Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS Repository
IVS FEB RAS
Поиск
Browse
IVS FEB RAS Items
Statistics
Instruction
Links

Вулканизм ранней стадии формирования острова Итуруп (Курильская островная дуга)

Федоров П.И., Цуканов Н.В., Гептнер А.Р., Петрова В.В. (2021) Вулканизм ранней стадии формирования острова Итуруп (Курильская островная дуга) // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. Вып. 49. № 1. С. 87-98. doi: 10.31431/1816-5524-2021-1-49-87-98.

[img]
Preview
Text
Fedorov_et_al.pdf
Creative Commons License

Download (1MB) | Preview

Official URL: http://www.kscnet.ru/journal/kraesc/article/view/6...

Abstract

Представлены новые петрогеохимические данные по среднемиоцен-раннеплиоценовым вулканическим породам центральной части о. Итуруп. Показано, вулканизм среднемиоцен-раннеплиоценового возраста в центральной части о. Итуруп происходил в надсубдукционной обстановке. Распределение высокозарядных некогерентных элементов (HFSE) в базальтоидах свидетельствует об их формировании при частичном плавлении истощенной верхней мантии, тогда как обогащение пород крупноионными литофильными элементами (LILE) свидетельствует как о флюидной мантийной добавке, привнесенной в расплавы в ходе эволюции первичной магмы, так и об участии низкотемпературного надсубдукционного флюида. Установленные различия состава базальтоидов фронтальной и тыловой зон из-за ограниченного количества проанализированных образцов рассматриваются как предварительные. Так, базальтоиды тыловой зоны отличаются более высокими концентрациями Th, Pb, HFSE (Nb, Zr, Y, Hf), относительным обогащением LREE, выраженными негативными Zr- и Hf-аномалиями, и положительной Еu.

Abstract (translation)

The article presents new petrogeochemical data on the Middle Miocene-Pliocene volcanic rocks from central part of Iturup Island (Great Kurile Chain). It is shown that volcanism of the Middle Miocene-Early Pliocene age in the central part of the Iturup Island took place in a suprasubduction setting. The distribution of high field strength elements (HFSE) and their ratio in the basaltoids indicate their formation upon partial melting of the depleted upper mantle, while the enrichment of rocks with large ionic lithophilic elements (LILE) indicates both a fluid mantle additive introduced into the melts during the evolution of primary magma and the participation of a low-temperature suprasubduction fluid. The established differences in the composition of the basaltoids of the frontal and rear zones due to the limited number of analyzed samples are considered preliminary. Thus, basaltoids in the rear zone are distinguished by higher concentrations of Th, Pb, HFSE (Nb, Zr, Y, Hf), relative enrichment in LREE, pronounced negative Zr and Hf anomalies, and positive Eu.
Item Type: Article
Title: Вулканизм ранней стадии формирования острова Итуруп (Курильская островная дуга)
Title (translation): Volcanism of the early formation stage of Iturup Island (Great Kurile Chain)
Language: Russian
Journal or Publication Title: Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле
ISSN Print: 1816-5524
ISSN Online: 1816-5532
Uncontrolled Keywords: вулканизм, геохимия, неоген, Курильская островная дуга, остров Итуруп, volcanism, geochemistry, Neogene, Iturup Island, Kurile island arc
Subjects: State scientific and technical information rubricator (ГРНТИ) > 38 ГЕОЛОГИЯ > 38.37 Петрография > 38.37.25 Вулканология
References: Атлас Курильских островов / Гл. ред. Н.Н. Комедчиков. М.-Владивосток: ИПЦ «ДИК», 2009. 516 с. [Atlas of the Kuril Islands. Ed.: Komedchikov N.N. Moscow-Vladivostok. «DIK» Publ., 2009. 516 p. (in Russian)].
Витухин Д.И., Орешкина Т.В., Пущаровский Ю.М., Цуканов Н.В. Новые данные по геологии острова Итуруп (Курильская островная дуга) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1996. Т. 4. № 6. С. 61–74 [Vitukhin D.I., Oreshkina T.V., Pushcharovskii M.Yu., Tsukanov N.V. New data on geology of the Iturup island (Kurile island arc) // Stratigraphy and Geological Correlation. 1996. V. 4. № 6. P. 61–74 (in Russian)].
Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островодужной системы / Ред. К.Ф. Сергеев, М.Л. Красный. Л.: ВСЕГЕИ, 1987. 36 л. [Geological and geophysical atlas of the Kuril-Kamchatka island arc system. Eds.: K.F. Sergeev, M.L. Krasny. Leningrad, VSEGEI Publ. 1987. 36 p. (in Russian)].
Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука. 1967. 288 с. [Gorshkov G.S. Volcanism of the Kuril island arc. Moscow: Nauka, 1967. 288 p. (in Russian)].
Ковтунович П.Ю., Сафронов А.Д., Удодов В.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. 2-е изд. Серия Курильская. Листы L-55-XXII, XXXIII, XXXIV, (Курильск), L-55-XXIII, XXIX, (Рейдово), L-55-XXXIII (влк Тятя), К-55-II, L-55-XXXII (Южно-Курильск). Объяснительная записка СПб.: Изд-во СПб. картфабрики ВСЕГЕИ, 2002. 269 с. [Kovtunovich P.Yu., Safronov A.D., Udodov V.V. et al. The 1:200000 State Geological Map of the Russian Federation. Ser. Kuril. Sheets L-55-XXII, XXXIII, XXXIV (Kurilsk), L-55-XXIII, XXIX (Reydovo), L-55-XXXIII (Tyatya Volcano), К-55-II, L-55-XXXII (Yuzhno-Kurilsk). Explanatory Note. St. Petersburg: All- Russ. Sci-Res. Geol. Inst. 2002. 269 p. (in Russian)].
Мартынов А.Ю. Роль задуговых процессов в формировании поперечной геохимической зональности вулканитов ранних этапов становления о-ва Кунашир // Петрология. 2013. Т. 21. № 5. С. 517−534. https://doi.org/10.7868/S0869590313040055 [Martynov A.Yu. Role of backarc processes in the origin of across-arc geochemical zoning in volcanics of early evolutionary stages in Kunashir island // Petrology. 2013. V. 21. № 5. P. 471–488. https://doi.org/10.1134/S086959111304005X].
Мартынов А.Ю., Мартынов Ю.А., Рыбин А.В., Кимура Дж.-И. Роль задуговых процессов в происхождении субдукционных магм: новые данные по изотопии Sr, Nd и Pb в вулканитах ранних этапов формирования о. Кунашир (Курильская островная дуга) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 3. С. 469–487. https://doi.org/10.15372/GiG20150301 [Martynov A.Yu., Martynov Yu.A., Rybin A.V., Kimura J.-L. Role of back-arc tectonics in the origin of subduction magmas: new Sr, Nd, and Pb isotope data from middle miocene lavas of Kunashir island (Kurile Island Arc) // Geologia and Geofizika. 2015. Т. 56. № 3. С. 363–378. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.02.001].
Пискунов Б.Н. Геолого-петрологическая специфика вулканизма островных дуг / М.: Наука, 1987. 237 с. [Piskunov B.N. Geological significance of volcanism of island arcs. Moscow: Nauka, 1987. 237 p. (in Russian)]
Фор Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир,1989. 590 с. [Faure G. Principles of isotope geology. M.: Mir, 1989. 590 p.].
Фролова Т.И., Бурикова И.А., Гущин А.В., Фролов В.Т. и др. Происхождение вулканических серий островных дуг. М.: Недра, 1985, 275 с. [Frolova T.I., Burikova I.A., Guschin A.V., Frolov V.T. et al. Origin of the volcanic island arc series. Moscow: Nedra, 1985. 275 p. (in Russian)].
Brenan J.M., Shaw H.F., Ryerson F.J. et al. Experimental-determination of trace-element partitioning between pargasite and a synthetic hydrous andesitic melt // Earth and Planetary Science Letters. 1995. V. 135. P. 1–11. https://doi.org/10.1016/0012-821X(95)00139-4.
Condie К. High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos. 2005. V. 79. P. 491–504. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.09.014.
Evensen N.M., Hamilion P.J., O’Nions R.K. Rare earth abundences in chondritic meteorites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1978. V. 42. P. 1199–1212. https://doi.org/10.1016/0016-7037(78)90114-X.
Fedyunina N.N., Seregina I.F., Bolshov M.A. et al. Investigation of the efficiency of the sample pretreatment stage for the determination of the Rare Earth Elements in rock samples by inductively coupled plasma mass spectrometry technique // Analytica Chimica Acta. 2012. V. 713. P. 97–102. (https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.11.035).
Hofmann A.W. Nb in Hawaiian magmas: constraints on source composition and evolution // Chemical Geology. 1986. V. 57. № 1. P. 17–30. https://doi.org/10.1016/0009-2541(86)90091-4.
Hofmann A.W., Jochum K.P., Seufert M., White W.M. Nb and Pb in oceanic basalts: new constraints on mantle evolution // Earth and Planetary Science Letters. 1986. V. 79. № 1–2. P. 33–45. https://doi.org/10.1016/0012-821X(86)90038-5.
Ikeda Y. Geochemistry of Miocene back-arc basin basalts from northeast Hokkaido, Japan // The Journal of the Geological Society of Japan. 1998. V. 104. № 2. P. 99–106. https://doi.org/10.5575/geosoc.104.99.
Irvine T.N., Baragar W.R.A. A guide to the chemical classification on the common volcanic rocks // Can. J. Earth Sci. 1971. V. 8. P. 523–548. https://doi.org/10.1139/e71-055.
Ishizuka O., Kimura J.-I., Li Y.B. et al. Early stages in the evolution of Izu—Bonin arc volcanism: New age, chemical, and isotopic constraints // Earth and Planetary Science Letters. 2006. V. 250. P. 385–401. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2006.08.007.
Jhonson M.C., Plank T. Dehydration and melting experiments constrain the fate of subducted sediments // Geochemistry Geophysics Geosystem (G3). 1999. V. 13. https://doi.org/10.1029/999GC000014.
Le Bas M.J., Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram // Journal of Petrology. 1986. V. 27. P. 745–750. https://doi.org/10.1093/petrology/27.3.745.
Martynov A.Yu., Kimura J.-L., Martynov Yu.A., Rybin A.V. Geochemistry of late Cenozoic lavas on Kunashir Island, Kurile Arc // Island Arc. 2010. V. 19. P. 86–104. https://doi.org/10.1111/j.1440-1738.2009.00684.x.
Miller D.M., Goldstein S.L., Langmuir C.H. Cerium/lead and lead isotope ratios in arc magmas and the enrichment of lead in the continents // Nature. 1994. V. 368. P. 514–520. https://doi.org/10.1038/368514a0
Miyashiro A. Volcanic rock series in island arc and active continental margins // American Journal of Science. 1974. V. 274. № 4. P. 321–355. https://doi.org/10.2475/ajs.274.4.321.
Okamura S., Inaba M., Adachi Y., Shinjo R. Miocene-Pliocene mantle depletion event in the northern Fossa Magna, western NE Japan // Journal of Geodynamics. 2016. V. 97. P. 42–61. http://dx.doi.org/10.1016/j.jog.2016.03.007.
Pearce J.A. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust // Lithos. 2008. V. 100. P. 14–48. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2007.06.016.
Plank T., Langmuir C.H. The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle // Chemical Geology. 1998. V. 145. № 3–4. P. 325–394. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(97)00150-2.
Rudnick R., Gao S. Composition of the continental crust // The crust (ed. R.L. Rudnick). 2003. V. 3. Treatise on Geochemistry (eds. H.D., Holland and K.K., Turekian). Elsevier-Pergamon, Oxford, P.1–64. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/03016-4.
Shuto К., Ishimoto H., Hirahara Y., Sato M. Geochemical secular variation of magma source during Early to Middle Miocene time in the Niigata area, NE Japan: Asthenospheric mantle upwelling during back-arc basin opening // Lithos. 2006. V. 86. P. 1–33. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2005.06.001.
Shuto К., Sato M., Kawabata H., Osanai Y. Petrogenesis of middle Miocene primitive basalt, andesitic and garnet-bearing adakite rhyodacite from the Ryozen Formation: implication for the tectono-magmatic evolution of the NE Japan arc // Journal of Petrology. 2013. V. 54. P. 2413–2454. https://doi.org/10.1093/petrology/egt052.
Shuto K., Nohara-lmanaka R., Sato M et al. Across-arc Variations in Geochemistry of Oligocene to Quaternary Basalts from the NE Japan Arc: Constraints on Source Composition, Mantle Melting and Slab Input Composition // J. of Petrology. 2015. V. 56. № 11. P. 2257–2294. https://doi.org/10.1093/petrology/egv073.
Stern R.J. Subduction initiation: spontaneous and induced // Earth Planet. Sci. Lett. 2004. V. 226. P. 275–292. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2004.08.007.
Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts. In: Magmatism in ocean basin. Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Geol. Soc. Spec. Publ. London. 1989. V. 42. P. 313–345. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.
Takanashi K., Shuto K., Sato M. Origin of Late Paleogene to Neogene basalts and associated coeval felsic volcanic rocks in Southwest Hokkaido, northern NE Japan arc: constraints from Sr and Nd isotopes and major- and trace-element chemistry // Lithos. 2011. V. 125. 368–392. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2011.02.020.
Depositing User: И.М. Романова
Date Deposited: 22 Sep 2021 03:17
Last Modified: 22 Sep 2021 03:17
URI: http://repo.kscnet.ru/id/eprint/4136

Actions (login required)

View Item View Item