МАГМАТИЗМ И ГЕОДИНАМИКА ЮЖНО-БАЙКАЛЬСКОЙ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ (ГОРЯЧЕЙ ТОЧКИ МАНТИИ) ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ, ГЕОХИМИЧЕСКИХ И ИЗОТОПНЫХ (SR, ND, О) ИССЛЕДОВАНИЙ

Abstract

Южно-Байкальская вулканическая область (ЮБВО) расположена в пределах юго-западного обрамления оз. Байкал. Ее вулканические поля распространены на площади 350 х 450 км, для внутренней структуры области характерна тройная система грабенов, расчленяющая ее территорию на три равновеликих сектора. На основе данных о геологических соотношениях между вулканическими толщами и большого количества К-Ar определений (более 150) возраста пород выделены этапы формирования ЮБВО: позднеолигоценовый (>23 млн. лет), раннемиоценовый (22-17 млн. лет), средне-позднемиоценовый (16-6 млн. лет), плиоценовый (6-3 млн. лет), позднеплиоценовый - плейстоцен-голоценовый (<3 млн. лет). Вулканизм позднеолигоценового этапа имел ареальный характер, раннемиоценовые извержения были самыми крупными в истории области и сформировали крупные лавовые плато общим объемом около 10000 км3. В среднем миоцене на месте раннемиоценовых вулканических прогибов произошла инверсия рельефа. Возникший свод был расчленен трехлучевой системой грабенов. С этого времени и до конца плиоцена вулканизм был связан с грабенами. В последние 3 млн. лет ареалы вулканизма были смещены на периферию вулканической области. Состав вулканических пород ЮБВО определяют калиевые трахибазальты, гавайиты и в меньшей степени базаниты, фонотефриты и базальтовые трахиандезиты. Вариации состава пород связаны главным образом с фракционированием оливина, в меньшей степени пироксена. Содержание рассеянных элементов в породах области близко к их содержанию в базальтах OIB-типа. Изотопный состав магматических расплавов ЮБВО формировался при вкладе в источник магматических расплавов трех разных по составу мантийных компонентов, соответствующих умеренно деплетированной мантии типа HIMU или PREMA, а также обогащенной мантии типа EM-I и ЕМ-П. С этими представлениями согласуются данные о распределении в породах величин парных отношений несовместимых элементов, таких как Zr/Nb, K/La, Nb/U, Се/Pb и других. Изотопный состав кислорода 5180 варьирует в интервале +6.2...+7.8%с и сопоставляется с составом щелочных и субщелочных базальтов континентальных рифтов и океанических островов. Формирование ЮБВО связывается с мантийным плюмом, возникшим в результате кайнозойской активизации Центрально- Азиатского горячего поля мантии. В образовании мантийного плюма участвовала рециклированная литосфера, определившая геохимические и изотопно-геохимические характеристики пород области. Горячее поле контролировало деятельность еще ряда горячих точек (Южно-Хангайской, Витимской, Удоканской, Дариганга, Хануобо и других), которые перфорировали литосферу Центральной Азии магматическими каналами и расколами, сопряженными с образованием локальных грабенов. В результате столкновения Индостанского и Северо-Азиатского континентов в позднем кайнозое произошло дробление литосферы Центральной Азии на ряд микроплит. Образование границ Амурской плиты приспосабливалось к существующим ослабленным участкам литосферы, в частности к зонам раскола ЮБВО тройной системой грабенов. Вращательно-сдвиговые перемещения вдоль западной и северной границ Амурской плиты привели к формированию грабенов Байкальской рифтовой системы.