МАГНИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТАМОРФИЗОВАННЫХ УЛЬТРАБАЗИТОВ ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЛИТОСФЕРЫ И ОФИОЛИТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

  • К. В. Попов Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • А. М. Городницкий Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Н. А. Шишкина Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(4).7
Ключевые слова: серпентинизация и метаморфизм, естественная остаточная намагниченность, магнитная восприимчивость, намагниченность насыщения, магнитное поле океана, глубинные магнитные аномалии

Аннотация

В рамках изучения природы магнитных аномалий, связанных с глубинными слоями океанической коры, проведен сравнительный анализ петромагнитных характеристик образцов серпентинизированных мантийных ультрабазитов, отобранных в океанологических экспедициях Института океанологии и Института геохимии и аналитической химии РАН в различных морфотектонических районах Мирового океана. Цель работы – получение информации о составе, концентрации, температуре кристаллизации и структурных особенностях ферромагнитных минералов, формирующихся в разных условиях постмагматического метаморфизма ультрабазитов. Коллекции образцов разделены на три группы. 1. Океанические перидотиты из рифтовых зон срединно-океанических хребтов и трансформных разломов. 2. Перидотиты подводного хребта Горриндж, расположенного в пределах АзороГибралтарской зоны разломов. 3. Дуниты Пекульнейского комплекса (Чукотка), формировавшегося в островодужной надсубдукционной системе. Установлено, что во всех выделенных регионах образцы серпентинизированных гипербазитов обладают высокими значениями естественной остаточной намагниченности, магнитной восприимчивости и намагниченности насыщения. Наиболее высокие значения магнитных параметров имеют дуниты Пекульнейского комплекса. Оценка зависимости концентрации ферримагнетиков С% от степени серпентинизации СС% для Пекульнейского комплекса показала, что она практически мало значима. Высокая концентрация магнетита здесь связана с повышенной железистостью оливина. Вопрос о периоде формирования магнетитов и устойчивости их первичной остаточной намагниченности требует дальнейшего изучения.

Литература


  1. Базылев Б.А., Силантьев С.А., Кононкова Н.Н. Метаморфизм гипербазитов в океанической коре // Магматизм и тектоника океана (проект “Литос”). М.: Наука, 1990. С. 296–318.

  2. Базылев Б.А. Аллохимический метаморфизм мантийных перидотитов из зоны разлома Хэйс, Северная Атлантика. Петрология. 1997. Т. 5. С. 362–379.

  3. Базылев Б.А., Леднева Г.В., Кононкова Н.Н., Ишиватари А. Высокобарические ультрамафиты в нижнекоровых породах Пекульнейского комплекса. Центральная Чукотка // Петрография и минералогия. Петрология. 2013. Т. 21. № 3. С. 247–276.

  4. Базылев Б.А., Силантьев С.А. Геодинамическая интерпретация субсолидусной перекристаллизации мантийных шпинелевых перидотитов. Срединно-Океанические хребты // Петрология. 2000. Т. 8(3). С. 227–240.

  5. Большаков А.С., Щербакова В.В. Термомагнитный критерий определения доменной структуры ферромагнетиков // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1979. № 2. С. 38–45. Городницкий А.М., Шишкина Н.А. Обобщенная петромагнитная модель океанической литосферы // Природа магнитных аномалий и строение океанической коры. М.: ВНИРО. 1996. С. 243–252.

  6. Городницкий А.М., Шишкина Н.А. Обобщенная петромагнитная модель океанической литосферы // Природа магнитных аномалий и строение океанической коры. М.: ВНИРО. 1996. С. 243–252.

  7. Кащинцев Г.Л. Глубинные породы океанов. М.: Наука, 1991.

  8. Кузнецов Ю.А., Печерский Д.М. Методические рекомендации по изучению петромагнитных и магнитных свойств пород вскрытых свехглубокими скважинами. Тверь: НПГП «ГЕРС». 1992. 86 с.

  9. Лозько Е.Е. Серпентиниты и габброиды разлома Кларион (центральная часть Тихого океана) // Известия АН СССР. Cер. геолог. 1985. № 12. С. 28–42.

  10. Печерский Д.М., Соколов Д.Д. Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь // Справочник для соседей по специальности. 2011. 199 с.

  11. Печерский Д.М., Диденко А.Н. Палеоазиатский океан: петромагнитная и палеомагнитная информация о его литосфере. М.: ИФЗ РАН, 1995. 298 с.

  12. Попов К.В., Базылев Б.А., Щербаков В.П., Гапеев А.К. Сопоставление магнитных и петрологических характеристик перидоитов хребта Горриндж с перидотитами Срединно-океанических хребтов // Океанология. 2011. Т. 51. № 1. С. 162–170.

  13. Попов К.В., Базылев Б.А., Щербаков В.П. Температурный интервал возникновения намагниченности океанических шпинелевых перидотитов // Океанология. 2006. Т. 46. № 2. С. 278–289.

  14. Щербаков В.П., Ламаш Б.Е., Щербакова В.В. Природа намагниченности горных пород океанической коры // Природа магнитных аномалий и строение океанической коры. М.: ВНИРО, 1996. С. 7–35.

  15. Bazylev B.A., Popov K.V., Shcherbakov V.P. Petrographic features of oceanic peridotites as reflected by their magnetic characteristics // Russian Journal of Earth Sciences. 2002. Vol. 4. No. 3.http://elpub.wdcb.ru/journals/rjes/v04/tje02087/tje02087.htm.

  16. Bonatti E., Lawrence Y.R., Morandi N. Serpentinization of oceanic peridotites: temperature dependence of mineralogy and boron contents // Earth Planet. Sci. Letters. 1984. Vol. 70. P. 88–94.

  17. Bonnemains D., Carlut J., Escartín J., Mével C., Andreani M. Magnetic signatures of serpentinization at ophiolite complexes. Geochemistry, Geophysics Geosystems, AGU and the Geochemical Society. 2016. Vol. 17(8). P. 2969–2986.

  18. Bougault H., Dmitriev L., Schilling Jl. Mantle heterogentty from trace elements: MAR triple junction near 14o N // Earth and Planet. Sci.Lett. 1988. Vol. 88. P. 27–36.

  19. Dosso L., Bougault H., Langmuir C., Bollinger C., Bonnier O., Etoubleau J. The age and distribution of mantle heterogeneity along the Mid-Atlantic Ridge (31–41оN) // Earth Planet. Sci. Letters. 1999. Vol. 170. P. 269–286.

  20. Dunlop D.J., Prevot M. Magnetic properties and opaque mineralogy of drilled submarine intrusive rocks // Geophys. J. Roy. Astr. Soc. 69. 1982. P. 763–802.

  21. Ferré, E.C., Friedman S.A., Martín-Hernández F., Feinberg J.M., Till J.L., Ionov D.A., Conder J.A. Eight good reasons why the uppermost mantle could be magnetic // Tectonophysics. 2014. P. 1–10. DOI:org/10.1016/j.tecto.2014.01.004.

  22. Kimball K.L., Spear F.S., Dick H.J.B. High-temperature alteration of abyssal ultramafic rocks from the Islas Orcadas fracture zone, South Atlantic. Contrib. Mineral. Petrol. 1985. Vol. 94. P. 307–320.

  23. Laughton A.S., Whitmarsh R.B. The Azores-Gibraltar plate boundary // Geodynamics of Iceland and the North Atlantic Area. Reykjavik: NATO Advanced Study institute. 1974. P. 63–81.

  24. Maffione M., Morris A., Plumper O., van Hinsbergen D.J.J. Magnetic properties of variably serpentinized peridotites and their implication for the evolution of oceanic core complexes, Geochem. Geophys. Geosyst. 2014. Vol. 15. DOI: 10.1002/ 2013GC004993.

  25. Nazarova E.A., J. Wasilewski P.J., Dick H.J.B. Magnetic Study of Serpentinized Harzburgites from the Islas Orcadas Fracture Zone // Marine Geophysical Research. 2000. Vol. 21. No. 5. P. 475–488.

  26. Oufy O., Cannat M., Hoen H. Magnetic properties of variably serpentinized abyssal peridotites // Journal of geophysical research. 2001. Vol. 107. No. B5. P. 20–95.

  27. Popov K.V., Bazylev B.A., Shcherbakov V.P., Tsel’movich V.A., Kononkova N.N. Thermomagnetic analysis of ultramafic rocks: A case study of dunite from the Pekul’ney Complex, Chukotka, NE Russia, Russ. // J. Earth Sci. 2015. Vol. 15. ES1003. DOI:10.2205/2015ES000547.

  28. Prichard H.M., Mitchell J.G. K–Ar data for the age and evolution of Gettisburg bank, North Atlantic ocean // Earth and Science Letters. 1979. No. 44. P. 261–268.

  29. Prinz M., Keil K., Green J.A., Reid A.M., Bonatti E., Honnorez J. Ultramafic and mafic dredge samples from the equatorial Mid-Atlantic Ridge and fracture zones. J. Geophys. Res. 1976. Vol. 81. (23). P. 4087–4103.

  30. Sack R.O., Ghiorso M.S. Chromian spinels as petrogenetic indicators: thermodynamics and petrological applications. Am. Mineral. 1991. Vol. 76. P. 827–847.

  31. Talwani M., Windish C.C., Langseth M.G. Reykjanes ridge crest: A detailed geophysical study // J. Geophys. Res. 1971. Vol. 76. P. 473–517.

  32. Zhiyong Li., Zheng J., Qing Sheng Liu, Qing Xiong. Magnetic properties of serpentinized peridotites from the Dongbo ophiolite, SW Tibet: Implications for suture-zone magnetic anomalies. J. Geophys. Res. Solid Earth. 2017. Vol. 122. P. 4814–4830. DOI:10.1002/2017JB014241.
Опубликован
2019-12-01
Выпуск
Том 47 № 4 (2019): Океанологические исследования
Раздел
Морская геология, геофизика и геохимия

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)