Инд. авторы:	Смирнов С.З., Максимович И.А., Котов А.А., Тимина Т.Ю., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Шевко А.Я., Рыбин А.В.
Заглавие:	Флюидный режим очагов крупных кальдерообразующих извержений на примере плейстоцен-голоценовых кальдер острова итуруп (курильские острова)
Библ. ссылка:	Смирнов С.З., Максимович И.А., Котов А.А., Тимина Т.Ю., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Шевко А.Я., Рыбин А.В. Флюидный режим очагов крупных кальдерообразующих извержений на примере плейстоцен-голоценовых кальдер острова итуруп (курильские острова) // Геосистемы переходных зон. - 2018. - Т.2. - № 4. - С.365-376. - ISSN 2541-8912.
Внешние системы:	DOI: 10.30730/2541-8912.2018.2.4.365-376; РИНЦ: 36610062;
Реферат:	rus: Приводятся результаты исследования летучих компонентов во флюидных и расплавных включениях в минералах дацитовых пемз перешейка Ветрового и кальдеры Львиная Пасть на о. Итуруп. Дацитовые магмы обоих кальдерных центров состояли из плагиориолитового расплава и магматических вкрапленников и реститовых минералов. Кристаллизация минералов происходила при температурах около 850 °С в условиях буфера NNO+1. Очаг кальдерного извержения перешейка Ветрового находился на малых глубинах (давление ~1 кбар), что привело к дегазации и отделению углекислотно-водного флюида. Очаг кальдеры Львиная Пасть находился на больших глубинах (давление >1 кбар), и повышение давления воды привело к кристаллизации роговой обманки. Поведение воды и углекислоты в очагах определяется главным образом давлением и возможностью проявления процессов дегазации. Во всех случаях летучие элементы вели себя как типичные несовместимые компоненты, и основная их масса концентрировалась магматическим расплавом. Ключевые слова: Курильские острова, кальдеры, кислые расплавы, магматический очаг, расплавные включения. eng: The paper represents results of the study of pre-eruption volatile and fluid behavior in magma chambers beneath two large calderas at the Iturup Island (Great Kuril island chain). Both magmas have similar dacitic compositions and were composed of plagiorhyolitic melts, magmatic phenocrysts and restite minerals. Minerals crystallized at 850 °C under strongly oxidized conditions (NNO+1). Magma storage of the VI eruption was shallow (~1 kbar) and high water contentsleads to degassing and release of the H2O-CO2 fluid. The magma reservoir of the LP eruption was located deeper (>1 kbar) and similar to VI water contents in magma resulted in appearance of Mg-hornblende, rather than degassing. The study revealed that behavior of water and carbon dioxide largely depends on the pressure. In both VI and LP magma reservoirs all studied volatile components (H2O, Cl, F, S) behaved like incompatible elements and were concentrated by silicate melts.
Ключевые слова:	магматический очаг; кислые расплавы; кальдеры; курильские острова; расплавные включения;
Издано:	2018
Физ. характеристика:	с.365-376
Цитирование:	1. Авдейко Г.П., Антонов А.Ю., Волынец О.Н. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги. М.: Наука, 1992. 528 с. 2. Базанова Л.И., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Дирксен О.В., Дирксен В.Г. Вулканические катастрофы позднего плейстоцена - голоцена на Камчатке и Курильских островах. Ч. 1. Типы и классы катастрофических извержений - главных компонентов вулканического катастрофизма // Вулканология и сейсмология. 2016. № 3. С. 3-21. https://doi.org/10.7868/S0203030616030020 3. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука, 1967. 287 с. 4. Дегтерев А.В., Рыбин А.В., Арсланов Х.А., Коротеев И.Г., Гурьянов В.Б., Козлов Д.Н., Чибисова М.В. Катастрофические эксплозивные извержения Львиной Пасти (о. Итуруп): Стратиграфия и геохронология // Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: Всерос. конф. Южно-Сахалинск, 26-30 мая 2015: сб. материалов. Владивосток: Дальнаука, 2015. Т. 2. С. 210-213. 5. Смирнов С.З., Соколова Е.Н., Рыбин А.В., Кузьмин Д.В., Тимина Т.Ю., Максимович И.А., Котов А.А., Бефус А.И., Шевко А.Я., Низаметдинов И.Р., Дегтeрев А.В. Природа островодужных дацитов на примере пемз крупного кальдерного извержения перешейка Ветровой (о-в Итуруп, Курильские острова) // Петрология магматических и метаморфических формаций: материалы Всерос. петрогр. конф. с междунар. участием. Томск: Изд-во Томского ЦНТИ, 2016. Вып. 8. С. 338-344. 6. 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 // Тихоокеан. геология. 2017. Т. 36, № 1. С. 50-68. 7. Луканин О.А. Распределение хлора между расплавом и водно-хлоридной флюидной фазой в процессе дегазации гранитных магм. Сообщение I. Дегазация расплавов при снижении давления // Геохимия. 2015. № 9. С. 801-827. https://doi.org/10.7868/S0016752515090046 [Lukanin O.A. Chlorine partitioning between melt and aqueous chloride fluid during granite magma. Degassing I. Decompression-induced melt degassing. Geochemistry International, 2015, 53(9): 786-810. https://doi.org/10.1134/s0016702915090049] 8. 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. 9. Новейший и современный вулканизм на территории России / [отв. ред. Н.П. Лаверов]. М.: Наука, 2005. 604 с. 10. Щербаков В.Д., Некрылов Н.А., Савостин Г.Г., Попов Д.В., Дирксен О.В. Состав расплавных включений в минералах тефр почвенно-пирокластического чехла острова Симушир // Вестн. Москов. ун-та. Серия 4: Геология. 2017. № 6. С. 35-45. [Shcherbakov V.D., Nekrylov N.A., Savostin G.G., Popov D.V., Dirksen O.V. The composition of melt inclusions in phenocrysts in tephra of the Simushir island, Central Kuriles. Moscow Univ. Geology Bull., 2018, 73(1): 31-42. https://doi.org/10.3103/s014587521801009x] 11. Anderson A.T., Davis A.M., Lu F.Q. Evolution of Bishop Tuff rhyolitic magma based on melt and magnetite inclusions and zoned phenocrysts // J. of Petrology. 2000. Vol. 41 (3). P. 449-473. https://doi.org/10.1093/petrology/41.3.449 12. Beard J.S., Lofgren G.E. Dehydration melting and water-saturated melting of basaltic and andesitic greenstones and amphibolites // J. of Petrology. 1991. Vol. 32 (2). P. 365-401. https://doi.org/10.1093/petrology/32.2.365 13. Blundy J.D., Holland T.J.B. Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. Vol. 104 (2). P. 208-224. https://doi.org/10.1007/bf00306444 14. Bryan S.E., Peate I.U., Peate D.W., Self S., Jerram D.A., Mawby M.R., Marsh J.S., Miller J.A. The largest volcanic eruptions on Earth // Earth-Science Reviews. 2010. Vol. 102. P. 207-229. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2010.07.001 15. Drew D.L., Bindeman I., Loewen M.W., Wallace P.J. Initiation of large-volume silicic centers in the Yellowstone hotspot track: insights from H2O- and F-rich quartz-hosted melt inclusions in Arbon Valley Tuff of the Snake River Plain // Contrib. Mineral. Petrol. 2016. Vol. 171. Art. 10. https://doi.org/10.1007/s00410-015-1210-z 16. Edmonds M., Wallace P.J. Volatiles and exsolved vapor in volcanic systems // Elements. 2017. Vol. 13 (1). P. 29-34. https://doi.org/10.2113/gselements.13.1.29 17. Hammarstrom J.M., Zen E. Aluminum in hornblende: an empirical igneous geobarometer // American Mineralogists. 1986. Vol. 71. P. 1297-1313. 18. Helz R.T. Phase relations of basalts in their melting range at PH2O = 5 kb as a function of oxygen fugacity. Pt I. Mafic phases // J. of Petrology. 1973. Vol. 14. P. 249-302. 19. Holland T., Blundy J. Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. Vol. 116. P. 433-447. https://doi.org/10.1007/bf00310910 20. Hollister L.S., Grissom G.C., Peters E.K., Stowell H.H., Sisson V.B. Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calcalkaline plutons // American Mineralogists. 1987. Vol. 72. P. 231-239. 21. Kotov A.A., Smirnov S.Z., Maksimovich I.A., Plechov P.Yu., Chertkova N.V., Befus A.I. Water in melt inclusions from phenocrysts of dacite pumice of the Vetrovoy Isthmus (Iturup Island, Southern Kuriles) // IOP Conf. Ser.: Earth Environment. Sci. 2017. Vol. 110. P. 012009. https://doi.org/10.1088/1755-1315/110/1/012009 22. Maksimovich I.A., Smirnov S.Z., Kotov A.A., Timina T.Yu., Shevko A.Ya. Magma storage constrains by compositional zoning of plagioclase from dacites of the caldera forming eruptions of Vetrovoy Isthmus and Lvinaya Past’ Bay (Iturup Island, Kurile Islands) // IOP Conf. Ser.: Earth Environment. Sci. 2017. Vol. 110. P. 012015. https://doi.org/10.1088/1755-1315/110/1/012015 23. Molina J.F., Moreno J.A., Castro A., Rodríguez C., Fershtater G.B. Calcic amphibole thermobarometry in metamorphic and igneous rocks: New calibrations based on plagioclase/amphibole Al-Si partitioning and amphibole/liquid Mg partitioning // Lithos. 2015. Vol. 232. P. 286-305. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2015.06.027 24. Oppenheimer C. Volcanic degassing // In Treatise on Geochemistry. 2003. Vol. 3. P. 123-166. https://doi.org/10.1016/b0-08-043751-6/03020-6 25. Otten M.T. The origin of brown hornblende in the Artfjället gabbro and dolerites // Contrib. Mineral. Petrol. 1984. Vol. 86. P. 189-199. 26. Putirka K.D. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. in Mineralogy and Geochemistry. 2008. Vol. 69. P. 61-120. https://doi.org/10.2138/rmg.2008.69.3 27. Putirka K. Amphibole thermometers and barometers for igneous systems and some implications for eruption mechanisms of felsic magmas at arc volcanoes // American Mineralogist. 2016. Vol. 101. P. 841-858. 28. Panjasawatwong Y., Danyushevsky L.V., Crawford A.J., Harris K.L. An experimental-study of the effects of melt composition on plagioclasemelt equilibria at 5-kbar and 10-kbar - implications for the origin of magmatic high-An plagioclase // Contrib. Mineral. Petrol. 1995. Vol. 118 (4). P. 420-432. https://doi.org/10.1007/s004100050024 29. Papale P., Moretti R., Barbato D. The compositional dependence of the saturation surface of H2O + CO2 fluids in silicate melts // Chemical Geology. 2006. Vol. 229. P. 78-95. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2006.01.013 30. Pletchov P.Y., Gerya T.V. Effect of H2O on plagioclasemelt equilibrium // Experiment in Geosciences. 1998. Vol. 7, N 2. P. 7-9. URL: http://library.iem.ac.ru/exper/v7_2/khitar.html#pletchov (дата обращения: 1.11.2018) 31. Scaillet B., Pichavant M. Experimental constraints on volatile abundances in arc magmas and their implications for degassing processes // Volcanic Degassing / Oppenheimer C., Pyle D.M., Barclay J., eds. Geol. Soc., London, Spec. Publ. 2003. Vol. 213 (1). P. 23-52. https://doi.org/10.1144/gsl.sp.2003.213.01.03 32. Sisson T.W., Grove T.L. Experimental investigations of the role of H2O in calcalkaline differentiation and subduction zone magmatism // Contrib. Mineral. Petrol. 1993. Vol. 113 (2). P. 143-166. https://doi.org/10.1007/bf00283225 33. Taran Yu., Zelenski M., Chaplygin I., Malik N., Campion R., Inguaggiato S., Pokrovsky B., Kalacheva E., Melnikov D., Kazahaya R., Fischer T. Gas emissions from volcanoes of the Kuril Island Arc (NW Pacific): Geochemistry and fluxes // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2018. Vol. 19 (6). P. 1859-1880. https://doi.org/10.1029/2018GC007477 34. Wallace P.J. Volatiles in subduction zone magmas: concentrations and fluxes based on melt inclusion and volcanic gas data // J. Volcan. Geotherm. Res. 2005. Vol. 140. P. 217-240. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2004.07.023 35. Webster J.D., Kinzler R.J., Mathez E.A. Chloride and water solubility in basalt and andesite melts and implications for magmatic degassing // Geochim. Cosmochim. Acta. 1999. Vol. 63 (5). P. 729-738. https://doi.org/10.1016/s0016-7037(99)00043-5 36. Zajacz Z., Candela P.A., Piccoli P.M., Sanchez-Valle C. The partitioning of sulfur and chlorine between andesite melts and magmatic volatiles and the exchange coefficients of major cations // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2012. Vol. 89. P. 81-101. https://doi.org/10.1016/j.gca.2012.04.039