Рифтогенез и мантийные плюмы

Рифтовый вулканизм обычно связывается с растяжением литосферы и последующей декомпрессией, что вызывает плавление аномальной мантии и образование щелочных базальтоидов (Континентальный рифтогенез, 1982; Грачев, 1977; 1987; Киселев и др., 1979). Однако, как известно, магмопродуктивность как в различных рифтовых зонах, так и в отдельно взятых континентальных рифтах сильно варьирует, вплоть до практически амагматических рифтов; более того, состав лав сильно варьирует, и на фоне доминирующей формации щелочных оливиновых базальтов, развиты такие породы как фонолиты, трахиты, карбонатиты (Грачев, Поляков, 1985).

Недавно в серии работ Р.Уайт и Д.Маккензи (White, McKenzie, 1989, 1995) высказали мнение, что растяжение литосферы (рифтогенез) предшествует образованию мантийных плюмов, с которыми связывется формирование обширных провинций плато-базальтов. Однако рифтогенез и образование провинций плато-базальтов принципиально различаются.

В эволюционном ряду процесса рифтогенеза до недавнего времени пропускалась весьма важная стадия, получившая названия предрифтовой (Грачев и др., 1981; Грачев, 1996; Грачев, Девяткин, 1997), без которой трудно понять природу внутриплитного вулканизма и внутриплитной геодинамики.

Одним из важных аргументов, лежащих в основе выделения предрифтового тектонического режима, состоит в том, что вулканизм в рифтовых областях начинается задолго до первых признаков растяжения. Достаточно привести несколько примеров.

В Байкальской рифтовой зоне на ее юго-западном фланге первые проявления вулканизма начались на обширной территории без всякого структурного контроля 13-15 млн. лет тому назад, в то время как заложение рифтов началось не ранее 6-8 млн. лет. Более того, крупные ареалы вулканизма, такие как Витимский, вообще лежат за пределами зоны рифтогенеза (Грачев, 1977; Киселев и др., 1979). По последним данным (Грачев, 1998), время подхода головы мантийного плюма и начало плавления в нем датируется в 22.7±4.2 млн. лет.

Развитие вулканизма в районе Ахаггар в Северной Африке на протяжении кайнозоя вообще не несет каких-либо признаков растяжения (Lesquer et al., 1988). В районе треугольника Афар первые проявления вулканизма начались 45 млн. лет, тогда как начальная стадия рифтогенеза датируется в 25-30 млн. лет (Stewart, Rogers, 1996).

История раскола Гондваны в свете новых прецезионных датировок провинций плато-базальтов дает важный фактический материал по временной последовательности развития магматизма и последующего раскола этого суперконтинента. По данным Б.Стори (Storey, 1995), базальты провинций Карру в Африке, Феррар в Антарктиде и Тасмания в Австралии образовались в течение очень короткого промежутка времени (менее 1 млн. лет) 182 млн. лет т.н., в то время как начало раскола этой части Гондваны лежит в интервале от 156 от 170 млн. лет. Базальты р. Параны в Ю. Америке и провинции Етендека в Африке также изливались очень быстро (табл. 3) около 132 млн. лет т.н., а разрыв материковой коры датируется в 112-107 млн. лет.

Северо-Атлантический плюм начал развиваться 62-64 млн. лет, причем сначала в Зап. Гренландии между хронами С25R и C24R (датский – танетский века) в течение 5-6 млн. лет, а затем его активность сместилась в Вост. Гренландию (Magmatism..., 1992), что совпало с отделением Гренландии от Европы 56-57 млн. лет в эпоху 24 магнитной аномалии (Holm et al., 1995). Как показали детальные геологические и сейсмологические исследования в районе пролива Скорсби, Вост. Гренландия (Larsen, Marcussen, 1992), никаких признаков растяжения, связанных с образование платобазальтов, в этом районе не установлено, а вариации в толщине литосферы обусловлены пермским рифтогенезом.

И, наконец, толща базальтов р. Колумбия объемом около 66 000 км³, образование которых связывается с развитием Йеллостоунского мантийного плюма, возникла в течение 1 млн. лет вне всякой связи с рифтогенезом (Hooper, 1990; Geist, Richards, 1993).

Таким образом, развитие мантийных плюмов и рифтогенез разорваны во времени и должны иметь разный механизм образования. Другая важная феноменологическая сторона проблемы состоит в том, что континентальные плато-базальты, как это следует из табл. 3, характеризуется практически одинаковой магмапродуктивностью при очень близких временах формирования мощных лавовых покровов, что резко контрастирует с вулканизмом континентальных рифтов (Грачев, Поляков, 1985).

В начало