Цель работы — освоение навыков обработки петрохимических данных с помощью компьютера.

Исходные данные — 5–6 химических анализов вулканических или интрузивных пород, относящихся к той или иной магматической серии.

Задание [1]

1. Создать таблицу исходных аналитических данных. Заголовок таблицы (Пример: Таблица 1. Химический состав пород змеиногорской интрузивной серии, Рудный Алтай (по Э.Г. Конникову, 1977 г.).

2. Пересчитать исходные аналитические данные на 100% сухого вещества (без H2O, CO2, п.п.п. и др.) и представить результаты пересчета в виде таблицы с тем же заголовком, что и первая таблица (Пример: Таблица 2. Химический состав пород змеиногорской интрузивной серии, Рудный Алтай). В примечании под таблицей указать: «Все анализы пересчитаны на 100% сухого вещества». Эти две таблицы можно расположить на одном листе.

3. Нанести составы, пересчитанные на 100% сухого вещества, на классификационную диаграмму (Na2O + K2O) — SiO2 (рис. 18 или 19). Используя эту диаграмму, дать каждой вулканической (интрузивной) породе название и указать эти названия в примечании к первым двум таблицам (Пример: 1. Базальт; 2. Андезит; 3. Дацит; 4. Риодацит; 5. Риолит). <...>

В ходе детального исследования наиболее изученной части Срединно-Атлантического хребта (САХ) в интервале 0 80° с.ш., включающего сопоставление петрологических и геохимических параметров магматизма, данных спутниковой альтиметрии, сейсмологии, глубинной томографии и поверхности геоида, была установлена устойчивая корреляция перечисленных параметров вдоль его современной осевой зоны. Доказано сосуществование здесь илюмовых (ПБ) и спрединговых (СБ) ассоциаций базальтов, формирующихся в условиях двух принципиально различных геодинамических обстановок. Распределение этих ассоциаций в пространстве хребта согласуется с его тектоно-магматической сегментацией и соответствует корреляции петрологических и геофизических параметров. Полученные результаты стимулировали попытку реконструкции тектоно-магматических уловий формирования литосферы Атлантики в историческом аспекте путем использования данных об изменчивости гравитационного поля вдоль изохронных профилей, совмещенных с линейными магнитными аномалиями. В этом аспекте исследована часть площади Атлантического океана в интервале 15 40° с.ш. Здесь вдоль САХ граница между ПБ и СБ проходит вблизи 30° с.ш., что соответствует южному окончанию Азорского мегаилюма. Вдоль пар (западной и восточной) 5, 13, 21 и 30 линейных магнитных аномалий по данным [Sandwell and Smith, 1997| были построены изохронные профили значений аномалии Фая с разрешением 2 дуговые минуты. Детальное сопоставление пар изохронных профилей с профилем вдоль оси хребта позволяет предположить следующее: 1) Часть литосферы между разломами Кейн и Атлантис в течение последних 65 млн лет формировалась в условиях устойчивого спрединга практически вне влияния наложенных тектонических или магматических процессов. 2) Регионы, соответствующие провинциям ПБ и СБ в пределах исследуемой площади, существовали не менее 67 млн лет. 3) Нарушение симметрии гравитационного поля по обе стороны от оси хребта, вызванное наложенными магматическими или тектоническими событиями не может быть датировано по палеомагнитным данным. 4) Исходя из допущения о том, что корреляция петрологических и геофизических параметров, доказанная для современных событий вдоль оси САХ, сохранялась 67 млн лет, можно предположить, что за этот период времени геодинамическая обстановка, соответствующая условиям формирования Азорского мегаплюма, мигрировала на юг от 41° до 30° с.ш. со скоростью около 18 мм/год.

В сборнике опубликованы материалы, представленные для международного совещания «Взаимосвязь между тектоникой, сейсмичностью, магмообразованием и извержениями вулканов в вулканических дугах». Это совещание является логическим продолжением сложившейся в последние годы традиции организации научных встреч по проблемам, связанным с изучением процессов субдукции в Японской, Курило-Камчатской и Алеутской островных дугах. География представительства участников значительно расширилась по сравнению с предыдущими совещаниями: опубликованы работы ученых из России, США, Японии, Германии, Чехии, Италии, Мексики, Канады, Великобритании и Кореи. Публикуемые материалы представлены на три научных сессии: «Активный вулканизм», «Геодинамика, тектоника, петрология, геохимия, процессы магмообразования» и «Проблемы сейсмичности Дальнего Востока и Восточной Сибири». In this book we publish proceedings of the IV international workshop Linkages among tectonics, seismicity, magma genesis, and eruption in volcanic arcs. This workshop is a sequential biennial meeting focused on subduction processes emphasizing the Japan-Kurile-Kamchatka-Aleutian Arcs. Geography of the foreign participants has grown considerably from previous workshops: registered participants include scientists from Russia, the USA, Japan, Germany, Czech Republic, Italy, Mexico, Canada, Great Britain and Korea. This volume contains the abstracts covering three scientific sessions on Active volcanism; Geodynamics, tectonics; geochemistry, petrology and magma generation; and Problems of seismicity of the Far East and East Siberia. Четвертое Международное совещание по Курило-Камчатской-Алеутской вулканическим дугам, являющимися одними из наиболее активных вулканических областей в Северотихоокеанском регионе в зоне перехода океан-континент, будет проходить 21-27 августа в Петропавловске-Камчатском, Россия. Основные темы для рассмотрения: геодинамика Японской, Курило-Камчатской и Алеутской вулканических дуг; магмообразование и тектоника; сейсмичность зон субдукции; механизм вулканических извержений; сейсмичность вулканов и вулканоопасность; проблемы сейсмичности Дальнего Востока и Восточной Сибири. Дополнительно будут рассмотрены вопросы по конкретным направлениям международного сотрудничества: извержения вулканов и недавние сильные землетрясения; мониторинг по дистанционным данным (спутники); вулканическая и тектоническая деформации. Первое совещание по этим проблемам было проведено в 1998 году в Петропавловске-Камчатском, которое определило направление международного сотрудничества между учеными России, США и Японии по изучению особенностей зон субдукции, их влияния на вулканизм, тектонику и сейсмичность. Понимание этих особенностей и взаимосвязей позволит в дальнейшем развивать модели процессов, происходящих в зонах субдукции. Междисциплинарный и международный характер совещания собирает вместе ученых из различных областей науки и из разных стран. Объединение многочисленных геофизических методов в этой уникальной природной лаборатории позволит более эффективно контролировать и снижать вулканическую и тектоническую опасность. По инициативе ведущих ученых Камчатки (Россия), Аляски (США) и Хоккайдо (Япония) подобные совещания проводятся каждые два года по принципу очередности (Петропавловск-Камчатский, Камчатка,1998; Саппоро, Хоккайдо, 2000; Фэрбенкс, Аляска, 2002). Настоящее Совещание будет проходить в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, который был создан 20 апреля 2004 г. путем объединения Института вулканологии ДВО РАН и Института вулканической геологии и геохимии ДВО РАН. На три сессии (активный вулканизм; геодинамика, тектоника, геохимия, петрология и магмообразование; проблемы сейсмичности Дальнего Востока и Восточной Сибири) представлено более 130 докладов, в том числе 33 от иностранных и 84 от отечественных участников. Кроме этого, 15 докладов представлены в соавторстве между российскими и зарубежными учеными, что указывает на возросший уровень сотрудничества. География представительства зарубежных участников значительно расширилась по сравнению с предыдущими совещаниями. Это Россия, США, Япония, Германия, Чехия, Италия, Мексика, Канада, Великобритания, Корея. В подготовке Совещания активное участие приняла Камчатская опытно-методическая сейсмологическая партия Геофизической службы РАН, которая провела основную работу по организации сессии «Проблемы сейсмичности Дальнего Востока и Восточной Сибири», которая представляет традиционное региональное Совещание сейсмологов.

В работе сочетаются методы петролого-геохимического и термомеханического численного моделирования для определения условий образования меймечитов Маймеча-Котуйской провинции и базальтов гудчихинской свиты Норильского района, представляющих соответственно конечную и начальную  стадии магматизма Сибирской трапповой провинции. Изучены составы пород, вкрапленников оливина, расплавных включений в оливине наименее измененных меймечитов, а также составы пород и состав оливина дунитов из скважин Г-1 и Г-3, пробуренных в переделах Гулинского массива, Маймеча-Котуйской магматической провинции севера Сибирской платформы. Соотношения Mn/Fe и Ni/Mg в оливине свидетельствуют о перидотитовом мантийном источнике меймечитов. Родоначальный расплав меймечитов в приповерхностных условиях был богат щелочами, содержал около 24 % MgO, был значительно дегазирован, недосыщен сульфидным расплавом и окислен. В глубинных условиях первичный расплав меймечита был, вероятно, богат СО2 (6 мас.%) и Н2О (2 мас.%) и образовался в результате частичного плавления перидотитового источника на глубинах около 200 км. Концентрации несовместимых элементов в меймечитовом расплаве указывают на значительную роль граната и глубинного калийсодержащего клинопироксена в его мантийном источнике и свидетельствуют о генетической связи с источниками расплавов гудчихинской свиты и кимберлитов. Особенности геохимии и минералогии изученных дунитов Гулинского плутона свидетельствуют об их тесной генетической связи с меймечитами. При помощи метода конечных элементов, рассчитана термомеханическая модель взаимодействия мантийной струи с литосферой щита переменной мощности с использованием реалистичной вязкоупругопластичной реологии пород, зависящей от температуры и напряжения. На основе результатов экспериментальных и модельных исследований предполагается, что мантийная струя пермотриасового возраста с потенциальной температурой около 1650оС транспортировала существенное количество древней рециклированной океанической коры (до 15%) в виде карбонатсодержащего пересыщенного SiO2 эклогита, низкие степени плавления которого на глубинах 250—300 км приводили к образованию карбонат-силикатных расплавов, метасоматизировавших корни сибирской литосферы. Дальнейший подъем мантийной струи в областях утонения литосферы (Норильский район) приводил к прогрессивному плавлению эклогита и образованию реакционного пироксенита, который затем плавился на глубинах 130—180 км. Большой объем образовавшихся магм (траппы гудчихинской свиты) внедрился в литосферу и привел к ее дестабилизации и обрушению. Погружающиеся блоки литосферы, содержащие фрагменты истощенного метасоматизированного перидотита, прогревались до высоких температур внутренних частей мантийной струи и плавились с образованием меймечитового расплава. Меймечиты проявились на поверхности лишь в области литосферы повышенной мощности, где они избежали смешения с большими объемами траппов в стороне от основной зоны мантийного плавления под более тонкой литосферой. Предполагается, что и меймечиты и первичные магмы сибирских траппов, а также кимберлиты, имеют один и тот же источник несовместимых элементов, а именно корбонатсодержащую рециклированную океаническую кору, принесенную горячей мантийной струей.

В книге рассмотрены различные аспекты учения о горных породах, общие соотношения магматизма, осадконакопления и метаморфизма с планетарными геофизическими явлениями. Главная особенность этого учебного и справочного руководства — компактное освещение современного состояния самых различных методических направлений в петрографии, от экспериментального изучения различных физико-химических систем до приемов полевых наблюдений и диагностики пород. Книга иллюстрирована оригинальными диаграммами, зарисовками и удачно подобранными геологическими картами. Интересен пронизывающий все разделы книги геологический подход к петрографическим объектам; автор неизменно стремится провести читателя от первого взгляда на обнажение до синтеза всех данных в петрогенетической концепции.

Как универсальное руководство книга представляет интерес не только для студентов и специалистов-петрографов, но и для представителей любых отраслей геологии.

В книге крупнейших американских петрологов Тернера и Ферхугена изложены основные принципы петрологии—науки о формировании горных пород. Авторы в последние годы внесли большой вклад в развитие петрологии, и второе издание их классического труда (первое вышло в свет в 1951 г. и на русский язык не переводилось) значительно расширит наши представления о происхождении наиболее распространенных типов горных пород. Книга, написанная на весьма высоком теоретическом уровне, доступна и широкому кругу геологов, поскольку материал изложен п предельно ясной форме.

Книга рассчитана на петрографов, минералогов, геологов, специалистов, работающих в области изучения рудных месторождений, и геохимиков.

«Изверженные породы и глубины земли» Р. О. Дэли в переводе С. П. Соловьева под редакцией проф. А. П. Герасимова рассматривают изверженные породы и связанные с ними теоретические вопросы. Автор уделяет также много внимания вопросу строения земли. Книга представляет ценную петрологическую сводку крупнейшего ученого, много работавшего в этой области.

В этой работе имеется значительное количество оригинального материала и оттенены собственные взгляды автора по различным вопросам (проблема батолитов, происхождение щелочных пород и т. д.).

В конце книги приложена статья С. П. Соловьева, трактующая вопрос распределения изверженных пород в COOP. Книга является учебным пособием для студентов старших курсов геолого-разведочных специальностей и представляет также значительный интерес для специалистов.

«Основы петрологии» Тирреля являются выдающимся по своей ясности и сжатости изложением современных петрологических идей, широко охватывающим различные проблемы этой области знания. Книга Тирреля не представляет учебника описательной петрографии, имеющей целью научить распознавать горные породы как естественные тела, слагающие земную кору, и находить сходство их и различие в их разнообразии как минеральных аггрегатов. Автор вводит читателя в круг общих петрологических представлений о происхождении горных пород и взаимоотношений их, как геологических образований; таким образом его книга является изложением той части науки о горных породах, которая в наших школах иногда называется общей петрографией. Однако, как указывай автор (стр. 9), описательная петрография должна «являться необходимой предварительной ступенью к петрологии» и книга Тирреля прочтется с особенной пользой теми, кто уже ознакомился с элементами петрографии. Основная мысль, что петрология является частью геологии, составляет характерную черту изложения предмета в этой превосходной книге, которая является не только прекрасным учебником для лиц, изучающих горные породы, но представляет интерес и для геологов и для натуралистов вообще, так или иначе соприкасающихся с изучением земной коры.

Учащиеся нашей высшей школы без сомнения встретят появления в свет перевода книги «Основы петрологии» с чувством живой признательности профессору Тиррелю, любезно давшего согласие, чтобы его книга появилась и на русском языке.

Книга Оллинга, крупного американского петрографа-экспериментатора, профессора геологии в университете Рочестер в США, «Петрология» интересна, прежде всего, как вполне научное, точное и в очень легко доступной форме даже для мало подготовленных в области петрологии изложение физико-химических основ петрографии и главнейших достижений петрологии. Его выводы в области петрологии вытекают в значительной своей части из данных физико-химии силикатов и экспериментов с силикатными двойными и тройными системами. Ясно и точно изложены принципы равновесия, явления твердых растворов, изоморфизма, полиморфизма и кристаллизации. Очень интересно изложены главы, касающиеся «петрологической минералогии», в которых он исходит из понятия о миналах, из данных эксперимента и наших знаний о связи оптических и химических свойств минералов. Очень хорошо охарактеризованы зонарное строение и двойники, порядок кристаллизации, роль летучих компонентов, типы гомогенных равновесий в природе, процессы кристаллизации магм и диференциации их, ассимиляции и затвердения, петрографические провинции, общие вопросы генезиса изверженных пород.

В этой богатой содержанием книге можно найти ряд новых систематически изложенных сведений, облегчающих изучение трудных вопросов генезиса изверженных пород.

«Петрология» Оллинга может служить ценным пособием в деле изучения физико-химии изверженных пород, их минералогии и генезиса.

Структурная вулканология возникла как раздел вулканологии в процессе дифференциации наук о Земле — геологии, геофизики, геохимии. Она развивается под влиянием типичного для современных наук синтеза. Изучая проблемы взаимосвязи вулканизма и тектоники, она участвует в создании общей теории развития Земли. Будучи явлением космического порядка, вулканизм стал играть структурообразующую роль на планетарной стадии дифференциации и дегазации оболочек Земли. Вулканическая деятельность рассматривается как часть единого тектоно-магматического процесса, формирующего земную поверхность в результате поднятия и излияния магмы одновременно с перемещениями глыб земной коры.