Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Генерация коллизионных магм на примере четвертичного вулканизма территории Армении и вулканическая опасность

Меликсетян, Хачатур Борисович (2018) Генерация коллизионных магм на примере четвертичного вулканизма территории Армении и вулканическая опасность. Doctor of Sciences thesis, НАН РА Институт геологических наук.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (3820Kb) | Preview

    Abstract

    Вулканизм является поверхностным проявлением высокой температуры внутренних оболочек Земли и процессов, связанных с переносом этого тепла и вещества из глубин на поверхность. При возникновении различных геодинамических трансформаций, таких как рифтинг, субдукция или коллизия, может происходить частичное плавление в верхней мантии или земной коре, которое в совокупности с повышенной проницаемостью коры приводит к подъему магм на поверхность и возникновению эффузивных и эксплозивных вулканических извержений. Изучению особенностей генерации магм, созданию петрогенетических и вулкано-тектонических моделей в пределах островных дуг, срединно-океанических хребтов, континентальных рифтов и океанических островов посвящены многочисленные научные исследования. В то же время, относительно причин возникновения масштабного и продолжительного магматизма в зонах континентальной коллизии (таких как Армянское нагорье, Тибет и др.) единое мнение не сформировано. Именно по этой причине, в последние десятилетия коллизионный вулканизм привлекает внимание многих исследователей, поскольку отличается целым рядом специфических особенностей от вулканизма других геодинамических обстановок. Как отмечено в работе (Pearce, 2014), в долгосрочной перспективе субдукционный вулканизм сменяется коллизионным, который в свою очередь переходит в континентальный- внутриплитный. То есть геохимические особенности коллизионного вулканизма являются индикаторами смены геодинамических обстановок, дополняя наши знания о природе вулканической активности и ее эволюции во времени и в пространстве в целом. Важной особенностью коллизионного вулканизма является приуроченность ареалов вулканизма к тем или иным тектоническим зонам растяжения в условиях коллизионного плато, так как без наличия локальных структур растяжения не может быть достигнута степень проницаемости коры необходимая для формирования как моногенных (ареальных) вулканических кластеров, так и крупных стратовулканов. В данной работе на основе всестороннего анализа новых геологических, геохимических и вулканологических исследований, изотопных датировок методами 40Ar/39Ar и unspiked K-Ar, а также обобщения современных результатов литературных, вулканологических, геотектонических, геохимических и геофизических исследований предложена модель генерации магм в зоне Аравийской континентальной коллизии на примере четвертичного вулканизма Армении. Կոլիզիոն հրաբխականությունը հանդիսանում է երկրադինամիկ իրավիճակների հերթափոխման ցուցիչ և իրենից ներկայացնում է կոլիզիայի գոտիներում մագմաառաջացումը և մագմաների բարձրացումը հասկանալու յուրահատուկ օբյեկտ՝ լրացնելով մեր գիտելիքները հրաբխային ակտիվության բնույթի, տեկտոնական պայմանների և տարածության ու ժամանակի մեջ հրաբխականության էվոլյուցիայի մասին: Հեղինակի կողմից Հայաստանի չորրորդական հրաբխականության վերաբերյալ ստացված իզտոպային-երկրաքիմիական, հրաբխագիտական, երկրաժամանակագրական տվյալների համապարփակ անալիզի արդյունքում առաջարկվել է Անատոլիա-Հայ-Իրանական օրոգեն պլատոյի (սարահարթի) չորրորդական հրաբխականության պետրոգենետիկ և գեոդինամիկ մոդելը, ի հայտ են բերված մագմաների լիթոսֆերային և/կամ ասթենոսֆերային մանթիական աղբյուրները և նրանց հետագա էվոլյուցիան՝ բյուրեղացման դիֆերենցիացիան կամ մագմաների խառնվելը Հարավային Կովկասի տարբեր հրաբխային կլաստերների սահմաններում: Ցույց է տրված, որ Հարավային Կովկասի վերին պլիոցեն-չորրորդականի դոլերիտ-տրախիբազալտային հրաբխականությունը, որն ընդգրկում է Ախալքալաքի, Լոռու, Կոտայքի սարահարթերը և Կարս-Էրզրումի սարահարթի մի մասը, հանդիսանում է Երկրագնդի առավել երիտասարդ և փաքր պլատո-բազալտային պրովինցիան՝ անկախ տեկտոնական պայմաններից: Փոքր Կովկասի դոլերիտ-տրախիբազալտային հրաբխականությունը արդյունք է սուբդուկցիոն-մոդիֆիկացված լիթոսֆերային մանթիական աղբյուրի փոքր և միջին աստիճանի (<5%) շպինելային ֆացիաների մասնակի հալման և չի ցուցադրում կեղևային զգալի կոնտամինացիայի կամ մագմաների իրար խառնվելու վկայություններ և իրենից ներկայացնում է տարածաշրջանի կոլիզիոն հրաբխականության մանթիական աղբյուրներից մեկը («դոլերիտային» լիթոսֆերային մանթիական աղբյուր): Collision volcanism is an indicator of the changes of geodynamic settings and represents a unique object for understanding magma generation conditions and their rise in the collision zones, contribute important information about links between volcanic activity and tectonic settings in space and time. As a result of comprehensive analysis of new isotope, geochemical, volcanological, geochronological data on Quaternary volcanism of Armenia, petrogenetical and geodynamic model of Quaternary volcanism of Anatolian-Armenian-Iranian orogenic plateau is developed. Lithospheric and/or asthenospheric mantle sources of magmas and paths of their further evolution such as fractional crystallization and magma mixing within different volcanic clusters of South Caucasus are characterized. It is demonstrated that Upper Pliocene-Lower Quaternary dolerite-trachybasaltic volcanism of South Caucasus including Akhalkalaki, Lori, Kotayk and part of Kars- Erzurum plateaus, represents the youngest and smallest continental flood basalt province regardless of tectonic settings. It is demonstrated, that dolerite-trachybasaltic volcanism of South Caucasus is the result of small and medium degrees (<5%) partial melting of spinel facies of subduction modified lithospheric mantle source and does not demonstrate evidence of significant crust-contamination or magma mixing and thus, represents one of the mantle sources of collision volcanism in the region (“dolerite” lithospheric mantle source). Large-volume CFB magmatism to the north of Amasia-Sevan-Akera suture zone can be explained as a result of detachment of the northern Pontide slab in the late Miocene (Skolbeltsyn, 2014), apart from the detachment of the southern slab beneath Bitlis-Zagros suture (Keskin et al., 199), which caused the rise of hot asthenosphere within the territory of Armenia and the entire northern part of the Armenian Highland and triggered large-scale melting of the lithospheric mantle. Post-collisional volcanism of Armenia is associated with two different mantle sources. One of them is the “dolerite” lithospheric mantle source and the second one is Kapan and Syunik -II source of basanites partially exposed also in the volcanism of Vardenis upland. A comprehensive analysis of geochemical characteristics of volcanism of Javakheti plateau, Aragats, Gegham and Kars-Erzrum plateaus demonstrate their uniformity. Therefore, Vardenis and Syunik represent a boundary between two different mantle domains: Kars-Erzrum-Javakheti-Gegham (“dolerite”) to the north-northwest and Syunik-Kapan- NW Iran (“basanitic”) to the south. Geochemical characteristics of the investigated volcanic series of Armenia are related to enrichment of mantle sources of volcanism by past subductions that took place in the region. At that, influence of Mesozoic subduction is observed in the “dolerite” mantle source, while in the south in Syunik II-Kapan basanite source, overimposed influence of distinct subduction components associated with the younger Zagros subduction is observed.

    Item Type: Thesis (Doctor of Sciences)
    Additional Information: Կոլիզիոն մագմաների առաջացումը Հայաստանի տարածքի չորրորդական հրաբխականության օրինակով և հրաբխային վտանգը: Formation of collision magmas at the example of Quaternary volcanism of the territory of Armenia and the volcanic hazards.
    Uncontrolled Keywords: Մելիքսեթյան Խաչատուր Բորիսի, Meliksetian Khachatur
    Subjects: Earth Science
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 05 Nov 2018 11:03
    Last Modified: 05 Nov 2018 11:51
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/7922

    Actions (login required)

    View Item