Источники вещества и закономерности эволюции миоцен-плейстоценового щелочного магматизма северо-восточной части аравийской плиты (данные Sr–Nd–Pb изотопной систематики и K–Ar геохронометрии)

Abstract

Проведено петрографическое, геохимическое, геохронологическое и изотопно-геохимическое изучение базальтов повышенной щелочности из трех ареалов молодого магматизма в пределах северо-восточной части Аравийской плиты (юго-восточная Турция) – Батман, Курталан и Алемдаг. Все изученные вулканиты имеют основной состав при небольших вариациях содержания SiO2 (44.2– 48.3 мас. %). Породы относятся к натровым умеренно-щелочной и щелочной петрохимическим сериям и представлены базальтами, гавайитами, тефритами и базанитами. Полученные K-Ar возрастные данные свидетельствуют о том, что вулканизм в данном регионе развивался на протяжении 5 млн лет с конца миоцена до середины плейстоцена в течение четырех разделенных перерывами импульсов: 5.9– 4.9 (ареал Батман, гавайиты), ~3.0 (плато Алемдаг, I фаза, базальты), 2.0 – 1.9 (плато Алемдаг, II фаза, тефриты) и 1.5 – 1.3 млн лет назад (плато Алемдаг, III фаза, ареал Курталан, базальты). Сопоставление пространственно-временных закономерностей развития магматической активности в изученной части Аравийской плиты и на территории расположенного к западу крупнейшего в регионе базальтового плато Караджадаг свидетельствует о неполной синхронности проявлений магматической активности в разных частях Аравийской плиты в конце миоцена – плейстоцене. Результаты Sr-Nd-Pb изотопно-геохимического изучения показывают, что на разных этапах развития молодого базальтового вулканизма в пределах северной части Аравийской плиты в магмогенерации под этим регионом принимали участие различные мантийные источники. Начальные импульсы магматической активности связаны с плавлением под регионом субконтинентальной литосферной мантии (SCLM); важное значение в петрогенезисе лав имели процессы кристаллизационной дифференциации и коровой ассимиляции (AFC). В последующий период ведущую роль в формировании базальтовых магм повышенной щелочности играл глубинный мантийный источник (PREMA) с менее радиогенным изотопным составом Sr и Pb; генерируемые им расплавы на разных этапах магматизма в разных пропорциях смешивались с веществом SCLM при ограниченном участии в петрогенезисе AFC-процессов. Сделан вывод о том, что миоцен-четвертичный базальтовый вулканизм повышенной щелочности на северо-востоке Аравийской плиты обусловлен воздействием мантийного плюма на ее литосферу. Распространение плюма из Красноморского бассейна в зону обрамления Левантийского и Восточно- Анатолийского трансформных разломов могло произойти на начальной стадии развития рифтогенной обстановки в результате направленных конвективных течений в нижних слоях мантии.