Инд. авторы: Смирнов С.З., Рыбин А.В., Соколова Е.Н., Кузьмин Д.В., Дегтерев А.В., Тимина Т.Ю
Заглавие: Кислые магмы кальдерных извержений острова итуруп: первые результаты исследования расплавных включений во вкрапленниках пемз кальдеры львиная пасть и перешейка ветровой
Библ. ссылка: Смирнов С.З., Рыбин А.В., Соколова Е.Н., Кузьмин Д.В., Дегтерев А.В., Тимина Т.Ю Кислые магмы кальдерных извержений острова итуруп: первые результаты исследования расплавных включений во вкрапленниках пемз кальдеры львиная пасть и перешейка ветровой // Тихоокеанская геология. - 2017. - Т.36. - № 1. - С.52-69. - ISSN 0207-4028.
Внешние системы: РИНЦ: 28363071;
Реферат: rus: В статье представлены первые результаты петрологических исследований кислой пирокластики сильнейших кальдерообразующих извержений острова Итуруп. Показано, что пемзы кальдер Львиная Пасть и перешейка Ветрового имеют сходные черты и являются результатом эволюции расплавов кислого состава, возникших в результате плавления метабазитов. Минералотермометрические исследования свидетельствуют о том, что кристаллизация расплава происходила при температурах, близких к 800 °С. Образование вкрапленников пемз перешейка Ветрового шло при давлениях около 1 кбар, в то время как вкрапленники из пемз кальдеры Львиная Пасть кристаллизовались при более высоких давлениях. Составы пирокластики обеих кальдер отвечают умеренно глиноземистым дацитам и риодацитам нормального ряда, расплавы которых не претерпели существенной кристаллизационной дифференциации перед извержением. Главными летучими компонентами магм являлись H2O, CO2, S, F и Cl. Дегазация с выделением водно-углекислотного флюида сопровождала раннюю кристаллизацию плагиоклаза из пемз перешейка Ветрового. Признаков дегазации расплавов Львиной Пасти до извержения установить не удалось. Принимая во внимание данные по обоим вулканическим центрам, можно заключить, что выделение воды из расплавов могло быть сопряжено как с ранней дегазацией (перешеек Ветровой), так и с извержениями (перешеек Ветровой, Львиная Пасть). Отсутствие признаков глубокой дифференциации и смешения расплавов говорит об относительно небольшом промежутке времени между возникновением очагов кислой магмы и извержениями.
eng: The paper presents the first results of the petrological studies of the siliceous pyroclastics magmatic melts associated with large-scale eruptions of on the Iturup Island. It is shown that the caldera-forming eruptions of the Lvinaya Past and the Peresheyek Vetrovoy have similar features and are the result of the evolution of silicic melts originated from partial melting of metabasites. Mineralothermometry revealed that the melt crystallization occurred at the temperatures of ~ 800° C. The phenocrysts from pumices of the Peresheek Vetrovoy crystallized at pressures of ≤ 1 kb, while those from Lvinaya Past were formed at higher pressures. The compositions of pyroclastics of both calderas belong to moderately aluminous dacites and rhyolitic dacites of the normal series and probably did not undergone considerable crystallization differentiation before the eruptions. The main volatile components of magma are H2O, CO2, S, F and Cl. Degassing with emission of water - carbon dioxide fluid accompanied the early crystallization of plagioclase of Peresheek Vetrovoy pumice. Evidences of pre-eruption melt degassing in Lvinaya Past have not been found. Water release from melts can be associated both with early magma degassing and with the eruptions. The absence of evidences of deep differentiation and mixing of contrasting melts implies a relatively small time span between the acid melt appearance and eruptions.
Ключевые слова: пирокластика; пемза; расплавные включения; летучие; кислые расплавы; дегазация; метабазальты; плавление о. Итуруп; Calderas; caldera-forming eruptions; кальдеры; кальдерные извержения; Pyroclastic rocks; Iturup Island; melting; metabasites; degassing; acid melts; volatiles; melt inclusions; pumice;
Издано: 2017
Физ. характеристика: с.52-69
Цитирование: 1. Бондаренко В.И. Сейсмоакустические исследования кальдеры Львиная пасть // Вулканология и сейсмология. 1991. № 4. С. 44-53. 2. Булгаков Р.Ф. История развития южных островов Большой Курильской дуги в плейстоцене: Автореф. дис…. канд. геол.-минер. наук. М., 1994. 20 с. 3. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 287 с. 4. Грабков В.К. Новые данные о геологическом строении о. Итуруп // Докл. АН СССР. 1973. Т. 212, № 6. С. 1409. 1412. 5. Дегтерев А.В., Рыбин А.В., Арсланов Х.А. и др. Кальдерообразующее извержение Львиной Пасти (о. Итуруп, Курильские острова): стратиграфия и возраст: Материалы VII Сибирской науч.-практ. конф. молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск: ИГиМ СО РАН им. В.С. Соболева, 2014. С. 14-15. 6. Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 204 с. 7. Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Сулержицкий Л.Д. Катастрофические эксплозивные извержения вулканов Курило-Камчатской области в конце плейстоцена-начале голоцена // Докл. АН СССР. 1988. Т. 300, № 1. С. 175-181. 8. Новейший и современный вулканизм на территории России: [кол. моногр.: науч. издание] / Отв. ред. и автор вступ. ст. Н. П. Лаверов; Ин-т физики Земли им. О. Ю. Шмидта ; худож. Ю. И. Духовская. М.: Наука, 2005. 604 с. 9. Пискунов Б.Н. Геолого-петрологическая специфика вулканизма островных дуг. М.: Наука, 1987. 230 с. 10. Рыбин А.В. Неоген-четвертичный кислый вулканизм Курильской островной дуги: Автореф. дис…. канд. геол.-минер. наук. Южно-Сахалинск, 1997. 24 с. 11. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 237 с. 12. Beard J.S., Lofgren G.E. Dehydration melting and water-saturated melting of basaltic and andesitic greenstones and amphibolites // J. Petrol. 1991. V. 32, Part. 2. P. 365-401. 13. Borisova A.Y., Pichavant M., Beny J.-M. et al. Constraints on dacite magma degassing and regime of the June 15, 1991, climactic eruption of Mount Pinatubo (Philippines): New data on melt and crystal inclusions in quartz // J. Volcanol. & Geotherm. Res. 2005. V. 145, Iss. 1-2. P. 35-67. 14. Borisova A.Y., Toutain J.-P., Dubessy J. et al. H2O-CO2-S fluid triggering the 1991 Mount Pinatubo climactic eruption (Philippines) // Bull. Volcanol. 2014. V. 76, Iss. 2, Art. #800. 15. Bryan S.E., Peate I.U., Peate D.W. et al. The largest volcanic eruptions on Earth // Earth-Sci.e Rev. 2010. V. 102. P. 207-229. 16. Cadoux A., Scaillet B., Druitt T.H., Deloule E. Magma storage conditions of large Plinian eruptions of Santorini volcano (Greece) // J. Petrol. 2014. V. 55, Iss. 6. P. 1129-1171. 17. Deering C.D., Bachmann O., Dufek J., Gravley D.M. Rift-related transition from andesite to rhyolite volcanism in the Taupo Volcanic Zone (New Zealand) controlled by crystal-melt dynamics in mush zones with variable mineral assemblages // J. Petrol. 2011. V. 52, Iss. 11. P. 2243-2263. 18. Druitt T.H. New insights into the initiation and venting of the Bronze-Age eruption of Santorini (Greece), from component analysis // Bull. Volcanol. 2014. V. 76. P. 794. 19. Gelman S.E., Deering C.D., Gutierrez F.J., Bachmann O. Evolution of the Taupo Volcanic Center, New Zealand: petrological and thermal constraints from the Omega dacite // Contr. Mineral. & Petrol. 2013. V. 166, Iss. 5. P. 1355-1374. 20. Gertisser R., Preece K., Keller J. The Plinian Lower Pumice 2 eruption, Santorini, Greece: Magma evolution and volatile behaviour // J. Volcanol. & Geotherm. Res. 2009. V. 186, Iss. 3-4, P. 387-406. 21. Holtz F., Behrens H., Dingwel D. B., Johannes W. H2O solubility in haplogranitic melts: Compositional, pressure and temperature dependence // Amer. Miner., 1995. V. 80. P. 94-108. 22. Holtz F., Johannes W., Tamic N., Behrens H. Maximum and minimum water contents of granitic melts generated in the crust: an evaluation and implications // Lithos. 2001. V. 56. P. 1-14. 23. Holtz F., Sato H., Lewis J. et al. Experimental petrology of the 1991-1995 Unzen dacite, Japan. P. I: Phase relations, phase composition and pre-eruptive conditions // J. Petrol. 2005. V. 46, Iss. 2. P. 319-337. 24. Jarosewich E. J., Nelen J. A., Norberg J. A. Reference samples for electron microprobe analyses // Geostandards Newsletter, J. Geostandards and Geoanalysis. 1980. V. 4. P. 43-47. 25. Lindsley D.H. Pyroxene thermometry // Am. Mineral. 1983. V. 68. P. 477-493. 26. Lineweaver J.L. Oxygen outgassing caused by the electron bombardment of glass // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. P. 1786-1791. 27. Morgan G. B., London D. Optimizing of electron microprobe analysis of hydrous alkali glasses // Am. Mineral. 1996. V. 81. P. 1176-1185. 28. Morgan G. B., London D. Effect of current density on the electron microprobe analysis of alkali aluminosilicate glasses // Am. Mineral. 2005. V. 90. P. 1131-1138. 29. Parat F., Holtz F. Sulfur partitioning between apatite and melt and effect of sulfur on apatite solubility at oxidizing conditions // Contrib. Mineral. Petrol. 2004. V. 147. P. 201-212. 30. Riker J.M., Blundy J.D., Rust A.C. et al. Experimental phase equilibria of a Mount St. Helens rhyodacite: a framework for interpreting crystallization paths in degassing silicic magmas // Contr. Mineral. & Petrol. 2015. V. 170, Iss. 1. Art. #6. 31. Scailet B., Evans B. W. The 15 June 1991 eruption of Mount Pinatubo. I. Phase equilibria and pre-eruption P-T-fO2-fH2O conditions of the dacite magma // J. Petrol. 1999. V. 40, Iss. 3. P. 381-411. 32. Tamic N., Behrens H., Holtz F. The solubility of H2O and CO2 in rhyolitic melts in equilibrium with a mixed CO2-H2O fluid phase // Chem. Geol. 2001. V. 174. P. 333-347. 33. Van Hoose A.E., Streck M.J., Pallister J.S., Waelle M. Sulfur evolution of the 1991 Pinatubo magmas based on apatite // J. Volcanol. & Geotherm. Res. 2013. V. 257. P. 72-89. 34. Webster J.D., Tappen C.M., Mandeville C.W. Partitioning behavior of chlorine and fluorine in the system apatite-melt-fluid. II: Felsic silicate systems at 200 MPa // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73, Iss. 3. P. 559-581.