. (2008) Spreading rate, spreading obliquity, and melt supply at the ultraslow spreading Southwest Indian Ridge. Geochem. Geophys. Geosyst 9(4), Q04002. doi: 10.1029/2007GC001676
  26. 26. Clark R., Edwards E., Luxton S., Shipp T., Wilson P. (1995) Geology in the Falkland Islands. Geology Today 11 (6), 217–223. doi:10.1111/j.1365–2451.1995.tb00115.x
  27. 27. Clapperton C.M. (2017) Evidence of cirque glaciation in the Falkland Islands. Journal of Glaciology 10(58), 121–125. doi:10.3189/S0022143000013058
  28. 28. Cook C.P., Hemming S.R., van der Flierdt T., Pierce Davis E.L., Williams T., Galindo A.L., Jimenez-Espejo F.J., Escutia C. (2017) Glacial erosion of East Antarctica in the Pliocene: a comparative study of multiple marine sediment provenance tracers. Chem. Geol. 466, 199–218. doi: 10.1016/j.chemgeo.2017.06.011
  29. 29. Compston W., Williams I.S., Meyer C. (1984) U-Pb geochronology of zircons from lunar breccia 73217 using a sensitive high mass-resolution ion microprobe. J. Geophys. Res. 89, B525-B534. doi: 10.1029/JB089iS02p0B525
  30. 30. Cullen D.J. (1962) The significance of a glacial erratic from the Chatham Rise, east of New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics 5(2), 309–313. doi:10.1080/00288306.1962.10423119
  31. 31. Dalziel I.W.D., Lawver L.A., Murphy J.B. (2000) Plumes, orogenesis, and supercontinental fragmentation. Earth Planet. Sci. Lett. 178, 1–11. doi:10.1016/S0012–821X(00)00061–3
  32. 32. Elliot D.H., Fleming T.H. (2000) Weddell triple junction: the principal focus of Ferrar and Karoo magmatism during initial breakup of Gondwana. Geology 28, 539–542. doi: 10.1130/0091–7613(2000)282.0.CO;2
  33. 33. Elliot D.H., Fleming T.H. (2021) Ferrar large igneous province: petrology. Geological Society, London, Memoirs 55, 93–119. doi: 10.1144/M55–2018-39
  34. 34. Ford A.B. (1976) Stratigraphy of the layered gabbroic Dufek intrusion, Antarctica. Geological Survey Bulletin 1405-D, 1–36. doi:10.3133/b1405D
  35. 35. Gasperini L., Bernoulli D., Bonatti E., Borsetti A.M., Ligi M., Negri A., Sartori R., von Salis K. (2001) Lower Cretaceous to Eocene sedimentary transverse ridge at the Romanche Fracture Zone and the opening of the equatorial Atlantic. Marine Geology 176, 101–119. doi:10.1016/S0025–3227(01)00146–3
  36. 36. Georgen J.E., Lin J., Dick H.J.B. (2001) Evidence from gravity anomalies for interactions of the Marion and Bouvet hotspots with the Southwest Indian Ridge: effects of transform offsets. Earth Planet. Sci. Lett. 187, 283–300. doi: 10.1016/S0012–821X(01)00293-X
  37. 37. Groshev N.Yu., Pripachkin P.V., Karykowski B.T., Malygina A.V., Rodionov N.V., Belyatsky B.V. (2018) Genesis of a magnetite layer in the Gabbro-10 intrusion, Monchegorsk Complex, Kola Region: U–Pb SHRIMP-II dating of metadiorites. Geology of Ore Deposits 60, (6), 486–496. doi: 10.1134/S1075701518060028
  38. 38. Hastie W.W., Watkeys M.K., Aubourg C. (2014) Magma flow in dyke swarms of the Karoo LIP: implications for the mantle plume hypothesis. Gondwana Research 25, 736–755. doi: 10.1016/j.gr.2013.08.010
  39. 39. Heaman L.M. (2009) The application of U–Pb geochronology to mafic, ultramafic and alkaline rocks: an evaluation of three mineral standards. Chem. Geol. 261, 43–52. doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.10.021
  40. 40. Hergt J.M., Chappell B.W., Faure G., Mensing T.M. (1989) The geochemistry of Jurassic dolerites from Portal Peak, Antarctica. Contrib. Mineral. Petrol. 102, 298–305. doi: 10.1007/BF00373722
  41. 41. Hinthorne J.R., Andersen C.A., Conrad R.L., Lovering J.F. (1979) Single-grain 207Pb/206Pb and U/Pb age determinations with a 10 mkm spatial resolution using the ion microprobe mass analyzer (IMMA). Chem. Geol. 25, 271–303. doi: 10.1016/0009–2541(79)90061–5
  42. 42. Hofmann A.W. (2007) Sampling mantle heterogeneity through oceanic basalts: isotopes and trace element. Treatise on Geochemistry 2, 1–44. doi: 10.1016/B0–08-043751–6/02123-X
  43. 43. Hole M.J., Ellam R.M., Macdonald D.I.M., Kelley S.P. (2016) Gondwana break-up related magmatism in the Falkland Islands. Journal of the Geological Society, London 173, 108–126. doi: 10.1144/jgs2015–027
  44. 44. Hoyer P.A., Haase K.M., Regelous M., O’Connor J.M., Homrighausen S., Geissler W.H., Jokat W. (2022) Mantle plume and rift-related volcanism during the evolution of the Rio Grande Rise. Communications Earth & Environment 3, 1–18. doi: 10.1038/s43247–022-00349–1
  45. 45. Jokat W., Hagen C. (2017) Crustal structure of the Agulhas Ridge (South Atlantic Ocean): Formation above a hotspot? Tectonophysics 716, 21–32. doi: 10.1016/j.tecto.2016.08.011
  46. 46. Kamenetsky V.S., Maas R., Sushchevskaya N.M., Norman M.D., Cartwright I., Peyve A.A. (2001) Remnants of Gondwanan continental lithosphere in oceanic upper mantle: Evidence from the South Atlantic Ridge. Geology 29 (3), 243–246. doi: 10.1130/0091–7613(2001)0292.0.CO;2
  47. 47. Kurz M.D., Le Roex A.P., Dick H. (1998) Isotope geochemistry of oceanic mantle near the Bouvet triple junction. Geochim. Cosmochim. Acta 62 (5), 841–852. doi: 10.1016/S0016–7037(97)00383–9
  48. 48. Kyle P.R. (1980) Development of heterogeneities in the subcontinental mantle: evidence from the Ferrar Group, Antarctica. Contrib. Mineral. Petrol. 73, 89–104. doi: 10.1007/BF00376262
  49. 49. Kyle P.R., Elliot D.H., Sutter J.F. (1981) Jurassic Ferrar Supergroup tholeiites from the Transantarctic Mountains, Antarctica, and their relation to the initial fragmentation of Gondwana. Gondwana Five: Proceedings of the Fifth Gondwana Symposium. Cresswall M.M., Vella P. (eds). A.A. Balkema, Rotterdam, 283–287.
  50. 50. LeRoex A.P., Dick H.J.B., Erlank A.J., Reid A.M., Frey F.A., Hart S.R. (1983) Geochemistry, mineralogy and petrogenesis of lavas erupted along the Southwest Indian Ridge between the Bouvet Triple Junction and 11 °E.J. Petrol. 24, 267–318. doi: 10.1093/petrology/24.3.267
  51. 51. Licht K.J., Hemming S.R. (2017) Analysis of Antarctic glacigenic sediment provenance through geochemical and petrologic applications. Quaternary Science Reviews 164, 1–24. doi: 10.1016/j.quascirev.2017.03.009
  52. 52. Lin J., Georgen J.E., Dick H. (2003) Ridge-hotspot interactions at ultra-slow spreading conditions: Bouvet/Marion hotspots and the SW Indian Ridge. Abstrats. InterRidge Symposium and workshop. Ridge-hotspot interaction: Recent Progress and Prospects for Enhanced International Collaboration. Brest. France. 30.
  53. 53. Ludwig K.R. (2000) SQUID 1.00, a user’s manual. BGC Special Publication No.2, 2455 Ridge Road, Berkeley, CA 94709, USA.
  54. 54. Ludwig K.R. (2003) User’s manual for Isoplot/Ex 3.0, A geochronological toolkit for Microsoft Excel. BGC Special Publication No.1a, 2455 Ridge Road, Berkeley CA 94709, USA.
  55. 55. McDonough W., Sun S.S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol 120 (3–4), 223–253. doi: 10.1016/0009–2541(94)00140–4
  56. 56. McKay R., Albot O., Dunbar G.B., Lee J.I., Lee M.K., Yoo K.-C., Kim S., Turton N., Kulhanek D., Patterson M., Levy R. (2022) A comparison of methods for identifying and quantifying ice rafted debris on the Antarctic margin. Paleoceanography and Paleoclimatology 37, e2021PA004404. doi:10.1029/2021PA004404
  57. 57. Migdisova N.A., Sushchevskaya N.M., Luttinen A.V., Mikhal’skii E.M. (2004) Variations in the composition of clinopyroxene from the basalts of various geodynamic settings of the Antarctic region. Petrology 12 (2), 206–224.
  58. 58. Miles P. (2012) Structural map of the Atlantic Ocean. CGMW. Paris, 1 sheet.
  59. 59. Mitchell C., Ellam R.M., Cox K.G. (1999) Mesozoic dolerite dykes of the Falkland Islands: petrology, petrogenesis and implications for geochemical provinciality in Gondwanaland low-Ti basaltic rocks. Journal of the Geological Society, London 156, 901–916. doi: 10.1144/gsjgs.156.5.0901
  60. 60. Needham H.D. (1962). Ice-rafted rocks from the Atlantic Ocean off the coast of the Cape of Good Hope. Deep-Sea Research 9, 475–486. doi: 10.1016/0011–7471(62)90098–0
  61. 61. Nielsen S.H.H., Hodell D.A., Kamenov G., Guilderson T., Perfit M.R. (2007) Origin and significance of ice-rafted detritus in the Atlantic sector of the Southern Ocean. Geochem. Geophys. Geosyst. 8 (12), Q12005. doi: 10.1029/2007GC001618
  62. 62. Pankhurst R.J., Riley T.R., Fanning C.M., Kelley S.P. (2000) Episodic silicic volcanism in Patagonia and Antarctic Peninsula: chronology of magmatism associated with the break-up of Gondwana. J. Petrol. 41(5), 605–625. doi: 10.1093/petrology/41.5.605
  63. 63. Parsiegla N., Gohl K., Uenzelmann-Neben G. (2008) The Agulhas Plateau: structure and evolution of a Large Igneous Province. Geophys. J. Int. 174, 336–350. doi: 10.1111/j.1365–246X.2008.03808.x
  64. 64. Richards P.C., Stone P., Kimbell G.S., Mcintosh W.C., Phillips E.R. (2013) Mesozoic magmatism in the Falkland Islands (South Atlantic) and their offshore sedimentary basins. Journal of Petroleum Geology 36(1), 61–74. doi: 10.1111/jpg.12542
  65. 65. Riley T.R., Leat Ph.T., Storey B.C., Parkinson I.J., Millar I.L. (2003) Ultramafic lamprophyres of the Ferrar large igneous province: evidence for a HIMU mantle component. Lithos 66, 63–76. doi: 10.1016/S0024–4937(02)00213-X
  66. 66. Riley T.R., Curtis M.L., Leat P.T., Watkeys M.K., Duncan R.A., Millar I.L., Owens W.H. (2006) Overlap of Karoo and Ferrar magma types in KwaZulu–Natal, South Africa. J. Petrol. 47, 541–556. doi: 10.1093/petrology/egi085
  67. 67. Rodionov N.V., Belyatsky B.V., Antonov A.V., Kapitonov I.N., Sergeev S.A. (2012) Comparative in-situ U-Th-Pb geochronology and trace element composition of baddeleyite and low-U zircon from carbonatites of the Palaeozoic Kovdor alkaline-ultramafic complex, Kola Peninsula, Russia. Gondwana Research 21 (4), 728–744. doi: 10.1016/j.gr.2011.10.005
  68. 68. Rumyantseva N.A., Skublov S.G., Vanshtein B.G., Li X.H., Li Q. (2022) Zircon from gabbroids of the Shaka Ridge (South Atlantic): U–Pb age, oxygen isotope ratios, and trace element composition. Geology of Ore Deposits 64(8), 622–645. doi: 10.1134/S1075701522080104
  69. 69. Sandwell D.T., Müller R.D., Smith W.H.F., Garcia E., Francis R. (2014) New global marine gravity model from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure. Science 346 (6205), 65–67. doi: 10.1126/science.1258213
  70. 70. Sato H., Machida S., Meyzen C.M., Ishizuka O., Senda R., Bizimis M., et al. (2024) The Conrad Rise revisited: Eocene to Miocene volcanism and its implications for magma sources and tectonic development. J. Geophys. Res.129, e2023JB027380. doi: 10.1029/2023JB027380
  71. 71. Summary of recommendations of the commission on the limits of the continental shelf in regard to the submission made by Norway in respect of Bouvet and Dronning Maud Land on 4 may 2009. UN Convention on the Law of the Sea, 2016–2019, 1–43. https://2019_02_08_com_sumrec_nor.pdf (последнее обращение 30.06.2024)
  72. 72. Uenzelmann-Neben G., Gohl K. (2004) The Agulhas Ridge, South Atlantic: the peculiar structure of a fracture zone. Marine Geophys Res. 25, 305–319. doi 10.1007/s11001–005-1338–8
  73. 73. White R.S., McKenzie D. (1989) Magmatism at rift zones the generation of volcanic continental margins and flood basalts. J. Geophys. Res. 94, 7685–7730. doi: 10.1029/JB094iB06p07685
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека