Что такое плюм в геологии
Плюмы и траппы (интрузивные и площадные структуры)
Вертикальный интрузивный магматизм приводит к горизонтальному площадному, поэтому рассматриваем их здесь вместе.
Плюм-тектоника (тектоника мантийных струй) связана с плейт-тектоникой (тектоникой плит). Эта связь выражается в том, что субдуцируемая холодная литосфера погружается до границы верхней и нижней мантии (670 км), накапливается там, частично продавливаясь вниз, а затем через 300-400 млн. лет проникает в нижнюю мантию, достигая её границы с ядром (2900 км). Это вызывает изменение характера конвекции во внешнем ядре и его взаимодействия с внутренним ядром (граница между ними на глубине около 4200 км) и, в порядке компенсации притока материала сверху идёт образование на границе ядро/мантия восходящих суперплюмов. Последние поднимаются до подошвы литосферы, частично испытывая задержку на границе нижней и верхней мантии, а в тектоносфере расщепляются на более мелкие плюмы, с которыми и связан внутриплитный магматизм. Они же, очевидно, стимулируют конвекцию в астеносфере, ответственную за перемещение литосферных плит.
Процессы же, происходящие в ядре, японские авторы [?] обозначают в отличие от плейт-тектоники и плюм-тектоники, как тектонику роста (growthteсtonics), имея ввиду рост внутреннего, чисто железо-никелевого ядра за счёт внешнего ядра, пополняемого корово-мантиным силикатным материалом.
Возникновение мантийных плюмов, приводящее к образованию обширных провинций плато-базальтов, предшествует рифтогенезу в пределах континентальной литосферы. Дальнейшее развитие может происходить по полному эволюционному ряду, включающему заложение тройных соединений континентальных рифтов, последующее утонение, разрыв материковой коры и начало спрединга.
Разделы страницы о площадных и интрузивных структурах Земли:
Мантийные плюмы и сверхплюмы
Плюм мантийный – узкий, поднимающийся вверх поток твёрдофазного вещества мантии диаметром около 100 км, который зарождается в горячем, низкоплотностном пограничном слое, расположенном либо выше сейсмической границы на глубине 660 км, либо рядом с границей ядро-мантия на глубине 2900 км (A.W. Hofmann, 1997).
По А.Ф. Грачёву (2000) плюм мантийный – это проявление внутриплитной магматической активности, обусловленное процессами в нижней мантии, источник которой может находиться на любой глубине в нижней мантии, вплоть до границы ядро-мантия (слой «Д»). (В отличие от горячей точки, где проявление внутриплитной магматической активности обусловлено процессами в верхней мантии.) Мантийные плюмы характерны для дивергентных геодинамических режимов.
По Дж. Моргану (1971) плюмовые процессы зарождаются ещё под континентами на начальной стадии рифтогенеза (рифтинга). С проявлением мантийного плюма связывается формирование крупных сводовых поднятий (диаметром до 2000 км), в которых происходят интенсивные трещинные излияния базальтов Fe-Ti-типа с коматиитовой тенденцией, умеренно обогащённых лёгкими РЗЭ [?], с кислыми дифференциатами, составляющими не более 5% от общего объёма лав. Отношения изотопов 3He/4He(10-6)>20; 143Nd/144Nd – 0.5126-0/5128; 87Sr/86Sr – 0.7042-0.7052. С мантийным плюмом связывается формирование мощных (от 3-5 км до 15-18 км) лавовых толщ архейских зеленокаменных поясов и более поздних рифтогенных структур.
В северо-восточной части Балтийского щита, и на Кольском п-ове в частности, предполагается, что мантийные плюмы обусловили формирование позднеархейских толеитбазальтовых и коматиитовых вулканитов зеленокаменных поясов, позднеархейского щелочногранитного и анортозитового магматизма, комплекса раннепротерозойских расслоенных интрузий и палеозойских щелочно-ультраосновных интрузий (Митрофанов, 2003).
Связь интенсивности плюмов и частоты инверсий ГМП Земли
Время образования плюмов и время их выхода на поверхность Земли относятся к временным интервалам с разной частотой геомагнитных инверсий. Т.е., между ними связи нет, и эти явления обусловлены разными протекающими в ядре процессами. Поскольку рост S и возникновение плюмов связаны с границей ядро–мантия, то возникновение инверсий, возможно, приурочено к границе внутреннего ядра.
Плюмовое формирование магматических провинций
Плюмы формируют магматические провинции, известные как траппы. Считается, что современные плюмы поднимаются с границы верхней и нижней мантии или из сейсмически низкоскоростной переходной зоны между ядром и мантией (так называемый «слой D») в виде крупных сферических масс, которые преобразуются в грибообразные тела диаметром 1000-2000 км и мощностью [?] 100-200 км, когда они достигают литосферы. Головка плюма может состоять из вещества горячей нижней мантии с возможным добавлением вещества, поднявшегося непосредственно из области над железо-никелевым ядром. Поднимаясь в верхнюю мантию, плюм может обогатиться веществом из переходной зоны и, далее, астеносферы и даже низов литосферы. Поэтому продукты магматизма могут иметь различающиеся геохимические и изотопные характеристики.
По данным сейсмотомографии, внутри мантии имеются более горячие и более холодные области. Горячие области соответствуют восходящим плюмам и образуют две провинции с центрами под южной частью Тихого океана и Африкой. Холодные области в основном соответствуют глубинному продолжению зон субдукции (наиболее холодные области) или неактивным областям в центре конвективных ячеек между погружающимися плитами и восходящими плюмами. Считается, что горячие точки (плюмы) фиксированы, а плиты двигаются над ними. Данные сейсмотомографии показывают, что Гавайский, Исландский и Афарский плюмы поднимаются от ядра, но имеют сложную геометрию. Это означает, что положение плюмов на поверхности может меняться.
Поверхность жидкого ядра имеет поднятия и прогибы. Три главных поднятия соответствуют горячим регионам, регистрируемым по данным сейсмотомографии на глубине 2805 км. С одной стороны, они располагаются под спрединговыми хребтами Восточно-Тихоокеанскогоподнятия, Северной Атлантики и Индийского океана. С другой стороны, они совпадают с современными провинциями горячих точек. Удлиненные депрессии ядра располагаются 1) под западным побережьем Северной и Южной Америки, 2) под Восточной Азией, 3) под Новой Зеландией 4) и примерно под Альпийско-Гималайским орогеническим поясом, таким образом, располагаясь точно под зонами субдукции.
Модель глобальной тектоники Земли основана на единстве тектоники плит и плюмовой тектоники. Субдукция происходит до низов верхней или нижней мантии, или до границы ядра и мантии, области субдукции совпадают с холодными областями в мантии и связаны с нисходящими мантийными течениями. Скорость мантийной конвекции и скорость движения литосферных плит одинаковы и составляют порядка 2-10 см/год, значительно быстрее поднимаются плюмы из низов мантии, где нет нисходящих потоков. Плюмовое вещество из горячих областей мантии, поднимаясь в подлитосферную область, перетекает под срединные хребты или образует плюмовый магматизм. Горячее вещество под срединно-океаническими хребтами образует одну из основных сил тектоники плит – отталкивание от хребта (ridg-push). Нисходящие мантийные течения, связанные с зонами субдукции, также образуют глобальную силу тектоники плит – субдукционное затягивание (slab pull). При этом верхняя мантия (до глубин 410 км) плывет вместе с литосферными плитами в одну сторону с одной скоростью.
Трапповый магматизм (платобазальтовый вулканизм)
Тра́пповый магмати́зм (от швед. trappa — лестница) — особый тип континентального магматизма, для которого характерен огромный объём излияния базальта за геологически короткое время (первые миллионы лет) на больших территориях. На океанической коре аналогом траппов являются океанические плато. Название произошло от шведского слова trappa — лестница, так как в районах траппового магматизма возникает характерный рельеф: базальтовый слой эродируется плохо, а осадочные породы разрушаются легко. В результате местность траппового магматизма приобретает вид обширных плоских равнин, расположенных на кровле базальтового покрова или интрузии, разделённых уступами. Такая местность напоминает парадную лестницу. В трапповых провинциях часты водопады. Возможные инопланетные аналоги трапповых событий — излияния магмы, в результате которых образовались лунные моря на нашем спутнике. Масштабные излияния лавы обнаружены также на Венере. Главный компонент траппового магматизма — толеитовые базальты. В меньших количествах встречаются кимберлиты, щелочные породы, и некоторые другие виды пород. Для траппового магматизма характерны силловые интрузии и крупные базальтовые покровы. Лавовые потоки, изливаясь на поверхности, быстро заполняют естественные углубления, долины рек и т. п. После этого базальты изливаются на плоской равнине. В силу низкой вязкости базальтовых расплавов магма может течь на несколько десятков километров. При трапповых извержениях часто нет чётко выраженного кратера и постоянного центра извержений. Лава изливается из многочисленных трещин и заливает пространства, сравнимые с площадью, например, Европы.
С первыми магматическими событиями траппового магматизма связаны щелочные и карбонатитовые интрузии. Они часто содержат высокие концентрации редких (редкоземельные элементы, Sc, Ta, Nb, Ti и др.) и радиоактивных (U, Th) элементов.
На Земле широко распространены значительные по масштабам области внутриплитного магматизма. Они называютсяпо-разному: трапповые провинции, большие магматические провинции, провинции базальтового затопления. Для всех этих типов провинций по геохимическим данным было установлено, что магматизм был связан с аномально горячей верхней мантией, в которую был привнесен глубинный плюмовый материал (с глубин ниже астеносферного уровня: с границы верхней и нижней мантии или из нижней мантии вплоть до границы с ядром).
Типичными примерами континентальных траппов (продуктов внутриконтинентального вулканизма) являются:
Известны также океанические траппы, эталонным примером является плато Онтонг-Джава, располагающееся в Тихом океане севернее Соломоновых островов и одноименного желоба, площадь которого равна одной трети площади США. Считается, что около 125 млн. лет назад под океаническую литосферу был внедрен мантийный плюм. Это вызвало гигантский по масштабам платобазальтовый вулканизм на поверхности, интрузивный магматизм.
Крупнейшие трапповые провинции (зоны базальтового затопления)
Сибирские траппы — одна из самых крупных трапповых провинций, расположена на Восточно-Сибирской платформе. Сибирские траппы изливались на границе палеозоя и мезозоя, пермского и триасовых периодов, около 250—251 млн лет назад (по новейшим сведениям, пик приходился на период 248—252 млн лет).
Одновременно с ними произошло крупнейшее (пермо-триасовое) вымирание видов в истории Земли. Траппы развиты на площади около 2 млн км², объём извергнутых расплавов составил порядка 1—4 млн км³ эффузивных и интрузивных пород. По всей видимости, их разлитие послужило причиной грандиозного пермо-триасового вымирания.
Плато Декан. Крупная трапповая провинция расположена на Индостане и слагает Деканское плато. Суммарная мощность базальтов в центре провинции составляет более 2000 метров, они развиты на площади 1,5 миллиона км². Объём базальтов оценивается в 512 000 км³. Деканские траппы начали изливаться около 65 миллионов лет назад на границе мела и палеогена, и их, так же как и сибирские траппы, связывают с крупным вымиранием видов — так называемым мел-палеогеновым вымиранием, в результате которого исчезли динозавры (вымирание динозавров) и многие другие виды. Некоторые исследователи связывают начало излияния деканских траппов с ударом крупного метеорита, образовавшего кратер Шива, расположенный на дне океана к западу от Индостана. Однако другие геологи критикуют эту теорию. Они указывают на то, что кратер образовался уже в разгаре излияния траппов и значит не мог быть их причиной. Также ставится под сомнение сама импактная природа этого кратера.
Траппы в Южной Америке. Трапповые базальты в Южной Америке распространены на территории Бразилии (Трапповая провинция Парана-Этендека), Аргентины, Венесуэлы, Колумбии и других стран.
Термохимические глубинные мантийные плюмы – источник рудного богатства планеты
В земной коре встречаются богатейшие залежи цветных и благородных металлов. Каково их происхождение? Новосибирские геологи выработали концепцию «термохимического плюма» – глубинного лифта, доставляющего ценный груз от ядра планеты к поверхности. На основе опытных данных и моделирования построена схема формирования рудных месторождений, которая, вероятно, облегчит их поиск и разработку
В конце прошлого века в геологии совершилось несколько революций во взглядах на причины глобальных геологических процессов, ответственных за эволюцию оболочек Земли. Во-первых, была создана теория литосферных плит, в рамках которой разработаны модели зон спрединга, где происходит рождение океанической коры, и зон субдукций, где кора погружается в мантию и рождается новая континентальная кора. Основные положения этой теории вошли в школьные учебники. Во-вторых, получила широкое развитие теория мантийных плюмов – подъема тепла и вещества из глубинных зон Земли в виде локальных струй.
Считается, что мантийные плюмы независимы от тектоники плит. В качестве примера можно привести Гавайский и Императорский подводные вулканические хребты, которые представляют собой след на Тихоокеанской океанической плите, движущейся над плюмом – Гавайской горячей точкой. Однако в книге академика В. Е. Хаина (2003) показано, что в истории нашей планеты есть эпохи, в которые преобладала тектоника плит, тогда как в другие более широко была проявлена тектоника плюмов.
Сейчас развивается новая парадигма геологии – глубинная геодинамика, оценивающая природу глобальных процессов с учетом взаимодействия разноглубинных, вплоть до ядра, оболочек Земли (Добрецов, 2011). Такой подход стал возможным благодаря сейсмической томографии, позволяющей выявлять неоднородности в мантии за счет различий в скорости прохождения сейсмических волн сквозь разные среды (Zhao, 2010; Кулаков и др., 2011). Достигнуты успехи в экспериментальной петрологии высоких и сверхвысоких давлений, позволившие обосновать фазовый состав нижней мантии и границы «ядро – нижняя мантия» (Core Mantle Boundary, CMB). При этом показано, что в периоды усиления плюмовой активности погружение океанических плит возможно вплоть до этой границы, что вызывает образование на ней слоя пониженной вязкости (слой D«).
Данные сейсмотомографии и петрологии показывают, что в слое D« на границе CMB фиксируются две крупные неоднородности, которые ответственны за формирование плюмов и суперплюмов. Это Восточно-Африканское и Тихоокеанское горячие поля, которые на основании эмпирических данных впервые были выделены академиком М. И. Кузьминым и Л. П. Зоненшайном (Кузьмин, Ярмолюк, 2011).
Работы последних 10–15 лет показали широкое участие разномасштабных плюмов в различных тектонических процессах, объясняющих образование суперплюмов. Их проявления привели к выделению и изучению магматизма крупных изверженных провинций (Large Igneous Province – LIP), выяснению роли в их формировании мантийных струй (плюмов), мантийно-корового взаимодействия и металлогении.
Анализ геологических процессов, связанных с проявлением мантийных плюмов, позволяет выявить специфическое оруденение в ареалах их развития и объяснить условия зарождения и развития мантийных и мантийно-коровых рудообразующих систем, функционирование которых нередко приводит к формированию крупных и уникальных рудных месторождений. Такой анализ проведен на примере Евразийского континента, где в позднем палеозое и раннем мезозое развивались процессы, связанные с проявлением разновозрастных мантийных плюмов: Центрально-Европейского (320–300 млн лет), Таримского (290–270 млн лет), Сибирского (260–230 млн лет) и Эмейшанского (260–240 млн лет), – что привело к образованию LIP со специфической металлогенией.
В настоящей статье рассматриваются лишь некоторые главные вопросы из всего комплекса проблем, связанных с формированием суперплюмов и, соответственно, LIP и освещенных в научной литературе (Добрецов, 2008):
• механизм зарождения плюмов, тепловая и термохимическая модели;
• сейсмотомография и изотопно-геохимические доказательства зарождения плюмов на границе «ядро – нижняя мантия»;
• взаимодействие плюма с астеносферой и литосферой;
• последовательность и длительность формирования магматических и рудных ассоциаций;
• металлогеническая специализация глубинных плюмов и связь с ними уникальных месторождений полезных ископаемых.
Плюм с добавкой
В ранних экспериментах (Whitehead, Luther, 1975; Olson, Singer, 1985) плюмы моделировались инъекцией малоплотных и маловязких флюидов в более плотные жидкости и была предложена модель структуры плюма (head-and-tail – грибообразная голова и тонкая ножка (Campbell, Griffiths, 1990)), которая демонстрируется в Музее естественной истории Ч. Дарвина в Лондоне. Однако эта модель обнаружила много противоречий с реально наблюдаемыми фактами.
Более корректной является модель термохимического плюма, основанная и на физическом эксперименте, и на численном моделировании, подтвержденная геологическими данными (Добрецов и др., 2003, 2005, 2006).
Согласно этой модели, термохимические плюмы представляют собой своеобразную «газовую горелку». Снижение температуры плавления на границе CMB достигается за счет химической добавки «летучего» компонента. Можно предполагать, что в понижающей температуру плавления добавке главными будут водородные и углеродные соединения, выделяющиеся из металлического ядра (гидриды щелочных металлов, карбиды и элементарный водород). При их окислении железосодержащими окислами нижней мантии образующиеся газообразные оксиды CO2 и H2O формируют (вместе с водородом и продуктами реакции – CH4 и др.) восходящий поток, а восстановленное до металлического состояния железо стекает в жидкое ядро.
Расчеты показывают, что для начала процесса достаточно около 3 % CO2 и (или) H2O. Для глубинных плюмов можно предполагать преобладание CO2. Это подтверждается широким участием карбонатитов и кимберлитов как на ранних, так и на заключительных этапах развития LIP. По-видимому, наиболее глубинными являются калиевые карбонатитовые расплавы, которые обладают минимальной вязкостью и высокой растворимостью оксидно-силикатных компонентов.
Для Гавайского плюма получены детальные сейсмотомографические изображения, показывающие, что он формируется в слое D« и поднимается в мантии практически вертикально (Zhao, 2004). Структура Гавайского плюма согласуется с теоретическими расчетами.
К геохимическим признакам глубинности плюмов относится изотопия гелия. В породах океанических плюмов (например, Гавайского и Исландского) обнаруживается большая доля изотопа 3 He, который является продуктом водородного термоядерного синтеза. Отношение 3 He/ 4 He в этих породах в десятки раз выше, нежели в базальтах срединно-океанических хребтов, генерирующихся из верхней мантии в ходе тепловой конвекции (Толстихин, 2002). Очевидно, «избыточное» количество 3 He поступает в плюмовый канал из слоя D« или из внешнего ядра.
Другими геохимическими индикаторами того, что плюмы осуществляют перенос вещества из самых глубин Земли, являются высокие концентрации металлов платиновой группы и изотопия осмия. В гавайских лавах, пикритах и коматиитах о-ва Горгона и пикритах Сибирских траппов установлены высокие отношения 186 Os/ 188 Os и 187 Os/ 188 Os, которые трактуются как смешение материала нижней мантии и внешнего ядра (от 1 до 45 %).
С LIP связано формирование крупных месторождений элементов платиновой группы, главным образом платины Pt и палладия Pd (ЭПГ*). Высокие концентрации таких элементов выявлены в базальтах Норильского района и в Маймеча-Котуйской провинции, где известны и крупнейшие платиновые месторождения. В Северном Вьетнаме в связи с Эмейшаньским плюмом описаны проявления коматиитового магматизма с возрастом 260 млн лет. Обычно коматииты со специфической закалочной структурой – спинифекс (по названию австралийской травы типа осоки) характерны для древних эпох (архейской и проторозойской) и свидетельствуют о перегретости расплавов при высокой степени плавления мантии. Изотопно-геохимические исследования этих пород показали, что для них характерны высокие содержания иридия и осмия (до 10 мг/т) и нефракционированные отношения 188 Os/ 187 Os, что подтверждает их нижнемантийную природу. Получить высокие содержания платины и палладия при высоких степенях плавления и недифференцированную изотопию осмия невозможно без привноса глубинного вещества.
LIP – эти долгие 30 млн лет
Для объяснения большого объема базальтов на огромных площадях (траппов), что является характерной особенностью LIP, была развита модель термохимического плюма с учетом рассмотрения прорыва плюма через холодную литосферу. Плюм при подходе к тугоплавкому основанию литосферы не может ее проплавить и начинает растекаться вдоль основания литосферы, при этом формируется «медленный» вторичный плюм, что вызывает трещинные центры излияния щелочных базальтов.
Такая ситуация может возникать на границе не только астеносферы и литосферы, но и в основании слоя C (между нижней и верхней мантией). Последний вариант предполагается С. Маруямой для Тихоокеанского горячего поля.
Благодаря тому, что магматические процессы начинаются в центре плюма, именно здесь достигается максимальная степень плавления с образованием высокомагнезиальных расплавов, тогда как по периферии плюма магматизм запаздывает на 10–15 млн лет, и эти области характеризуются щелочными базальтами и кислыми лавами.
Эти особенности хорошо проявляются на примере Сибирской LIP. В центральной области Сибирского суперплюма установлены наиболее высокотемпературные пикритовые расплавы – маймечиты Маймеча-Котуйской области, температура которых в мантии достигала 1650 °C, а при излиянии на поверхность 1570 °С (Соболев и др., 2009). Это на 300 °С выше температуры конвектирующей верхней мантии.
На основе теоретических разработок модели эволюции термохимического плюма и полученных в настоящее время эмпирических данных предполагается 4-этапная последовательность образования магматических ассоциаций, с которыми сопряжены разнотипные рудные формации:
• воздымание земной коры при подходе плюма из глубины к границе литосферы и формирование рифтовых систем со щелочным и карбонатитовым магматизмом;
• главный (трапповый) этап LIP – растекание плюма вдоль границы литосферы, которое сопровождается излиянием траппов и формированием структур с бимодальным магматизмом по периферии;
• прогрев коры, который сопровождается активным мантийно-коровым взаимодействием, формированием габбро-гранитных серий и гранитоидных батолитов;
• регрессивный этап остывания плюма, характеризующийся формированием гранитоидов, содержащих редкие металлы, и поясов из даек специфического (калиево-лампрофирового) состава.
На примере исследованных LIP установлено, что их продолжительность достигает 30 млн лет, а не 1 млн, как считалось ранее, при этом разные этапы разделены интервалами в 10 млн лет. Из модели также вытекает и зональность ареалов, с увеличением степени корово-мантийного взаимодействия к их периферии.
Ядерные металлы
Главный объем рудных месторождений благородных, цветных и редких металлов формируется в двух обстановках – в зонах субдукции и в крупных изверженных провинциях, связанных с мантийными плюмами. Исключением являются только черные курильщики в срединно-океанических хребтах, в которых формируются залежи свинца и цинка. Однако гигантские месторождения (Бушвельд, Норильск, Мурунтау) тесно связаны с крупными изверженными провинциями, при этом устанавливается закономерное их размещение как в пространстве, так и во времени.
Так, в контурах LIP, связанных с Сибирским и Таримским плюмами, проявлен широкий комплекс эндогенного оруденения. При этом возникновение рудно-магматических систем и месторождений металлов от кобальта и никеля до золота и ртути во времени коррелирует с проявлениями плюмового магматизма (Pirajno, 2004; Борисенко и др., 2006; Добрецов и др., 2010).
Дискретность мантийного и корового магматизма и связанного с ним оруденения согласуется с этапами, вытекающими из модели взаимодействия термохимического плюма с литосферой. Анализ возрастных и латеральных связей магматизма и оруденения конкретных LIP позволил авторам построить идеализированную схему последовательности и размещения оруденения в ареалах крупных изверженных провинций.
Наиболее тесные пространственно-временные и генетические связи плюмового магматизма выявляются для медно-никелево-платинового оруденения. Достаточно назвать уникальные норильские Cu-Ni-ЭПГ-месторождения, которые выводят Россию на второе место в мире по запасам и уровню добычи этих металлов. Их формирование отвечает трапповому этапу LIP. Такой же характер локализации крупных и уникальных рудных месторождений устанавливается и в других аналогичных магматических провинциях мира: Маскокс в Канаде, Скаергард (Au-Pd) в Гренландии и т. д. В менее эродированных областях с трапповым магматизмом связаны низкотемпературные гидротермальные никель-кобальт-серебро-арсенидные месторождения и медистые песчаники.
Золото-арсенидные месторождения в периферийных областях LIP могут быть связаны c главным этапом формирования изверженной провинции. В такой геологической позиции локализованы крупные и гигантские раннепермские золоторудные месторождения Тянь-Шаня, Восточного Казахстана и Китайского Алтая, относящиеся к Таримской LIP. Однако чаще такие «периферийные» месторождения формируются на следующем этапе – при активном корово-мантийном взаимодействии.
Заключительный этап эволюции LIP характеризуется развитием магматизма пестрого состава, включающего ареалы дайковых комплексов щелочных пород и базитов, интрузии габбро-гранитного состава и редкометалльных гранитов. С ними связаны соответствующие типы низкотемпературного гидротермального оруденения: Sb-Hg, Mo-W и др.
Сходная этапность развития магматических процессов и рудообразования обнаружена и в других разновозрастных крупных изверженных провинциях Земли. Полученные данные свидетельствуют о том, что проявление всего специфического комплекса магматогенного и гидротермального оруденения является характерной чертой металлогении LIP. Это означает, что специфические типы оруденения могут использоваться в качестве металлогенических индикаторов мантийных плюмов.
Таким образом, на основе анализа магматизма и металлогении Сибирской, Таримской, Эмейшаньской, Центрально-Европейской LIP установлено, что термохимическая модель глубинного мантийного плюма хорошо объясняет не только особенности мантийного магматизма, но и специфику металлогении. Выявленные особенности локализации разных типов оруденения в ареалах LIP, его возрастные и генетические связи с определенными типами магматизма, своеобразие геологических обстановок формирования оруденения являются основой для разработки комплекса критериев прогноза и оценки перспектив выявления новых промышленных объектов в ареалах LIP.
Термохимическая модель глубинного мантийного плюма хорошо объясняет не только особенности мантийного магматизма, но и специфику металлогении. Выявленные закономерности локализации типов оруденения в ареалах крупных изверженных провинций, его возрастных и генетических связей с определенными типами магматизма могут быть основой для разработки комплекса критериев прогноза и оценки перспектив выявления новых промышленных объектов. Приведенные примеры перекликаются со статьей М. И. Кузьмина и В. В. Ярмолюка, опубликованной в этом выпуске журнала, и еще раз иллюстрируют, как работает мантия Земли и ее пограничный слой с ядром.
*ЭПГ – элементы платиновой группы: Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt
Борисенко А. С. и др. Пермотриасовое оруденение Азии и его связь с проявлением плюмового магматизма // Геол. и геофиз. 2006. Т. 47. № 1. С. 166–182.
Добрецов Н. Л. Основы тектоники и геодинамики: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2011.
Добрецов Н. Л., Кирдяшкин А. Г., Кирдяшкин А. А. Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН; филиал «Гео», 2001. 409 с.
Соболев А. В. и др. Механизм образования сибирских меймечитов и природа их связи с траппами и кимберлитами // Геология и геофизика. 2009. т. 50. № 12. с. 1293–1335.
Хаин В. Е. Основные проблемы современной геологии. М., 2003.
Coffin M. F., Eldholm O. Large Igneous Provinces – Crustal Structure, Dimensions, and External Consequences // Rev. Geophys. 1994. V. 32. N. 1. P. 1–36.
Pirajno F. Ore deposits and mantle plumes. Kluwer, Academic Publishers, 2004.
Zhao D. Global tomographic images of mantle plumes and subducting slabs: insight into deep earth dynamics // Phys. Earth Planet. Interiors. 2004. V. 146. P. 3–34.