Вулканические серии океанических островов

 Вулканические серии океанических островов весьма разнообразны и представляют целый спектр ассоциаций различной щелочности, сложенных, как прави­ло, генетически родственными вулканитами. Главной чертой этих серий является: 1) преобладание основных пород над средними и кислыми; 2) широкое развитие контрастных серий при минимальных содержаниях пород средней кремнекислотности. В то же время в отличие от базальтов СОХ роль кислых и средних дифференциатов здесь значительно выше.

Среди вулканических внутриплитных пород океана выделены следу­ющие типы серий, перечисленные в порядке увеличения степени недосы-щенности кремнеземом.

 1. Оливиновый толеит - кварцтрахитовая (риодацитовая) серия. Ее членами являются также ферробазальты, пикриты, исландиты и риолиты. Серия широко распространена, слагая подводные основания и наземные вулканы океанических островов, подводные горы и океанические плато. Наиболее полно породы этой серии изучены на Гавайских островах. К ней, как пра­вило, относятся вулканические ассоциации островов, расположенных в пределах срединно-океанических хребтов, часто богатые кислыми поро­дами (о-ва Пасхи, Вознесения, Исландия).

2. Натриевая субщелочная (фонолитовая серия). Ее членами являют­ся также анкарамиты, гавайиты, муджиериты, бенмореиты (определения). Преобладают породы основного состава (до 85%), породы среднего состава составляют 10-15%, кислого - не более 1-3%. По сравнению с толеитовой серией породы более дифференцированы. Ее производные широко распростра­нены среди вулканических образований островов всех океанов, формиру­ясь преимущественно в наземной обстановке, известны также на погру­женных подводных горах и хребтах (подводное поднятие Маркус-Неккер).

3. Калиевая субщелочная базальт-трахитовая (фонолитовая) серия. Она развита незначительно. Слагающие ее породы близки к предыдущей, но отличаются высоким содержанием калия, которое достигает 2% даже в очень основных породах (SiO2 - 42%). В состав серий входят лимбургиты, анкарамиты, оливин-лейцитовые базальты, субщелочные базальта (трахибазальты), трахиандезиты, тристаниты, трахиты и лейцитовые фонолиты. Редко встречаются лейцитовые тефриты (о-ва Кергелен, Тристан-да-Кунья и Гоф).

4. Базанит-щелочно-базальт(тефрит)-фонолитовая серия. Включает преимущественно оливиновые, богатые авгитом анкарамиты, щелочные базальты, тефриты, базаниты. Фонолиты и щелочные трахиты присутст­вуют в подчиненном количестве. Ассоциации пород этой серии, как и пре­дыдущей, редки. Наиболее типичные ее представители известны на о. Таити и островах Гвинейского залива в Атлантике. На о. Таити развиты своеобразные породы: высокощелочные таититы, близкие к муджиеритам, но отличающиеся высоким калием, содержащие слюду и гаюин; базаниты, которые являются химическими аналогами этих пород, но не содержат обычных для них фельдшпатоидов (базанитоиды); меланократовые стек­ловатые лимбургиты, практически лишенные полевых шпатов.

5. Нефелинит-фонолитовая серия. Сложена нефелинитами, менее ра­спространенными меланократовыми анкарамитами, нефелиновыми базальтами, еще реже нефелиновыми фонолитами и щелочными трахитами. Ассоциации этой серии редки, и объемы слагающих их пород незначи­тельны. Они известны преимущественно на островах Атлантики: Трини­дад, Фернанду-ди-Норонья, Зеленого Мыса, а также венчают вулканизм на Гавайях.

По мере увеличения щелочности уменьшается роль подводных и воз­растает роль наземных пород, увеличивается роль пирокластики, а также количество и разнообразие включений кристаллических пород, выноси­мых на поверхность. Одновременно, в длительно развивающихся вулка­нических центрах заметно изменяется характер вулканической деятельно­сти: крупные щитовые вулканы претерпевают кальдерный этап развития, они осложняются по трещинам небольшими паразитическими кратерами и экструзиями. Активная вулканическая жизнь имеет место в отдельные фазы, разделенные периодами покоя, сопровождаемого эрозией. Поздние постройки в вулканических центрах приближаются к стратовулканам цен­трального типа, что связано с увеличением пирокластики и со сменой характера вулканических излияний. Быстро текущие, протяженные потоки маловязких базальтов сменяются среднекислыми образованиями, которые образуют экструзивные купола и короткие мощные потоки дегазирован­ной магмы, а также богатые летучими пемзо-пирокластические и игнимбритоподобные тела.

Петрография

 Разнообразие вулканических серий влечет за собой обилие петрографических разностей пород, их слагающих, глав­нейшие из которых перечислены выше. Толеитовые базальты по минера­логии наиболее сходны с толеитовыми базальтами СОХ, однако имеют некоторые отличия. Среди вкрапленников помимо обычных для базаль­тов СОХ плагиоклазов, оливинов, клинопироксенов и шпинели встреча­ются ортопироксен и титаномагнетит. Ликвидусной фазой является оли­вин (Fa 10-30) в парагенезисе со шпинелью, изменчивой по составу. По мере кристаллизации в ней уменьшается содержание Cr2O3, MgO, Al2O3 и возрастает FeO. Вторым по времени кристаллизации является плагиоклаз Аn85-50. Одновременно во вкрапленниках могут сосуществовать три пи­роксена: авгит, гиперстен и пижонит, причем Са-пироксены совместно с плагиоклазом составляют и значительную часть микролитов основной массы. Встречаются мегакристы высокомагнезиальных оливина и клинопироксена (диопсида, авгита), которые либо являются ксенокристами, либо наследуются от более магнезиальной исходной пикритовой магмы.

Среди толеитовых базальтов островов, в отличие от базальтов СОХ, почти отсутствуют афировые разности, количество вкрапленников значи­тельно выше, а основная масса преимущественно интерсертальная, витрофировая или гиалопилитовая. Игольчатые, удлиненные, сноповидные формы микролитов, свойственные быстрозастывающим расплавам толеитов СОХ, здесь редки.

Субщелочные базальты отличаются от толеитовых составом вкрапленников, в число которых входят оливин, титанистый авгит, плагиоклаз, шпинель, керсутит и титаномагнетит. В основной массе помимо клинопироксена, плагиоклаза и магнетита появляется калиевый полевой шпат и изредка нефелин. Как и в щелочных базальтах, для них характерны широкие вариации сосавов минералов, а также их зональное строение. Состав оливина варьирует от 10 до 75 % фаялитового компонента, причём иногда в пределах одобразца, плагиоклазы – от 85 до 35 % анортита. Плагиоклазам свойственна прямая зональность и высокие содержания ортоклазовой (калиевой) составляющей. Керсутит, хотя и является редкой и всегда подчинённой фазой в базальтах, он давольно широко развит в кумулятивных включениях. Этот факт свидетельствует о глубинной кристаллизации последних, учитывая неравновесность амфибола на малых глубинах, и является доказательством высоких содержаний летучих в исходной магме.

В щелочных базальтах калиевый полевой шпат и фельдшпатоиды (нефелин, лейцит) представляют собой главные минералы. В более кислых членах серии появляются биотит, гаюин, содалит. Заметную роль играют акцессорные минералы, в частности апатит и сфен. Пироксены становятся более натриевыми и представлены эгирин-авгитом, эгирином и энигматитом, с повышением щёлочности в более кислых дифференциатах. На некоторых островах Атлантики с щелочными сериями связаны карбонатиты (о.Фуэртевентура из группы Канарских островов и о.Фернанду-ди-Норонья). Вулканиты океанических островов богаты включениями, количество и разнообразие которых увеличиваются по мере возрастания щёлочности серий. Выделяются два главных типа включений: 1) родственные включения, для которых установлена корреляция между составом включений и вмещающих пород и 2) ксенолиты. К первому типу относятся кумулаты и фрагменты комагматичных интрузивных тел. Они представлены широким спектром пород по кремнекислотности, начиная с гипербазитов (Гавайи, Галапагосы) и кончая гранитоидами, преимущественно щелочными (о.Вознесения). Общность состава, в частности сходная щёлочность, отсутствие реакционных взаимоотношений между включениями и вмещающим расплавом, воздействие которого на включения ограничивается обжигом и механическим расплавлением, часто встречающиеся кумулятивные структуры, доказывают их генетическое родство. Часть габброидов имеет полосчатую текстуру, подобно расслоенным массивам платформ.

Мантийные ксенолиты представлены преимущественно лерцолитами с преобладанием ортопироксена над клинопироксеном с переходом в дунит. Это массивные породы со следами перекристаллизации. Судя по высокому содержанию алюминия в пироксенах (до 5.4%), глубина их образования достигает 30-60 км. В кратере Солт-Лейк на о. Оаху (Гавайи) в ассоциации с вебстеритами и лерцолитами встречены также ксенолиты гранатовых перидотитов. Это наиболее глубинные (около 100 км) из известных на Гавайях включений, образованные в мантии ниже шпинель-гранатового перехода.

Дата: 2018-09-13, просмотров: 42.