Сотрудники Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) с коллегами реконструировали процесс образования гибридных пород центра Хангар, являющегося одним из наиболее ранних проявлений вулканизма Срединного хребта Камчатки в миоцене(23-5 млн лет назад), в период масштабной перестройки геодинамической структуры восточной окраины Евразийского континента. Благодаря термобарогеохимическим исследованиям получены составы первичных выплавок, в результате взаимодействия которых с материалом земной коры и были сформированы изученные вулканиты.
Срединный хребет Камчатки — крупнейшее вулкано-тектоническое сооружение полуострова — состоит из двух главных частей: метаморфического массива на юге хребта и вулканической зоны в центральной и северной его частях. На небольшом участке, где метаморфический массив и вулканический пояс Срединного хребта перекрываются, расположен вулкан Хангар.
Стратовулкан Хангар начал формироваться около 300 тыс. лет назад. Его вулканический центр приурочен к обширной кальдерообразной котловине, заложенной в гранитогнейсах древнего метаморфического массива. На вершине стратовулкана около 7 тыс. лет назад образовалась кальдера взрыва, сейчас заполненная озером. В южной части котловины располагается базальтовый шлако-лавовый конус Голодьяк, возраст лав которого составляет около 300 тыс. лет. В окрестностях этого базальтового конуса и были обнаружены дайки метаандезитов — гибридных пород среднего состава, аналоги которых еще не описывались на Камчатке. Возраст формирования даек согласно радиоизотопным датировкам (K-Ar) — около 7 млн лет.
Гибридные метаандезиты Хангара – уникальные породы, которые характеризуются наличием четырех контрастных, крайне редко сосуществующих минеральных ассоциаций. На основе измерений температуры гомогенизации расплавных включений, а также использования комплекса минеральных термометров ученые установили температурные диапазоны формирования минералов каждой из этих ассоциаций: оливины – около 1250 оС; амфиболы и плагиоклазы – 750-1050 оС; хлорит и др. — 220-345 оС. Кроме того, при помощи микрозондового анализа были изучены составы стекол расплавных включений в оливинах, которые соответствуют наиболее ранним глубинным расплавам, внедрившихся на уровень верхней коры.
Авторы считают, что редкие гибридные породы сформировались при контакте горячего мантийного расплава с древними гранитогнейсами.
«Мы предполагаем, что эти породы — результат взаимодействия базальтовых высокотемпературных мантийных расплавов с гранодиоритами фундамента. В результате этого взаимодействия образовался расплав гранодиоритового состава, причем минералы этих ассоциаций были в процессе последующей флюидной проработки вовлечены в процесс автометасоматоза», — прокомментировала Мария Толстых, научный сотрудник лаборатории геохимии и рудоносности щелочного магматизма ГЕОХИ РАН, один из авторов исследования.
По мнению исследователей, полученные результаты позволяют с новых позиций взглянуть на проблему происхождения андезитов. Метаандезиты вулкана Хангар служат иллюстрацией одной из возможностей формирования андезитовых пород без участия магм среднего состава.
Источник: Минобрнауки России