Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №1.
конечной точкой траектории плавления пиролита при давлении 1 ГПа, представляющей магнезиальную высокоглиноземистую жидкость. Ее расположение выше линии экспериментального солидуса пиролита свидетельствует об участии процесса фракционной кристаллизации в образовании расплава толеитовых базальтов. Температура в каждой точке поднимающейся колонны мантийного вещества и глубина верхней границы его плавления определяются соотношением величин двух тепловых потоков - положительного адиа-батического и отрицательного кондуктивного. Первая является функцией вертикальной составляющей скорости подъема мантийного вещества и с приближением к дну океана может только уменьшаться, а вторая - функцией градиента температуры и с приближением зоны плавления к дну океана увеличивается с ускорением. По этой причине глубина, на которой возможно равновесное плавление мантийного вещества имеет верхний предел, свой для каждой скорости его подъема. Отделение расплава по механизму фильтр-прессинг вызывает течение поровой жидкости в мантийном субстрате. Это заметно увеличивает положительный поток тепла и поднимает верхнюю границу зоны плавления. Движущийся поровый расплав испытывает полибарическую фракционную кристаллизацию [38]. Термин полибарическая обозначает изменение состава котектики плагиоклаз - Fe-Mg силикат по мере подъема расплава, а фракционная - выход его железистости за предел равновесного солидуса пиролита. Поровые жидкости отделяются от субстрата при давлениях в сотни бар. Их смешение дает исходные магмы океанических толеитовых базальтов. На рисунке 6 представлена схема строения астеносферы, объясняющая генерацию мантийных магм под срединно-океаническими рифтами. Базальты группы ТОР-2 образуются при максимальной скорости подъема мантийного вещества и его плавлении на рекордно малой глубине (рис. 6а). Наклонное положение линии солидуса связано со сменой вертикального движения нагретого мантийного субстрата на горизонтальное. Давление определяет состав интерстициальной жидкости вблизи линии равновесного солидуса пиролита. На глубине 30 км она н имеет состав базальта с максимальным содержанием глинозема, которое уменьшается вверх и вниз от этой точки, так что толеитбазальтовые магмы отделяются 20 от мантийного субстрата на двух уровнях - у дна океана (рис. 6а) и на зо глубине 50-60 км. Скорость генерации базальтовой магмы и, следовательно, скорость течения 40 интерстициального расплава максимальна в осевой части рифта. 50 Здесь интерстициальный расплав испытывает максимальное фракционирование и отделяется от субстрата на минимальной глубине, отвечающей давлению меньше 1 70 кбар. С удалением от центральной части хребта скорость течения gQ интерстициальной жидкости падает и степень влияния фракционной кристаллизации на ее состав уменьшается от толеитового базальта к высокоглиноземистому. В этом же ряду уменьшается распространен ность пород, то есть активность магматизма с удалением от осевой части рифта падает. В осевой части с глубиной растет степень плавления вещества, определяющая изменение состава интерстициального жидкости Поверхность океана Рис. 6. Варианты подъема астеносферы, объясняющие генерацию первичных магм ТОР-2 (а) и ТОР-1 (б) и ассоциацию с ними глиноземистой и магнезиальной базальтовых и пикробазальтовой мантийных магм: стрелки - векторы движения мантийного субстрата; темно-серые линии - верхняя граница астеносферы; серые поля - зона частичного плавления мантии; тонкие линии - границы полей жидкостей, равновесных только с Fe-Mg 123
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz