Tephra from the Island Intra-Plate-Oceanic Volcano Cumbre-Vyaha (Eruption 2021)

V. I. Silaev; Силаев В. И.; G. A. Karpov; Карпов Г. А.; A. S. Shuisky; Шуйский А. С.; A. F. Khazov; Хазов А. Ф.; G. V. Ignatiev; Игнатьев Г. В.; S. N. Shanina; Шанина С. Н.; B. A. Makeev; Макеев Б. А.; I. V. Smoleva; Смолева И. В.; D. V. Kiselyova; Киселёва Д. В.

doi:10.31857/S0203030623700268

Тефра с островного внутриплитно-океанического вулкана Кумбре-Вьяха (извержение 2021 г.)

Авторы: Силаев В.И.¹, Карпов Г.А.², Шуйский А.С.¹, Хазов А.Ф.¹, Игнатьев Г.В.¹, Шанина С.Н.¹, Макеев Б.А.¹, Смолева И.В.¹, Киселёва Д.В.³
Учреждения:
1. Институт геологии Коми НЦ УрО РАН
2. Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
3. Институт геологии и геохимии УрО РАН
Выпуск: № 5 (2023)
Страницы: 46-62
Раздел: Статьи
URL: https://journal-vniispk.ru/0203-0306/article/view/140806
DOI: https://doi.org/10.31857/S0203030623700268
EDN: https://elibrary.ru/WERUSL
ID: 140806

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведены комплексные минералого-геохимические исследования представительной пробы тефры с вулкана Кумбре-Вьяха (извержение 2020–2021 гг.), имеющей гравийно-псаммитовый гранулометрический состав, и характеризующейся аномально высокой степенью везикулярности частиц. По валовому химическому составу эта тефра соответствует переходу от щелочных пикробазальтов к щелочным базальтам, принципиально отличаясь от пеплов тефры окраинно-континентальных вулканов. В составе исследованной тефры обнаружено 45 микроэлементов с валовым содержанием до 2333 г/т, что превышает таковое в тефрах островодужных вулканов. По соотношению геохимических критериев тефра с вулкана Кумбре-Вьяха соответствует средним показателям для внутриплитных вулканов в океанах. Геохимической особенностью изученной тефры является сильное обогащение лантаноидами, благородными и платиноидными металлами. В составе литогенной газовой фазы, выделенной нагреванием из исследуемой тефры, установлены H₂, CO, CO₂, H₂O, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, С₃H₈. Пропорции между неорганическими компонентами в газовой фазе в целом соответствуют пограничной области между коровыми и мантийно-коровыми производными, но при этом обнаруживается относительно низкое содержание воды. В составе микролитов выявлены и изучены оливин состава Fo_73–84, существенно диопсидовый клинопироксен, плагиоклазы состава андезин-битовнит, хромшпинелиды, фазово-гомогенные твердые растворы ильменита в магнетите, фазы Ni-Cu-содержащего самородного железа, кварц, натриевые гидроксил-хлориды. Кроме того, в тефре вулкана Кумбре-Вьяха обнаружено дисперсно-рассеянное углеродное вещество с изотопным составом углерода δ¹³С_PDB = –30…–24‰, что соответствует изотопному составу углерода в абиогенных угдеродных веществах вулканогенного происхождения. Вся совокупность результатов минералого-геохимических исследований характеризует вулкан Кумбре-Вьяха как типичного представителя внутриплитно-океанических плюмовых вулканов.

Ключевые слова

плюмовые вулканы, Кумбре-Вьяха (2020–2021 гг.), химизм, микроэлементы, литогенная газовая фаза, микролиты, абиогенное углеродное вещество

Список литературы

Гордеев Е.И., Бергаль-Кувикас О.В. Строение и вулканизм зоны субдукции на Камчатке // Докл. РАН. 2022. Т. 502. № 2. С. 72–76.
Гордеев Е.И., Карпов Г.А. Фундаментальные достижения академической науки в исследованиях вулканов и землетрясений на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2022. № 4. С. 4–16.
Грачев А.Ф. Идентификация мантийных плюмов на основе изучения вещественного состава вулканитов и их изотопно-геохимических характеристик // Петрология. 2003. Т. 11. № 6. С. 618–654.
Грачев А.Ф., Печорский Д.М., Цельмович В.А. Титаномагнетиты и ильмениты из раннепротерозойских базальтов и лимбургитов Северного Тянь-Шаня // Физика Земли. 2011. № 6. С. 13–25.
Дмитриев Л.В., Барсуков В.Л., Удинцев Г.Б. Рифтовые зоны океана и проблема рудообразования // Геохимия. 1970. № 8. С. 935–944.
Карпов Г.А., Аникин Л.П., Николаева А.Г. Самородные металлы и интерметаллиды в пеплах действующих вулканов Камчатки и Исландии // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2012. С. 183–187.
Карпов Г.А., Силаев В.И., Аникин Л.П. и др. Эксплозивная минерализация // Толбачинское трещинное извержение 2012–2013 гг. Новосибирск: СО РАН, 2017. С. 241–255.
Пономарев Г.П. Содержание кальция в кристаллах оливина, выросших из экспериментальных расплавов. Ч. I // Литосфера. 2014. № 4. С. 66–79.
Салтыковский А.Я., Титаева Н.А., Геншафт Ю.С. Изотопия, геохимия базальтов Исландии и мантийный плюм // Вулканология и сейсмология. 1998. № 3. С. 25–38.
Силаев В.И., Аникин Л.П., Шанина С.Н. и др. Абиогенные конденсированные органические полимеры в продуктах современного вулканизма в связи с проблемой возникновения жизни на Земле. Сыктывкар: Геопринт, 2018. 128 с.
Силаев В.И., Добрецова И.Г., Антошкина А.И. и др. Гидротермальные сульфидные оруденения в Российском разведочном районе Срединно-Атлантического хребта // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Вып. 25. Пермь: Пермский гос. университет, 2022. С. 226–238.
Силаев В.И., Карпов Г.А., Аникин Л.П. и др. Минерально-фазовый парагенезис в эксплозивных продуктах современных извержений вулканов Камчатки и Курил. Ч. I. Алмазы, углеродные фазы, конденсированные органоиды // Вулканология и сейсмология. 2019а. № 5. С. 54–67.
Силаев В.И., Карпов Г.А., Аникин Л.П. и др. Минерально-фазовый парагенезис в эксплозивных продуктах современных извержений вулканов Камчатки и Курил. Ч. 2. Минералы-спутники алмазов толбачинского типа // Вулканология и сейсмология. 2019б. № 6. С. 36–49.
Силаев В.И., Карпов Г.А., Аникин Л.П. и др. Тефра катастрофического извержения вулкана Этна на Сицилии в 1669 г.: ее петро-минералого-геохимические свойства и геодинамический аспект // Вулканология и сейсмология. 2021. № 3. С. 41–62.
Силаев В.И., Карпов Г.А., Филиппов В.Н. и др. Минералого-геохимические свойства прикратерной тефры вулкана Эребус (Антарктида) из материалов извержения 2000 г. // Вулканология и сейсмология. 2020. № 4. С. 40–56.
Соболев А.В., Никогонесян И.К. Петрология магматизма долгоживущих мантийных струй: Гавайские острова (Тихий океан) и остров Реюньон (Индийский океан) // Петрология. 1994. № 2. С. 131–168.
Чернышева Е.А., Ерошенко Д.В. Закономерности вариации состава плюмовых вулканов в Южной Атлантике и на Африканской плите // Океанология. 2019. № 2. С. 271–281.
Щербаков Ю.Г. Геохимическая эволюция и рудные формации // Проблемы эндогенного рудообразования и металлогении. Новосибирск: Наука, 1976. С. 217–229.
Civico R., Ricci T., Scarlato P. et al. High-resolution Digital Surface Model of the 2021 eruption deposit of Cumbre-Vieja volcano, La Palma, Spain. 2022. doi.org/https://doi.org/10.1038/s41597-022-01551-81
Romero J.E., Burton M., C’aceres F. et al. The initial phase of the 2021 Cumbre-Vieja ridge eruption (Canary Islands): Products and dynamics controlling edifice growth and collapse // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2022. V. 431. P. 1–16.
Cabanis B., Lecolle M. Le diagramme La/10–Y/15–Nb/8: un unties pour la discrimination des series voleangues et la mise en evidence des processes de melange et/on de contamination on crustale // C.R. Acad. Sci. Ser. II. 1989. V. 309. P. 2023–2029.
Giehl C., Marks M., Nowak M. Phase relations and liguid lines of descent an iron-rich peralkalinen phonolitic melt: An experimental study // Contr. Miner. Petrol. 2013. № 2. P. 283–304.
Green D.H., Ringwood A.E. An experimental investigation of the gabbro to eclogite transformation and its petrogical application // Geochim. Cosmochim. Acta. 1967. V. 31. № 5. P. 767–833.
Spenser K.J., Lindsley D.H. Solution model for coexisting iron-titanium oxides // Amer. Mineral. 1981. V. 66. P. 1189–1201.
Wood D.A. The application of Th–Hf–Ta diagram to problem ot tectonomagmatic classification and to establish the basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province // Earth and Planet. Sci. Lett. 1980. V. 50. P. 11–30.