Инд. авторы: Исакова А.Т., Панина Л.И., Стоппа Ф.
Заглавие: Условия образования лейцитсодержащих магм комплекса больсена (вульсини, италия): по результатам изучения расплавных включений в минералах
Библ. ссылка: Исакова А.Т., Панина Л.И., Стоппа Ф. Условия образования лейцитсодержащих магм комплекса больсена (вульсини, италия): по результатам изучения расплавных включений в минералах // Геология и геофизика. - 2019. - Т.60. - № 2. - С.143-158. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG2019009; РИНЦ: 36980217;
Реферат: rus: Нами были проведены термобарогеохимические исследования лейцитсодержащих лав тефрифонолитового и фонолитового состава комплекса Больсена c целью получения прямой информации о химическом составе их исходных расплавов, эволюции в процессе кристаллизации и температурах кристаллизации. Было установлено, что исходной для рассматриваемых пород является тефрит-базанитовая магма. Ее кристаллизация началась с выделения клинопироксена при 1205-1100 °C, затем кристаллизовались лейцит (около 1120 °C) и плагиоклаз (1080-1060 °C). Исходный тефрит-базанитовый расплав был незначительно обогащен летучими компонентами (H2O, F, SO3 и Cl). По мере кристаллизации клинопироксена, лейцита и плагиоклаза состав исходной магмы менялся в сторону увеличения SiO2, Al2O3, K2O и уменьшения FeO, MgO и CaO, т. е. его состав эволюционировал в сторону фонолитов. Подобный тренд эволюции является типичным для щелочно-базитовых систем. Тефрит-базанитовый расплав, вероятно, являлся продуктом кристаллизационной дифференциации родоначальной мантийной магмы, по составу схожей с лейцитовыми тефритами-базанитами комплекса Монтефьясконе.
eng: A melt inclusion study was carried out in the leucite-bearing tephriphonolite and phonolite lavas of the Bolsena complex in order to obtain direct data on the chemical composition of initial melts, their evolution, and their crystallization temperatures. It has been found that the initial melt for the considered rocks was of tephrite-basanite composition. Its crystallization began with the formation of clinopyroxene phenocrysts at 1205-1100 °C, then leucite and plagioclase crystallization took place at about 1120 °C and 1080-1060 °C, respectively. The initial tephrite-basanite melt was slightly enriched in volatile components (H2O, F, SO3, and Cl). During the crystallization of clinopyroxene, leucite, and plagioclase, the composition of the initial magma changed toward an increase in the contents of SiO2, Al2O3, and K2O and a decrease in the contents of FeO, MgO, and CaO, i.e., evolved toward phonolite. A similar evolution trend is typical of alkaline basic systems. The tephrite-basanite melt was probably the product of the crystallization differentiation of the parental mantle magma similar in composition to the leucite-bearing tephrite-basanite of the Montefiascone complex.
Ключевые слова: Roman Magmatic Province; Melt inclusion; phonolite; tephriphonolite; leucite; Вульсини; Римская магматическая провинция; расплавные включения; фонолит; тефрифонолит; лейцит; Vulsini;
Издано: 2019
Физ. характеристика: с.143-158
Цитирование: 1. Андреева Е.Д., Кононова В.А., Свешникова Е.В., Яшина P.M. Магматические горные породы. Т. 2. Щелочные породы. М., Наука, 1984, 416 с. 2. Бородин Л.С. Главные провинции и формации щелочных пород. М., Наука, 1974, 376 с. 3. Костюк В.П. Щелочной магматизм периферического обрамления Сибирской платформы. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2001, 163 с. 4. Соболев А.В. Включения расплавов в минералах как источник принципиальной петрологической информации // Петрология, 1996, т. 4, № 3, с. 228-239. 5. Aoki K., Ishikawa K., Kanisawa S. Fluorine geochemistry of basaltic rocks from continental and oceanic regions and petrogenetic application// Contr. Miner. Petrol., 1981, v. 76, p. 53-59. 6. Barton M., Varekamp J.C., Van Bergen M.J. Complex zoning of clinopyroxenes in the lavas of Vulsini, Latium, Italy: evidence for magma mixing // J. Volcanol. Geotherm. Res., 1982, v. 14, p. 361-388. 7. Bell K., Castorina F., Rosatelli G., Stoppa F. Large-scale mantle plume activity below Italy: Isotopic evidence and volcanic consequences // Geophys. Res. Abstracts, 2003, v. 5, p. 14217. 8. Bell K., Lavecchia G., Rosatelli G. Cenozoic Italian magmatism - Isotope constraints for possible plume-related activity // J. South Amer. Earth Sci., 2013, v. 41, p. 22-40. 9. Boari E., Tommasini S., Laurenzi M.A. Conticelli S. Transition from ultrapotassic kamafugitic to sub-alkaline magmas: Sr, Nd, and Pb isotope, trace element and 40Ar-39Ar age data from the Middle Latin Valley volcanic field, Roman Magmatic Province, Central Italy // J. Petrol., 2009, v. 50, № 7, p. 1327-1357. 10. Castorina F., Stoppa F., Cundari A. Barbieri M. An enriched mantle source for Italy’s melilitite-carbonatite association as inferred by its Nd-Sr isotope signature // Miner. Mag., 2000, v. 64, p. 625-639. 11. Cioni R., Marianelli P., Santacroce R. Thermal and compositional evolution of the shallow magma chambers of Vesuvius: Evidence from pyroxene phenocrysts and melt inclusions // J. Geophys. Res., 1998, v. 103, № B8, p. 18277-18294. 12. Conticelli S., Francalanci L., Santo A.P. Petrology of the final stage Latera lavas: mineralogical, geochemical and Sr-isotopic data and their bearing on the genesis of some potassic magmas in Central Italy // J. Volcanol. Geotherm. Res., 1991, v. 46, p. 187-212. 13. Cundari A. Role of subduction in the genesis of potassic basaltic rocks: a discussion paper on the unfashionable side of the role // Miner. Petrogr. Acta, 1994, v. 37, p. 81-90. 14. Everden J.F, Curtiss G.H. K-Ar dating of Late Cenozoic rocks in Italy and Africa // Curr. Anthropol., 1965, v. 6, p. 343-385. 15. Foley S.F. Petrological characterization of the source component of potassic magmas: geochemical and experimental constraints // Lithos, 1992, v. 28, p. 187-204. 16. Foley S.F., Taylor W.R., Green D.H. The role of fluorine and oxygen fugacity in the genesis of the ultrapotassic ricks // Contr. Miner. Petrol., 1986, v. 94, p. 183-192. 17. Foley S., Venturelli G., Green D.H., Toscani L. The ultrapotassic rocks: characteristics, classification, and constraints for petrogenetic models // Earth Sci. Rev., 1987, v. 24, p. 81-134. 18. Gasperini D., Blichert-Toft J., Bosch D., Del Moro A., Macera P., Albarede F. Upwelling of deep mantle material through a plate window: evidence from the geochemistry of Italian basaltic volcanics // J. Geophys. Res., 2002, v. 107, p. 2367-2371. 19. Gupta A.K. Origin of potassium-rich silica-deficient igneous rocks. Springer, New Delhi, Heidelberg, New York, Dordrecht, London, 2015, 536 p., doi 10.1007/978-81-322-2083-1. 20. Gupta A.K., Yagi K. Petrology and genesis of leucite-bearing rocks. Springer-India, 1980, 252 p., doi: 10.1007/978-3-642-67550-8 21. Hawkesworth C.J., Vollmer R. Crustal contamination versus enriched mantle: 143Nd/144Nd and 87Sr/86Sr evidence from the Italian volcanics // Contr. Miner. Petrol., 1979, v. 69, p. 151-165. 22. Holm P.M., Lou S., Nielsen A. The geochemistry and petrogenesis of the Vulsinian district, Roman Province, Central Italy // Contr. Miner. Petrol., 1982, v. 80, p. 367-378. 23. Kamenetsky V., Metrich N., Cioni R. Potassic primary melts of Vulsuni (Roman province): evidence from mineralogy and melt inclusions // Contr. Miner. Petrol., 1995, v. 120. p. 186-196. 24. Lavecchia G., Stoppa F. The tectonic significance of Italian magmatism: an alternative view to the popular interpretation // Terra Nova, 1996, v. 8, p. 435-446. 25. Lavecchia G., Bell K. Magmatectonic zonation of Italy: a tool to understanding Mediterranean geodynamics // Updates in volcanology - A comprehensive approach to volcanological problems / Ed. F. Stoppa. 2012, p. 153-178. 26. Lima A. Experimental study on silicate-melt inclusions in clinopyroxene phenocrysts from Roccamonfina lavas (Italy) // Miner. Petrol., 2000, v. 70, p. 199-220. 27. Lustrino M., Duggen S., Rosenberg C.L. The Central-Western Mediterranean: anomalous igneous activity in an anomalous collisional tectonic setting // Earth Sci. Rev., 2011, v. 104, p. 1-40. 28. Morimoto N. Nomenclature of pyroxenes. Subcommittee on Pyroxenes. Commission on New Minerals and Mineral Names // Can. Miner., 1989, v. 27, p. 143-156. 29. Nappi G., Renzulli A., Santi P. Evidence of incremental growth in the vulsinian calderas Central Italy // J. Volcanol. Geotherm. Res., 1991, v. 47, p. 13-31. 30. Nappi G., Renzulli A., Santi P., Gillot P.Y. Geological evolution and geochronology of the Vulsini Volcanic District, Central Italy // Bull. Soc. Geol. Ital., 1995, v. 114, p. 599-613. 31. Peccerillo A. Plio-Quaternary volcanism in Italy: petrology, geochemistry, geodynamics. Springer, 2005, 365 p. 32. Putirka K. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. Miner. Geochem., 2008, v. 69, p. 61-120. 33. Putirka K., Johnson M., Kinzler R., Longhi J., Walker D. Thermobarometry of mafic igneous rocks based on clinopyroxene-liquid equilibria, 0-30 kbar // Contr. Miner. Petrol., 1996, v. 123, p. 92-108. 34. Serri G., Innocenti F., Manetti P. Geochemical and petrological evidence of the subduction of delaminated Adriatic continental lithosphere in the genesis of the Neogene Quaternary magmatism of Central Italy // Tectonophysics, 1993, v. 223, p. 117-147. 35. Streck M.J. Mineral textures and zoning as evidence for open system processes // Rev. Miner. Geochem., 2008, v. 69, p. 595-62. 36. Varekamp J.C. Geology and petrology of the Vulsinian volcanic area (Latium, Italy). Dissertation. Geologica ultraiectina Med. Geol. Inst. Rijksuniversiteit, Utrecht, 1979, № 22, 384 p. 37. Varekamp J.C. The geology of the Vulsinian area, Lazio, Italy // Bull. Volcanol., 1980, v. 43, № 3, p. 489-503. 38. Varekamp J.C., Kalamarides R.I. Hybridization processes in leucite tephrite from Vulsini, Italy, and evolution of the Italian potassic suite // J. Geophys. Res., 1989, v. 94, № B4, p. 4603-4618. 39. Washington H.S. The Roman comagmatic region // Carnegie Institute Publication, 1906, № 57, p. 1-99. 40. Webster J.D., Raia F., De Vivo B., Rolandi G. The behavior of chlorine and sulfur during differentiation of the Mt. Somma-Vesuvius magmatic system // Miner. Petrol., 2001, v. 73, p. 177-200. 41. Webster J.D., De Vivo B., Tappen C. Volatiles, magmatic degassing and eruptions of Mr. Somma-Vesuvius: constraints from silicate melt inclusions, solubility experiments and modeling // Melt inclusions in volcanic systems / Eds. B. De Vivo, R.J. Bodnar. Series: Developments in Volcanology, 2003, v. 5, p. 207-226.