Введение к работе
Актуальность темы исследования
Магматизм поднятий Афанасия Никитина и Конрад достаточно слабо изучен на фоне других магматических структур Индийского океана мелового периода и генезис их магм остается проблематичным. В связи с этим исследование природы подобных структур важно дм установления общей картины эволюции Индийского океана на ранних стадиях его раскрытия.
Актуальность темы исследования определяется тем, что до сих пор не решены следующие вопросы магматизма поднятий и плато Индийского океана: чем представлены обогащенные источники магм, на каких уровнях обогащаются расплавы: на коровых или мантийных, каким образом и когда обогащаются мантийные источники и каким образом континентальное коровое вещество могло контаминировагь магмы океанических структур?
Решение поставленных вопросов необходимо для обоснования концепции процесса мантийного плавления под спрединговыми зонами Индийского океана, в ходе которого в пределах единого спредингового хребта появлялись как в различной степени обогащенные толеитовые, так и щелочные магмы. В свою очередь исследование магматизма поднятий океана в совокупности с данными по геохимии других структур Индийского океана может пролить свет на такой нерешенный вопрос магматизма Индийского океана как происхождение изотопной аномалии Дюпаль. Цель работы
Цель исследований состоит в разработке количественной модели магматизма поднятий западных и центральных частей Индийского океана и выяснении причин его аномальных геохимических характеристик, на примере детального петролого-геохимического исследования представительной коллекции образцов коренных пород, слагающих поднятие Афанасия Никитина и гор Обь и Лена поднятия Конрад.
Для достижения этой цели необходимо решить ряд следующих задач:
-
выделить генетически связанные серии пород исследуемых объектов,
-
установить петрохимические тренды кристаллизации базальтовых серий и сделать оценку условий фракционирования расплавов,
3) оценить составы родоначальних и первичных расплавов и источников магм и
условия их генерации,
5) дать сравнительную характеристику геохимических особенностей магматизма
поднятия Афанасия Никитина и поднятия Конрад. Научная новизна
Исследование направлено на решение проблемы происхождения геохимических аномалий в базальтах Индийского океана на базе нового подхода, состоящего в разработке количественной модели магматизма поднятий океана на примере опорных объектов (поднятий Афанасия Никитина и Конрад) и сопоставления этой модели с другими поднятиями и плато Индийского океана. Для изученных объектов впервые реконструированы составы родоначальних расплавов и условия их фракционирования. Выяснена роль вторичных изменений вулканических серий. В ходе исследования впервые на количественном уровне определены состав источника, приводящего к обогащению расплавов. Практическая значимость работы
Результаты работы содержат информацию, необходимую для целенаправленного и эффективного развития фундаментальных исследований
по проблеме геодинамики океанической литосферы на стадии ее раскрытия и решения задач, связанных с проблемой соотношения мантийной и коровой составляющих магматизма океанов. Фактический материал
В работе исследовалась коллекция представительных образцов поднятия Афанасия Никитина, собранная в ходе 20-го рейса НИС "академик Мстислав Келдыш" с помощью ГОА (глубоководного обитаемого аппарата) "МИР" и коллекция пород вершинных частей гор Обь и Лена поднятия Конрад, драгированных в рейсах судов АЗЧЕРНИРО в 1981 году. Обе коллекции насчитывают около 100 образцов пород. Образцы для исследования были любезно предоставлены Г.Л.Кашинцевым и В.В.Никулиным.
Проведено детальное петрологическое исследование более 100 шлифов и прозрачно-полированных пластинок для всех образцов и нескольких десятков шашек для микрозондового анализа.
В изучавшихся образцах были определены содержания главных элементов и 25 редких элементов различными методами. Содержания редких элементов определялись на ионном микроанализаторе в расплавных включениях. Всего было сделано около 800 полных и 50 частичных микрозондовых анализов минералов, природных закалочных стекол и закаленных в эксперименте гомогенизированных расплавных включений в оливине.
В Институте геологии и геохронологии докембрия было проведено исследование изотопного состава наиболее представительных образцов из каждой выделенной магматической серии.
При обработке и систематизации фактического материала использовались все доступные литературные данные по исследуемой проблеме. Личный вклад автора
Личный вклад автора состоял в подготовке каменного материала для изготовления шлифов, пластинок, проведения различного вида анализов, отборе мономинеральных фракций, изготовлении шашек для микрозондового изучения.
Оптические исследования петрографии и минералогии объектов исследования, а также диагностика и классификация магматических включений в минералах.
Анализ редких элементов масс-спектрометрическим методом индуктивно связанной плазмой в Геохимическом институте Геттингенского Университета.
Расчёте количественной модели магматизма поднятия Афанасия Никитина и гор Обь и Лена поднятия Конрад, которая применима для других поднятий западных и центральных частей Индийского океана мелового периода. Апробация работы
Результаты исследований по теме диссертации докладывались на: всесоюзном семинаре по геохимии магматических пород (г.Москва, ГЕОХИ РАН, 1993), конференциях по тектонике литосферных плит им. Л.П.Зоненшайна (Москва, 1993, 1995), симпозиуме по геохимии изотопов, посвященном 100-летию со дня рождения академика А.П.Виноградова (Москва, ГЕОХИ РАН, 1995), 11 международной школе морской геологии (г.Геленджик, 1994), Международном вулканологическом конгрессе, (г.Анкара, Турция, 1994), Европейских конгрессах геонаук (г.Страсбург, Франция, 1995, 1997), Геохимической конференции им.Гольдшмидта (г.Гейдельберг, Германия, 1996), Фрайбергском изотопном коллоквиуме (г. Фрайберг, Германия, 1996). Материалы диссертации опубликованы в 3 статьях и 10 тезисах докладов.
з Структура и объем работы
Работа состоит из 4 разделов, введения и заключения. В первом разделе (глава 1) ставится задача исследования. Второй раздел (глава 2) посвящен методическим вопросам. В третьем разделе (главы 3, 4) описывается объект исследования. Четвертый раздел представляет собой обсуждение полученных результатов (главы 5, 6). Каждая глава завершается краткими выводами.
Текстовый материал изложен на 120 страницах, проиллюстрирован 50 рисунками, 40 таблицами, список литературы составляет 200 наименований. Благодарности
Автор выражает благодарность научным руководителям доктору геолого-минералогических наук Л.В.Дмитриеву и кандидату геолого-минералогических наук Н.М.Сущевской за руководство работой, постоянную поддержку и внимание. Большую помощь в обработке материалов и обсуждении результатов оказал Б.В.Беляцкий и М.В.Портнягин. Существенное влияние на ход исследования оказывало обсуждение результатов с сотрудниками лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород, в особенности с Б.Базылевым и А.С.Силантьевым, И.К.Никогосяном. Осуществление работы было бы невозможным без большого числа микрозондовых анализов, выполненных Н.Н.Коненковой.
Автор благодарит всех сотрудников Геохимического Института университета г.Геттингена за помощь в работе, особенно профессора Г.Вёрнера, а также студентов и аспирантов института. Автор также благодарит Дж.Барлинг, а также Д.Хасслер и Н.Маттиели, за помощь в обсуждении результатов и за предоставление оттисков своих работ.
Проведение работ в Геохимическом Институте Университета г. Геттингена было бы невозможно без финансовой поддержки Общества Университета г.Геттингена им. Георга Августа. Автор благодарит также Международный научный фонд им. Дж. Сороса и Соросовскую образовательную программу, а также Российский фонд фундаментальных исследований, выделившие гранты на настоящее исследование.
