МОДЕЛЬНЫЕ PT-УСЛОВИЯ ГЕНЕРАЦИИ ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫХ МАГМ ДОКЕМБРИЯ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА

Abstract

Высокомагнезиальные вулканиты (коматииты, пикриты, высоко-Mg базальты), наиболее широко развитые в докембрии, представляют собой продукты дифференциации и кристаллизации магм, генерация которых могла осуществляться только в результате высоких и максимально-возможных в природе степеней плавления мантийного субстрата. Поэтому представляет определенный интерес выполнить реконструкцию параметров магмогенерации в условиях верхней мантии, используя данные по высокомагнезиальным вулканитам. В основу выполненных расчетов положены экспериментально установленные зависимости P-T-параметров генерации магм от их состава. Объектами исследований явились высокомагнезиальные вулканиты из стратотипических разрезов архейских зеленокаменных поясов и протерозойских структур Карелии, Финляндии и Кольского п-ва, геохронологический возраст которых установлен Sm-Nd или U-Pb методами. С целью сравнения привлечены данные по базальтам из офиолитовых комплексов раннего протерозоя Кольского п-ва и Центральной Финляндии. Для расчетов были использованы выборки для 21-ой структуры ранне- и позднеархейского и раннепротерозойского возраста, которые включили в себя 165 анализов зон закалок лавовых потоков и субвулканических интрузий. На основе выполненных реконструкций установлено, что на архейском этапе (3.4-2.5 млрд. лет) температурный режим магмогенерации был максимальный -1700-1850°C; в течение раннего протерозоя (2.5-1.9 млрд. лет) он значительно снижался - до 1300°C. Диапазоны между температурами магмогенерации и извержения на поверхность имели максимальные значения для коматиитовых расплавов и меньшие для пикритовых, что предопределило различный характер их последующей дифференциации. Расчетное давление при плавлении в мантийных источниках снижалось в эти же этапы от 7-6 до 1-2 ГПа. Генерация коматиитовых магм в архее проходила на глубинах 220-180 км, в раннем протерозое глубины магмогенерации уменьшались до 180-160 км. Для базальтов глубины варьировали в пределах 30-50 км, что согласуется с экспериментами. По нашим данным, температуры в зонах магмогенерации в верхней мантии в архейский этап превышали на 200-300°C, а в протерозойский этап на 100°C ранее опубликованные модельные значения [1].