Строение и магматизм континентальных рифтов

Современные континентальные рифтовые области, обладая близкими параметрами строения и морфологии, существенно раз­личаются по масштабам развития магматизма. Одни рифтовые зо­ны (например, Байкальская) на протяженных участках лишены вулканических продуктов и в целом характеризуются сравнитель­но бедным набором магматических ассоциаций. Другие рифтовые области, ярким приме­ром которых являются зоны Восточно-Аф­риканской рифтовой системы, сопровожда­ются обильным и раз­нообразным вулканиз­мом. Магматические об­разования здесь при­надлежат толеитовой, умеренно- и высоко­щелочной сериям,как калиево-натриевой, так и калиевой. Они представлены главным образом Fe—Ti базаль­тами и пикробазальтами разной щелоч­ности, и в меньшей степени, щелочными породами, в том числе среднего и кислого со­става.

В развитии континентальных рифтов отчетливо выделяются две стадии. Для ранней (предрифтовой) стадии типичен общий подъем территории, при котором связь вулканизма со структурой рифта еще не выражена. Для этой стадии характерны излияния слабодифференцированных лавовых серий, представленных в од­них случаях монотонными толщами умереннощелочных оливиновых базальтов (Байкальский рифт, трапповая серия Эфиопского рифта), в других — фонолитами и щелочными ультраосновными по­родами (Кенийский рифт, Рейнский грабен).
Вторая (собственно рифтовая) стадия отличается усилением тектонической активности, приводящей к образованию рифтовых впадин и горного рельефа. Вулканизм протекает главным образом в пределах рифтовых впадин, либо тяготеет к ним. Наряду с трещин­ными излияниями слабодифференцированных вулканитов повы­шенной щелочности в это время формируются вулканы централь­ного типа, с которыми связано появление дифференцированных серий.

Общая последовательность изменения составов в таких
вулканах обычно сводится к смене ранних основных пород более по­здними кислыми.
Иной тренд дифференциации наблюдается в вулканических центрах, сложенных щелочными породами с карбонатитами. Они известны в Рейнском грабене, но наиболее широко проявлены в Кенийском рифте. На стадии формирования главного вулканиче­ского конуса этих вулканов преобладают излияния нефелинитов и фонолитов, сопровождаемые агломератами и туфами того же со­става. На заключительных стадиях формируются потоки нефелини­тов, карбонатитов (вулкан Олдоиньо-Ленгаи), а также карбонатитовые аггломераты, туфы и пеплы.

Многие умереннощелочные базальты и нефелиниты континен­тальных рифтов и горячих точек содержат ксенолиты мантийного вещества, главным образом шпинелевых, реже гранатовых лерцолитов и вебстеритов, по-видимому, представляющих собой фраг­менты астеносферного вещества.

Внутриплитный магматизм океанов

Океанические зоны спрединга, особенно в Атлантическом и Ин­дийском океанах, нередко осложняются вулканическими острова­ми, расположенными либо на осях срединно-океанических хребтов либо на их флангах или склонах (см. рис. 12.2). Намечается зависи­мость характера магматизма от его приуроченности к главным мор-фоструктурам дна океана. Так, острова, расположенные на осях сре­динно-океанических хребтов (Исландия, Вознесения, Буве), образованы породами преимущественно толеитовой серии (ба-зальт-исландит-риолитовая ассоциация), тогда как острова на скло­нах хребтов (Св.Елены, Азорские, Тристан-да-Кунья, Гоф) пред­ставлены породами преимущественно K-Na умеренно-и высокощелочной серий, в том числе щелочной базальт-трахит-трахириолитовой, комендит-пантеллеритовой, фонолитовой, ще-лочно-трахитовой ассоциациями. Умереннощелочные базальты островов на срединно-океанических хребтах по сравнению с толеитами имеют более низкие содержания SiO₂, обогащены железом и титаном, а также щелочными металлами, особенно на­трием. Эти базальты обогащены также несовместимыми литофильными элементами-примесями: Ва, Nb, Sr, Rb, Zr, легкими РЗЭ.

Анорогенный магматизм фанерозоя как палеоаналог внутриплитного магматизма

Если магматизм фанерозойских складчатых областей является древним аналогом магматизма активных границ плит в кайнозое, то анорогенный магматизм представляет собой аналог внутриплит­ного магматизма этого времени. К числу типичных проявлений кон­тинентального магматизма анорогенных областей относятся ареалы, связанные с развитием палеорифтовых структур, широко распрост­раненных на территориях древних платформ. Они достаточно хоро­шо идентифицируются, и в их трактовке особенных сомнений не возникает. Огромные поля континентальных базальтов — траппов, которые практически не имеют аналогов в позднем кайнозое, могут быть сопоставлены с обширными подводными плато на океаниче­ском дне. Более глубинными образованиями являются расслоен­ные интрузивы основного и ультраосновного составов, приурочен­ные к стабильным участкам континентальной земной коры — древним кратонам, областям завершенной складчатости и устой­чивым блокам в складчатых поясах. К числу анорогенных комплек­сов континентов относятся также крупные щелочные провинции, развитые преимущественно на древних платформах.

Магматизм палеорифтов

Континентальные покровные базальты (трапп ы)

Термин трапп — старое шведское название основных магмати­ческих пород, которые слагают обширные покровы и образуют ха­рактерные ступенчатые формы рельефа. Трапповая ассоциация объединяет колоссальные объемы вулканических, вулканокластических и интрузивных пород преимущественно основного состава, развитых на платформах, особенно древних. Ареалы траппового магматизма занимают площади в сотни тысяч и миллионы квадрат­ных километров, а суммарная вертикальная мощность вулканиче­ских покровов и интрузивных залежей достигает нескольких километров, так что общий объем магматического материала в самых крупных провинциях составляет миллионы кубических километров. Самые древние из известных траппов были сформированы в про­терозое около 2 млрд лет назад, а максимум развития траппового магматизма приходится на мезокайнозой. В конце перми и триасе трапповые ассоциации формировались на Сибирской, Южно-Ки­тайской платформах и на западе Африки. В позднем триасе и юре возникла трапповая провинция Карру в Южной Африке, а в позд­ней юре и мелу — траппы Южной Америки, Восточной Антаркти­ды и Австралии. Траппы Деканского плато в Индии имеют поздне-меловой-эоценовый возраст. В это же время трапповый магматизм был проявлен в Брито-Арктической провинции. Миоценовые трап­пы известны на Колумбийском плато на западе США, на запад­ном побережье Антарктиды и в Восточной Африке.
Среди вулканических пород всех этих провинций преобладают гиперстенсодержащие оливиновые и кварцевые толеитовые ба­зальты, которые ассоциируют с нефелинсодержащими щелочными породами, занимающими значительно меньший объем. В значительно меньшем количестве встречаются высо­комагнезиальные пикриты и пикробазальты, богатые оливином. По уровню содержаний Na₂O + К₂О большая часть базальтов отно­сится к низкощелочному ряду. Умереннощелочные базальты и вы­сокощелочные вулканиты (нефелиниты, тефриты) имеют второ­степенное значение. Таким образом, общая последовательность формирования вулканических пород трапповой ассоциации обнаруживает цикличность: сначала появляются не­большие объемы щелочных пород, богатых магнием, затем главный объем низкощелочных и низкомагнезиальных толеитовых базаль­тов и, наконец, небольшое количество поздних пород повышенной щелочности и магнезиальности. В некоторых провинциях в состав трапповой ассоциации, кро­ме базальтов, входят и кислые вулканиты.

Интрузивные породы трапповой ассоциации имеют такой же хи­мический и минеральный составы, что и комагматичные вулкани­ты. Преобладают долериты и габбро-долериты разной зернистости с офитовыми структурами. Интрузивы залегают главным образом среди слоистых осадочных толщ, подстилающих лавовый комплекс, частично проникая и в нижнюю часть вулканогенного разреза. Ин­трузивные тела имеют форму пластовых залежей мощностью от не­скольких метров до 300—500 м, которые часто простираются на многие километры, будучи приуроченными к стратиграфическим контактам и поверхностям несогласий. Вдоль трещин и разрывов вытянуты крутопадающие дайки.