С этих же позиций объяснимо и появление внутриплитных магм на Восточной Камчатке в плиоцене перед проявлением ОД-вулканизма. В начальный этап субдукции передний край поддвигаемой плиты контактирует с более горячей мантией, в результате чего происходит частичное плавление слоев 1, 2 и 3А океанической коры с повышением концентраций Nb, Ta и Ti в расплаве. Аналогичный механизм был ранее предложен К.Кобаяши [65] для объяснения условий формирования бонинитов.
Таким образом, для объяснения природы проявления внутриплитного геохимического типа пород среди ОД-вулканитов, а также появления магнезиальных пород адакитового типа в зоне сочленения Курило-Камчатской ОД-системы с Алеутской дугой предлагается один и тот же механизм частичного плавления кровли поддвигаемой плиты за счет более высокой температуры контактирующих участков мантии. Для проверки этой гипотезы требуются дополнительные исследования по условиям формирования геохимической специфики островодужных и внутриплитных магм в типовых и аномальных районах Камчатки, по выявлению глубинной структуры под Срединным хребтом Камчатки геофизическими методами, в первую очередь методом сейсмической томографии, а также математическое моделирование структуры поля температур аномальных участков.
Заключение
Современную структуру Курило-Камчатской ОД-системы определяют разновозрастные вулканические пояса, которые представляют собой вулканические дуги над зонами субдукции. В конце олигоцена - миоцене существовала Срединно-Камчатско-Курильская система дуг. В пределах Срединно-Камчатской дуги этой системы, располагавшейся на месте современного Срединного хребта Камчатки (см. рис.5), отчетливо проявлена вулканическая дуга, реконструируются тектоническая (невулканическая) дуга и глубоководный желоб, северная часть которого в пределах запада Командорской котловины проявляется в виде погребенного под осадками желоба, а также фиксируируется по современным гравиметрическим и сейсмологическим данным. Современные сейсмологические данные (см. рис.4) свидетельствуют о том, что в настоящее время, возможно, еще наблюдаются небольшие подвижки в зоне субдукции этой системы.
В конце миоцена - начале плиоцена на участке от Авачинского залива до Камчатского полуострова в результате блокировки зоны субдукции, по-видимому, за счет аккреции полуостровов Восточной Камчатки произошел ее перескок на современное положение и отмирание зоны субдукции под Срединный хребет, хотя вулканизм проявлялся еще и в голоцене, а к настоящему времени сохранился лишь один активный вулкан.
На участке к югу от Авачинского залива, т.е. в пределах Южной Камчатки и Курил субдукция сохранилась практически в неизменном виде с конца олигоцена. При этом в северной части Южной Камчатки произошло наложение северо-восточных структур современной дуги на северо-западные структуры верхнеолигоцен-миоценовой дуги (см. рис. 5).
В соответствии с тектонической историей островодужного этапа развития региона и геодинамическими параметрами зоны субдукции выделяются следующие районы (сегменты) современной Курило-Камчатской островодужной системы: Срединно-Камчатский, Восточно-Камчатский, Северо-Курильский, Центрально-Курильский и Южно-Курильский. Восточно-Камчатский сегмент является примером начального этапа субдукции, Срединно-Камчатская дуга - примером затухания субдукции, а для остальных районов характерен стационарный режим субдукции с разными геодинамическими параметрами. Вариации химического состава вулканических пород зависят от условий магмообразования и состава плавящегося субстрата.
На Камчатке и Курилах при стационарном режиме субдукции выплавляются типичные ОД-магмы за счет внедрения флюида из поддвигаемой плиты в в мантийний клин, где происходит плавление в зоне высоких температур, достаточных для плавления "мокрого" перидотита. Две вулканические зоны - фронтальная и тыловая обусловлены двумя уровнями отделения воды от разных водосодержащих минералов. Большинство водосодержащих минералов дегидратируются под фронтальной зоной. Источником воды под тыловой зоной является дегидратация серпентина и талька.
В аномальных участках, а именно в зоне сочленения Курило-Камчатской ОД-системы с Алеутской дугой, в Срединном хребте Камчатки после прекращения субдукции и на Восточной Камчатке в начальный этап формирования новой зоны субдукции возможно частичное плавление верхней части субдуцируемой плиты с излиянием внутриплитного геохимического типа лав и лав с адакитовой тенденцией. Частичное плавление океанической коры возможно в результате более высокой температуры на контакте с более горячими, по сравнению с обычными ОД-условиями, участками мантии, либо за счет разрыва поддвигаемой плиты (сочленение с Алеутской дугой, прекращение субдукции под Срединный хребет и отрыв тяжелой части субдуцированной плиты), либо в начальный период субдукции на Восточной Камчатке в плиоцене.
Список литературы
1. Авдейко Г.П. Закономерности распределения вулканов Курильской островной дуги // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. N5. С. 1196-1200.
2. Авдейко Г.П. Геодинамика проявления вулканизма Курильской островной дуги и оценка моделей магмообразования // Геотектоника. 1994. N2. С. 19-32.
3. Авдейко Г.П., Волынец О.Н., Антонов А.Ю. Вулканизм Курильской островной дуги: структурно-петрологические аспекты и проблемы магмообразования // Вулканология и сейсмология. 1989. N5. С. 3-16.
4. Авдейко Г.П., Волынец О.Н., Егоров Ю.О. Вулкано-тектоническое районирование и геодинамические условия магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы // Материалы совещания "Тектоника, геодинамика и процессы магматизма и метаморфизма". Т. 1. М.: ГЕОС, 1999. С. 20-24.
5. Авдейко Г.П., Пилипенко Г.Ф., Палуева А.А., Напылова О.А. Геотектонические позиции современных гидротермальных проявлений Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1998. N6. С. 85-99.
6. Авдейко Г.П., Попруженко С.В., Палуева А.А. Тектоническое развитие и вулкано-тектоническое районирование Курило-Камчатской островодужной системы // Геотектоника, в печати
7. Апрелков С.Е., Смирнов Л.М., Ольшанская О.Н. Природа аномальной зоны силы тяжести в Центрально-Камчатской депрессии // Глубинное моделирование геологических структур по гравитационным и магнитным данным. Владивосток, 1985. С. 68-71.
8. Балуев Э.Ю., Перепелов А.Б., Ананьев В.В., Тактаев В.И. Высококалиевые андезиты фронтальной части островной дуги (Камчатка) // Докл. АН СССР. 1979. Т. 279. N4. С. 977-981.
9. Бахтеев М.К., Морозов О.А., Тихомирова С.Р. Структура Восточно-Камчатской безофиолитовой коллизионной сутуры - надвига Гречишкина // Геотектоника. 1997. N3. С. 74-85.
10. Вишневская В.С., Бернард В.В. Возраст и условия формирования мезозойских кремнистых пород Камчатки // Очерки по геологиии Востока СССР. М.:Наука, 1985. С. 35-40.
11. Волынец О.Н., Авдейко Г.П., Цветков А.А. и др. Минеральная зональность четвертичных лав Курильской островной дуги // Изв. АН СССР. Сер.геол. 1990. N1. С. 29-44.
12. Волынец О.Н., Антипин В.С., Перепелов А.Б., Аношин Г.Н. Геохимия вулканических серий островодужной системы в приложении к геодинамике (Камчатка) // Геология и геофизика. 1990. N5. С. 3-13.
13. Волынец О.Н., Ермаков В.А., Колосков А.В. Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги и их значение для понимания петрогенезиса // Петрология и геохимия островных дуг и окраинных морей. М.: Наука, 1987. С. 293-312.
14. Волынец О.Н., Колосков А.В., Ягодзинский Дж. и др. Бонинитовая тенденция в лавах подводного вулкана Пийпа и его обрамления (западная часть Алеутской дуги). 1. Геология, петрохимия, минералогия // Вулканология и сейсмология. 1992. N1. С. 3-23.
15. Волынец О.Н., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Ягодзински Дж.М. Харчинский и Заречный вулканы - уникальные центры позднеплейстоценовых магнезиальных базальтов на Камчатке: вещественный состав вулканических пород // Вулканология и сейсмология. 1998. N4-5. С. 5-18.
16. . Волынец О.Н., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Ягодзински Дж М. Харчинский и Заречный вулканы - уникальные центры позднеплейстоценовых магнезиальных базальтов на Камчатке: вещественный состав вулканических пород // Вулканология и сейсмология. 1999. N 1. С. 31-45.
17. Волынец О.Н., Пономарева В.В., Бабанский А.Д. Магнезиальные базальты андезитового вулкана Шивелуч // Петрология. 1997. Т.5. N2. С. 206-221.
18. Волынец О.Н., Пузанков Ю.М., Аношин Г.Н. Геохимия неоген-четвертичных вулканических серий Камчатки // Геохимическая типизация магматических и метаморфических пород Камчатки. Труды института геологии и геофизики. Вып.390. Новосибирск, 1990. С. 73-114.
19. Волынец О.Н., Успенский В.С., Аношин Г.Н. и др. Эволюция геодинамического режима магмообразования на Восточной Камчатке в позднем кайнозое (по геохимическим данным) // Вулканология и сейсмология. 1990. N5. С. 14-27.
20. Волынец О.Н., Флеров Г.Б., Шанцер А.Е., Мелекесцев И.В. Курило-Камчатская островная дуга. Камчатский сегмент // Петрология и геохимия островных дуг и окраинных морей. М.:Наука, 1987. С. 56-85.
21. Вулканы и четвертичный вулканизм Срединного хребта Камчатки /Авт. Н.В.Огородов и др. М.: Наука, 1972. 190 с.
22. Геологическое строение зон активного кайнозойского вулканизма / Сост. В.С.Шеймович, М.Г.Патока. ПГО "Камчатгеология". М.:Недра, 1989. 207 с.
23. Гравитационное поле и рельеф дна океана / Ред. С.А.Ушаков. Л.:Недра, 1979. 295 с.