Геохимическая эволюция вулканитов острова Кунашир: Курильская островная дуга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.04, кандидат геолого-минералогических наук Мартынов, Алексей Юрьевич

• Мартынов, Алексей Юрьевич
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Мартынов, Алексей Юрьевич

Введение.

Глава 1 Общая геологическая характеристика.

1.1. История геологической изученности.

1.2. Краткий геологический очерк.

1.3. Вопросы строения вулканогенных толщ о. Кунашир.

Глава 2 Петрография вулканических пород.

Глава 3 Главные и малые элементы.

Глава 4 Микроэлементы.

Глава 5 Радиогенные изотопы.

5.1 Изотопы Sr, Nd, Pb.

5.2 Изотопы Hf.

Глава 6 Вопросы петрогенезиса.

6.1 Коровая контаминация.

6.2 Состав мантийного источника.

6.3 Вклад в магмогенезис субдукционных компонентов.

6.4 Происхождение поперечной геохимической зональности.

6.5 Возрастные геохимические вариации.

6.6 Оценка температур и давлений образования высокомагнезиальных базальтов.

6.7 Вопросы геодинамики.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геохимическая эволюция вулканитов острова Кунашир: Курильская островная дуга»

Актуальность проблемы. Несмотря на огромный интерес, проявляемый к островодужным системам и связанным с ними магматическим процессам, данные по вулканизму ранних этапов их формирования очень ограничены (Stern, 2004). В пределах Изу-Бонин-Марианской островной дуги исследования нижних частей вулканического разреза проводились с помощью обитаемых подводных аппаратов (Ishizuka et al, 2006а и др.). Интенсивно изучалась островная дуга Северо-Восточной Японии (Goto et al., 1995; Kimura, Yoshida, 2006; Nakajima et al, 1995; Okamura et al, 1995; Okamura et al., 1998; Okamura et al, 2005; Pouclet, Bellon, 1992; Pouclet et al, 1995; Sato et al, 2007; Shuto et al, 2004, 2006; Takagi et al, 1999; Yoshida et al, 1995; Yoshida, 2001), сформированная в позднем кайнозое в ассоциации с тыловодужной котловиной Японского моря (Kimura, 1996; Tamaki et al., 1992). Здесь комплексы пород ранних этапов развития располагаются выше уровня моря и могут быть исследованы без применения сложных технических средств. В пределах дуги поперечная геохимическая зональность, типичная геохимическая особенность островодужных систем (Gill, 1981; Pearce, Parkinson, 1993; Peate, Pearce, 1998), проявляется лишь начиная с плиоцена (Yoshida et al., 1995; Yoshida, 2001; Kimura, Yoshida, 2006).

Курильская островная дуга - объект данного исследования, изучена слабо. Современные аналитические данные имеются лишь для отдельных крупных голоценовых вулканических центров (Журавлев и др., 1985; Ishikawa, Тега, 1997; Bailey et al., 1989; Bindeman, Bailey, 1999; Авдейко и др., 1992; Мартынов и др., 2005). Геохимическая информация по миоцен-плиоценовым эффузивам, картируемым в основании наземной части вулканического разреза, практически отсутствует. В некоторых работах (Сывороткин, Русинова, 1989; Baranov et al., 2002) высказывались предположения о связи их формирования с процессами раскрытия задуговой Курильской котловины, но требуются более детальные изотопно-геохимические исследования, чтобы судить об этом с большей определенностью.

Цель исследований. Целью данной работы является реконструкция магматической истории самого южного острова Курильской островной дуги -Кунашира на основе детальных изотопно-геохимических исследований неоген-четвертичных, преимущественно основных по составу, вулканитов. В процессе работы решались следующие задачи:

1. Анализ распределения петрогенных оксидов, микроэлементов и изотопов Sr, Nd, Pb и Hf в разновозрастных эффузивах;

2. Оценка влияния коровой контаминации на состав магматических пород;

3. Реконструкция вклада субдукционного компонента в магмогенезис;

4. Характеристика изотопного и микроэлементного состава мантийного источника;

5. Оценка влияния задуговых тектоно-магматических процессов на островодужный магмогенезис.

Научная новизна исследований. Впервые выполненные детальные геохимические и изотопные (8г, N<1, РЬ, ЬИ) исследования неоген-четвертичных вулканитов о. Кунашир позволили выявить главные особенности развития магматизма в пределах южных Курил, оценить роль различных магмогенерирующих процессов и факторов в зарождении и эволюции расплавов.

Фактический материал. В основу работы положен фактический материал собранный автором при полевых исследованиях, а также образцы из коллекций А.В. Рыбина (ИМГиГ ДВО РАН) и Ю.А. Мартынова (ДВГИ ДВО РАН). При решении геологических и петрогенетических проблем привлекались литературные источники.

Образцы и методы исследования. В процессе лабораторных исследований автором было описано около 150 прозрачных шлифов вулканических пород. Составы минералов (более 50) определялись на микрозонде СатеЬах в Институте вулканологии ДВО РАН (г. Петропавловск-Камчатский) и на микроанализаторах .ГХА-5а и 1ХА 8100 в ДВГИ ДВО РАН (г. Владивосток). Анализ осуществлялся при ускоряющем напряжении 20 кВ и токе зонда около 50 нА. В качестве эталонов использовали химически проанализированные однородные по составу минералы (санидин - для 81, Иа, К, А1; диопсид - для Са и М^; оливин - для

Fe; ильменит - для Ti и родонит - для Мп). Ошибка анализа не превышает 1.5-2 отн. %.

74 образца вулканических пород, преимущественно основного состава, характеризующие миоценовые, плиоценовые, плиоцен-плейстоценовые и голоценовые этапы вулканизма, были проанализированы рентгено-флюоресцентным методом (XRF) на 10 петрогенных элементов и ограниченное число (14) микроэлементов. Истертые пробы пород в течение трех часов прокаливались в муфельной печи при температуре более 1000°С. Смесь, состоящая из 1,8 граммов прокаленного порошка (образец) и 3,6 граммов флюса, плавилась с помощью автоматического аппарата "Bead Sampler" (Kimura, Yamada, 1996). В качестве флюса использовалась смесь Li2B407 и 1ЛВ02 в отношении 4:1. Полученное при охлаждении стекло анализировалось на спектрометре Rigaku RIX 2000 в университете Шимане, г. Матсуе, Япония.

Более трех десятков проб были исследованы на широкий спектр микроэлементов, включающий редкоземельные элементы (REE), масс-спектрометрическим методом с индукционно-связаной плазмой (ICP-MS) на приборе VG PQ3 (Kimura et al., 1995). Измерение изотопных отношений 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd, 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, 208Pb/204Pb (31 проба) и I76Hi7177Hf (5 проб) проводилось на мультиколлекторном спектрометре (MC-ICP-MS) VG Р54. В качестве стандартов использовались пробы JB-lb (для Nd и Sr) и JB-2 (для РЬ). Процесс сепарирования Sr, Nd, Pb и Hf осуществлялся по методике, описанной в работах (Пгшш et а/., 1994; Пгшш а1., 1995; К1тига et а1, 2003).

Основные защищаемые положениях

1. Поперечная геохимическая зональность - типичная особенность субдукционного магматизма, проявлена в вулканитах всех временных интервалов развития о. Кунашир, за исключением плиоцен-плейстоценового. Плиоцен-плейстоценовые платобазальты формировались либо в условиях пологой субдукции, либо в несубдукционной геодинамической обстановке.

2. Геологические и геохимические особенности тыловодужных вулканитов о. Кунашир свидетельствуют об определенной роли в их генезисе тектоно-магматических процессов формирования задуговой Курильской котловины.

3. Особенности распределения изотопов РЬ и Н/указывают на то, что, по крайней мере, с позднего кайнозоя, состав надсубдукционной мантии южного звена Курильской островодужной системы соответствовал резервуару индийского МОЯВ-типа. Граница с резервуаром МОКВ Тихого океана проходила, вероятно, по Курило-Камчатскому глубоководному желобу.

Апробация работы. Основные положения диссертации были опубликованы в 7 работах, 6 из которых - в центральных и зарубежных периодических изданиях, рекомендованных ВАК:

Мартынов Ю. А., Дриль С.И., Чащин A.A., A.B. Рыбин, Мартынов А.Ю. Деплетированный характер вулканизма острова Кунашир - роль несубдукционных факторов в магмогенезисе Курильской островной дуги // ДАН. 2004. т. 394. № 4. с. 527-532.

Мартынов Ю. А., Дриль С.И., Чащин A.A., Рыбин A.B., Мартынов А. Ю. Геохимия базальтов островов Кунашир и Итуруп - роль несубдукционных факторов в магмогенезисе Курильской островной дуги // Геохимия. 2005. № 4. с. 369-383.

Мартынов Ю.А., Мартынов А.Ю., Чащин A.A., Рыбин A.B. Базальты вулкана Тятя: петрология и генезис (остров Кунашир, Курильская островная дуга) // Тихоокеанская геология. 2005. т. 24. № 3. с. 22-31.

Мартынов Ю.А., Кимура Дж. И., Ханчук А.И., Рыбин A.B., Чащин A.A., Мартынов А.Ю. Магматические источники четвертичных лав Курильской островной дуги: новые данные по изотопии стронция и неодима // ДАН. 2007. т. 416. №5. с 670-675.

Мартынов А.Ю., Кимура Дж.И. Геохимия Миоценовых вулканитов острова Кунашир, Большой Курильской гряды // Материалы симпозиума " Вулканизм и Геодинамика", том 1. 2009 г. с. 421-423.

Мартынов Ю.А., Ханчук А. И., Кимура Дж.И., Рыбин A.B., Мартынов А. Ю. Геохимия и петрогенезис четвертичных вулканитов Курильской островной дуги // Петрология. 2010. т. 18. № 5. С. 1—25.

Martynov A.Y., Kimura J-I., Martynov Y.A., Rybin A.V. Geochemistry of late Cenozoic lavas Kunashir Island, Kurile Arc // Island Arc. 2010. V. 19. P. 86104.

Основные положения работы докладывались на различных региональных, всероссийских и международных совещаниях и симпозиумах, в том числе на IV Всероссийском симпозиуме по вулканологии и палеовулканологии «ВУЛКАНИЗМ И ГЕОДИНАМИКА» (г. Петропавловск-Камчатский, 2009).

Практическая значимость. Данные по микроэлементному и изотопному составу разновозрастных лав о. Кунашир могут быть использованы для реконструкции особенностей развития вулканизма южного сегмента Курильской островной дуги, в качестве геохимических реперов при геологическом картировании вулканогенных толщ и металлогенических построениях.

Благодарности. Автор благодарит научного руководителя академика А.И. Ханчука А.И., чл. корр. РАН В.Г. Сахно, д.г.-м.н. Казаченко В.Т., д.г.-м.н. Кемкина И.В., к.г.-м.н. В.Ф. Полина за обсуждение, замечания и рекомендации, позволившие значительно улучшить качество диссертации, а также Дж.И. Кимуру и Ю.А. Мартынова за постоянную помощь в работе, полезные советы и поддержку на всех этапах исследования. Автор выражает глубокую признательность за аналитическое обеспечение Дж.И. Кимуре, Б. Розэру (Университет Шимане, г. Матсуе, Япония). За помощь в обработке материалов и техническое оформление работы автор благодарен H.H.

Семеновой, A.A. Чащину, Н.И. Гвоздевой, JI.A. Кариюк (ДВГИ ДВО РАН); за предоставленный каменный материал - A.B. Рыбину (ИМиГ ДВО РАН) и Ю.А. Мартынову (ДВГИ ДВО РАН).

Символы и сокращения используемые в диссертации

LOI - потери при прокаливании

PI - плагиоклаз

Срх - клинопироксен

Орх - ортопироксен

Ol - оливин

Mt - магнетит

ОМ — основная масса

An — анортит

Ab - альбит

Аи - авгит

Wo - волластонит

Fs - ферросилит

En - энстатит

Fa - фаялит

Fo - форстерит

HFSE - высокозарядные элементы

LILE - крупноионные литофильные элементы

REE - редкоземельные элементы

LREE - легкие редкоземельные элементы

HREE - тяжелые редкоземельные элементы

АОС - измененная океаническая кора

АОС fluid - флюид, образующийся при дегидратации измененной океанической коры.

SED - океанический осадок

SED fluid - флюид, формирующийся при дегидратации океанического осадка.

SED melt - расплав, образующийся при плавлении океанического осадка

Заключение диссертации по теме «Петрология, вулканология», Мартынов, Алексей Юрьевич

Заключение

Впервые выполненные детальные изотопно-геохимические исследования вулканитов ранних возрастных этапов формирования о. Кунашир позволили установить основные особенности эволюции субдукционного магматизма.

Отчетливая поперечная зональность ранних миоцен-плиоценовых базальтов о. Кунашир свидетельствует о субдукционных условиях их образования. В этом отношении южные Курилы существенно отличаются от вулканической дуги Северо-Восточной Японии.

Температурный фон в тыловой зоне зарождающейся островодужной системы определялся не только возрастом погружающейся океанической плиты, но и активными магматическими процессами в раскрывающейся Курильской котловине. Поперечная геохимическая зональность островодужных лав на этом этапе развития островной дуги в значительной степени определялась изменением физической природы субдукционного компонента, с возрастанием к тыловой зоне роли расплава, связанного с плавлением осадочного материала.

Отсутствие поперечной геохимической зональности в плиоцен-плейстоценовых платобазальтах, аномально низкие концентрации К20 и некогерентных микроэлементов в этих породах свидетельствуют о формировании этих пород либо в условиях пологой субдукции, либо при ее отсутствии. Требуются дополнительные исследования, чтобы судить об этом с большей определенностью.

В условиях сжатия и охлаждения задугового бассейна, преобладающий вклад в магмогенезис вулканитов голоценового возраста оказывал низкотемпературный субдукционный компонент. Происхождение поперечной геохимической зональности пород этого возрастного интервала связано, скорее всего, с уменьшением степени плавления магматического источника к тыловой зоне островодужной системы.

Впервые полученные данные по отношению изотопов Ж позволили установить присутствие мантии МСЖВ Индийского океана под южным звеном Курильской островодужной системы на протяжении длительного периода времени, по крайней мере, со среднего миоцена.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Мартынов, Алексей Юрьевич, 2011 год

1. Богатиков O.A., Цветков A.A. Магматическая эволюция островных дуг. М.: Наука. 1988. 249 с.

2. Биндеман И.Н. Смешение магм как механизм генезиса экструзивных дацитов вулкана Менделеева (о. Кунашир, Курильские острова) // Тихоокеанская геология. 1990. №1. С.490-493.

3. Биндеман И.Н., Фролова Т.И. Окислительно-восстановительный режим формирования вулканических пород Курило-Камчатской дуги как индикатор их поперечной зональности // Доклады АН СССР. 1993. №4. С. 490-493.

4. Вергунов Г.П. Об интрузивных породах Курильских островов (Шикотан, Кунашир и Итуруп) // Геология и геофизика. 1961. № 5. С. 77-80.

5. Виноградов В.И., Григорьев B.C., Покровский Б.Г. Изотопный состав кислорода и стронция в породах КОД — ключ к некоторым генетическим построениям. В сб. Эволюция системы кора-мантия. М. 1986. С. 78-103.

6. Волынец О.Н. Гипербазитовые включения в четвертичных лавах Курильской островной дуги // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1990. №3. С. 43-57.

7. Волынец О.Н., Щека С.А., Дубик Ю.М. Оливин-анортитовые включения вулканов Камчатки и Курил . В кн. Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги. М. 1978. С. 124-167.

8. Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островной системы. Под ред. Сергеева К.Ф., Красного M.J1. Ленинград: ВСЕГЕИ. 1987. 36 листов.

9. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Наука. 1967. с. 288 .

10. Данченко В.Я. Золото-серебрянная минерализация Большой Курильской гряды. Препринт. Южно-Сахалинск. 1991. 63 с.

11. Дир У.А., Хауи P.A., Зусман Дж. Породообразующие минералы. М.: «Мир», Т.2. 1965. 405 с.

12. Журавлев Д.З., Цветков A.A., Журавлев А.З. и др. Латеральные вариации изотопных отношений неодима и стронция в четвертичных лавах Курильской островной дуги и их петрогенетическое значение //Геохимия. 1985. №12. С. 1723-1736.

13. Злобин Т.К., Пискунов ,.Н., Фролова Т.И. Новые данные о структуре земной коры в центральной части Курильской островной дуги // Доклады АН СССР. 1987. Т. 293. С. 185-187.

14. Леонова Л.Л. Геохимия четвертичных и современных вулканических пород Курильских островов и Камчатки // Геохимия. 1979. №2. С.179-197.

15. Леонова Л.Л., Удальцова Н.И. Геохимия урана и тория в вулканическом процессе на примере Курило-Камчатской зоны. Новосибирск: наука. 1974. 94 с.

16. Мартынов Ю.А., Дриль С.И., Чащин A.A., Рыбин A.B. Мартынов А.Ю. Геохимия базальтов островов Кунашир и Итуруп роль несубдукционных факторов в магмогенезисе Курильской островной дуги // Геохимия, №4, 2005 а. стр. 369-383.

17. Мартынов Ю.А., Мартынов А.Ю., Чащин A.A., Рыбин A.B. Базальты вулкана Тятя: петрология и генезис (остров Кунашир, Курильская островная дуга) // Тихоокеанская геология. 20056. Т. 24. № 3. с. 22-31.

18. Мартынов Ю.А., Ханчук А.И., Кимура Дж.И., Рыбин A.B., Мартынов А.Ю. Геохимия и петрогенезис четвертичных вулканитов Курильской островной дуги // Петрология, 2010, том 18, № 5, С. 1-25

19. Мархинин Е.К. Кварцево-оливиновый дацит о. Кунашир// Бюллетень вулканологических станций АН СССР. 1957. №26. С.35-52.

20. Неверов Ю.А. Магматизм и рудная минерализация Южной группы Курильских островов. Автореф. дисс. канд. геол.-мин. наук. Владивосток. 1970. 9с.

21. Орлова Л.П., Леонова Л.Л., Циханский В.Д. Геохимия циркония и гафния в четвертичных вулканитах Курило-Камчатской островной дуги // Геохимия. 1979. №11. С. 1644-1651.

22. Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. Санкт-Петербург: из-во ВСЕГЕИ. 2009. С. 200.

23. Пискунов Б.Н. Геолого-петрологическая специфика вулканизма островных дуг. М.: Наука, 1987. 237 с.

24. Подводный вулканизм и зональность Курильской островной дуги. М.: Наука, 1992. 527с.

25. Пополитов Э.И., Волынец О.Н. Геохимические особенности четвертичного вулканизма Курило-Камчатской островной дуги и некоторые вопросы петрогенезиса. Новосибирск: Наука. 1981. 182 с.

26. Пузанков Ю.М. Уран и торий в кремнекислых вулканических породах Камчатки // Доклады АН СССР. 1983. Т.268. №2. С. 441-444.

27. Пузанков Ю.М. Радиохимические признаки связи проявлений кислого вулканизма с кристаллическим фундаментом // Геол. и геофиз. 1992. №1. С.57-64.

28. Рыбин A.B. Неоген-четвертичный кислый магматизм Курильской островной дуги // Автореферат дисс. канд. Геол.-мин. Наук. Владивосток. 1996. 24 с.

29. Рыбин A.B., Пискунов Б.Н. Плагиограниты и гранодиориты о. Кунашир эволюция состава или латеральная зональность // Тихоокеанская геология. 1991. №2. С.16-40.

30. Сергеев К.Ф. Геологическое строение и развитие района северной группы Курильских островов. М.: Наука. 1966. 148 с.

31. Сергеев К.Ф. Тектоника Курильской островной системы. М.: Наука. 1976. 147 с.

32. Сывороткин В.Л., Русинова C.B. Платоэффузивы острова Кунашир -рифтовая формация на островной дуге // Магматизм рифтов (петрология, эволюция, геодинамика). М: Наука. 1989. С 180 188

33. Тарарин И.А. Гранитоидный магматизм о. Кунашир (Курильские острова). Тр. Сах.КНИИ. 1974. вып.31. С.182-195.

34. Тарарин И.А., Леликов Е.П., Итая Т. Плейстоценовые подводные вулканы восточной части Курильской котловины (Охотское море) // Доклады РАН. 371. 2000. с. 366 -370.

35. Федорченко В.И., Абдурахманов А.И., Родионова Р.И. Вулканизм Курильской островной дуги: геология и петрогенезис. М.: Наука, 1989. 239 с.

36. Федорченко В.И., Родионов Р.И. Ксенолиты в лавах Курильских островов. Новосибирск: Наука. 1975. 140 с.

37. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Островодужный кислый вулканизм и его значение // Тихоокеанская геология. 1984. 260 с.

38. Фролова Т.И., Бурикова И.А, Гущин A.B., В.Т. Фролов, В.Л. Сывороткин. Происхождение вулканических серий островных дуг. М.: Недра, 1985. 275 с.

39. Фролова Т.И., Бейли Д., Бурикова И.Л. и др. О генетической общности низкокремнеземистых оливин-анортитовых включений и вмещающих пород Курильской островной дуги // Тихоокеанская геология. 1988. №5. С.27-36.

40. Хэтч Ф., Уэллс А., Уэллс М. Петрология магматических пород. М.: Мир. 1975. 511 с.

41. Цветков А.А., Гладков Н.Г. О распределении редкоземельных элементов в породах о. Уруп, Курильские острова, в связи с проблемой их происхождения // Доклады АН СССР. 1990. Т. 310. №4. С. 958-963.

42. Щека С.А. Некоторые аспекты проблемы генезиса включений в вулканитах островных дуг. В кн: Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги. М., 1978. С. 5-35.

43. Aizawa К., Yoshimura R. & Oshiman N. Splitting of the Philippine Sea Plate and a magma chamber beneath Mt. Fuji // Geophysical Research Letters. 2004. Vol. 31. doi:10.1029/2004GL019477.

44. Baddington A.F., Lindsley D.N. Iron-titanium oxide minerals and synthetic equivalents // J. Petrol. 1964. V. 5. № 3. P. 310-357.

45. Bailey J. C. Role of subducted sediments in the genesis of Kuril-Kamchatka island arc basalts: Sr isotopic and elemental evidence // Geochemical Journal. 1996. Vol.30. P. 289-321.

46. Bailey J. C., Frolova Т. I., Burikova I. A. Mineralogy, geochemistry and petrogenesis of Kurile island-arc basalts // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1989. Vol. 102. P. 265-280

47. Baranov В., Wong H. K., Dozorova К., Karp В., Liidmann Т., Karnaukh V. Opening geometry of the Kurile Basin (Okhotsk Sea) as inferred from structural data//Island Arc. 2002. Vol. 11. P. 206-219.

48. Bindeman I. N., Bailey J. C. Trace elements in anorthite megacrysts from the Kurile Island Arc: a window to across-arc geochemical variations in magma compositions // Earth and Planetary Science Letters. 1999. Vol. 69. P. 209-226.

49. Crawford A. J., Briqueu L., Laporte C., Hasenaka T. Coexistence of Indian and Pcific upper mantle reservoirs beneath the Central New Hebrides island arc // Geophys. Monogr. 1995. 88.

50. Davidson J.P. Deciphering mantle and crustal signature in subduction zone magmatism // Geophysical Monograph, American Geophysical Union. 1996. Vol. 96. P. 251-262.

51. Defant M .J., Drummond M.S., Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere // 1990. Nature. Vol. 347. P. 662-665.

52. Elliot T. Tracers of the slab // Geophysical Monograph, American Geophysical Union. 2003. Vol. 138. P. 23-45.

53. Frost B.R., Lindsley D.H., and Anderson D.J. Fe-Ti oxide-silicate equilibria: Assemblages with fayalitic olivine // American Mineralogist. 1988. Vol.73. P 727-740.

54. Gill J. B. Orogenic andesites and plate tectonics. 1981. Heiderberg:1. Springer-Verlag.

55. Goto Y., Nakagawa M., Wada K. Tectonic setting of the Miocene volcanism in northern Hokkaido, Japan: speculation from their K-Ar ages and major element chemistry // Journal of Mineralogy Petrology and Economic Geology. 1995. Vol. 90. P. 109-123.

56. Green T. H. Significance of Nb/Ta as an indicator of geochemical processes in the crust-mantle system // Chemical Geology. 1995. Vol. 120. P. 347-359.

57. Green, T.H., Adam J. Experimentally determined trace element characteristics of aqueous fluid from partially dehydrated mafic oceanic crust at 3.0 GPa, 650-700°C //European Journal of Mineralogy. 2003. Vol. 15. P. 815-830.

58. Green T.H., Blundy J.D., Adam J., Yaxley G.M. SIMS determination of trace element partition coefficients between garnet, clinopyroxene and hydrous basaltic liquids at 2-7.5 GPa and 1080-1200°C // Lithos. 2000. Vol. 25. P. 165-187.

59. Haase K.M., Worthington T.J., Stoffers P., Garbe-Schonberg, Wright I. Mantle dynamics, element recycling and magma genesis beneath the Kermadec arc-Havre Trough // Geochemistry, Geophysics, Geosystems (G3). 2002. doi: 10.1029/2002GC000335.

60. Hergt J.M., Hawkesworth C.J., Pb, Sr and Nd isotopic evolution of the Lau Basin: implication for mantle dynamics during back-arc opening. In: Hawkins J.W., Parson L.M., Allan J.F. (Eds.) // Proc. ODP Sci. Res., Vol. 135. P. 505-517.

61. Hauff F., Hoernle K. Schmidt A. Sr-Nd-Pb composition of Mesozoic Pacific oceanic crust (Site 1149 and 801, ODP Leg 185): Implications for alteration of ocean crust and the input into the Izu-Bonin-Mariana subduction system //

62. Geochemistry, Geophysics, Geosystems (G3). 2003. Vol. 4. doi: 10.1029/2002GC000421.

63. Hamelin B., Durpé B., Allègre C. J. Pb-Sr-Nd isotopic data of Indian Ocean ridges: new evidence of large-scale mapping of mantle heterogeneities // Earth and Planetary Science Letters. 1985-1986. Vol. 76. P. 288-298.

64. Hickey Vargas R. Isotope characteristic of submarine lavas from the Philippine Sea; implication for the origin of arc and basin magmas of the Philippine Sea plate // Earth and Planetary Science Letters. 1991. Vol. 107. P. 290304.

65. Johnson M. C., Plank T. Dehydration and melting experiments constrain the fate of subducted sediments // Geochemistry, Geophysics, Geosystem (G3). 1999. Vol. 13. doi: 10.1029/999GC000014.

66. Katz R.F., Spiegelman M., Langmuir C.H. A new parameterization of hydrous mantle melting // Geochem. Geophys. Geosyst. 2003. 4. doi: 1 oil 029/2002GC000433.

67. Kelley K. A., Plank T., Grove T. L., Stolper E. M., Newman S., Hauri E. 2006. Mantle melting as a function of water content beneath back-arc basins // Journal of Geophysical Research. 2006. Vol. 111. doi: 10.1029/2005JB003732.

68. Kersting A. B., Arculus R. J., Gust D. A. Lithospheric contributions to arc magmatism: Isotope variations along strike in volcanoes of Honshu, Japan // Science. 1996. Vol. 272. P. 1464-1468.

69. Kessel R., Schmidt M. W., Ulmer P., Pettke T. Trace element signature of subduction-zone fluids, melts and supercritical liquids at 120-180 km depth // Nature. 2005. Vol. 439. P. 724-727.

70. Kimura G. Collision orogeny at are-are junctions in the Japanese islands // The Island Arc. 1996. Vol. 5. P. 262-275.

71. Kimura J.-L, Kawahara M., Iizumi S. Lead isotope analysis using TIMS following single column-single bead Pb separation // Geoscience Report of Shimane University. 2003. Vol. 22. P. 49-53.

72. Kimura J.-L, Yamada Y. Evaluation of major and trace element XRF analyses using a flux to sample ratio of two to one glass beads // Journal of Mineralogy, Petrology and Economic Geology. 1996. Vol. 91. P. 62-72.

73. Kimura J.-I., Yoshida T. Contributions of slab fluid, mantle wedge and crust to the origin of Quaternary lavas in the NE Japan arc // Journal of Petrology. 2006. Vol. 47. P. 2185-2232.

74. Kimura J.-I., Yoshida T., Takaku Y. Igneous rock analysis using ICP-MS with internal standardization, isobaric ion overlap correction, and standard addition methods // Science Report of Fukushima University. 1995. Vol. 56. P. 1-12.

75. Klein E.M., Langmuir C.H., Zindler A., Staudigel H., Hamelin R. Isotopic evidence of mantle convection boundary at the Australian-Antarctic Discordance // Nature. 1988. Vol. 333. P. 623-629.

76. Klein E.M., Langmuir C.H., Staudigel H. Gechemistry of basalts from the Southeast Indian Ridge, 115°E 138°E // Journal of geophysical Research. 1991. Vol. 96. P. 2089-2107.

77. Martynov A.Yu., J.-I Kimura, Martynov Yu.A., Rybun A.V. Geochemistry of late Cenozoic lavas on Kunashir Island, Kurile Arc // Island Arc. 2010. V.19. P. 86-104.

78. Munker C., Worner G., Yogodzinski G.M., Churikova T.G. Behavior of high field strength elements in subduction zone: constrains from Kamchatka-Aleutian arc lavas // Earth and Planetary Science Letters. 2004. Vol. 224. P. 275293.

79. Miashiro A. Volcanic rock series in island arcs and active continental margins // American Journal of Science. 1974. Vol. 274. P. 321-355.

80. Nakajima S., Shuto K., Kagami H., Ohki J. & Itaya T. Across-arc chemical and isotopic variation of Late Miocene to Pliocene volcanic rocks from the Northern Japan arc // Memoir of the Geological Society of Japan. 1995. Vol. 44. P. 197-226.

81. Nebel O., Miinker C., Nebel-Jacobsen., Kleine T., Mezger K., Mortimer N. // Earth and Planetary Science Letters. 2007. doi:10.1016/j.epsl. 2006.11.046.

82. Okamura S., Arcurus R. J., Martynov Y. A. Cenozoic magmatism of the North-Eastern Eurasian Margin: The role of lithosphere versus asthenosphere // Journal of Petrology. 2005. Vol. 46. P. 221-253.

83. Okamura S., Arculus R. J., Martynov Y. A., Kagami H., Yoshida T., Kawano Y. Multiple magma sources involved in marginal-sea formation: Pb, Sr, and Nd isotopic evidences from the Japan Sea region // Geology. 1998. Vol. 26. P. 619-622.

84. Okamura S., Sugawara M., Kagami H. Origin and spatial variation of Miocene volcanic rocks from north Hokkaido, Japan // Memoir of the Geological Society of Japan. 1995. Vol. 44/P. 165-180.

85. Pearce J.A., Kempton P.D., Nowell G.M. and Noble S.R. // Hf-Nd Element and Isotope Perspective on the Nature and Provenance Of Mantle and Subduction

86. Components in Western Pacific Arc-Basin Systems. Journal of Petrology. 1999. Vol. 40. № 11. P. 1579-1611.

87. Pearce J.A., Stern R.J.,Bloomer S.H., Fryer P. Geochemical mapping of the Mariana arc-basin system: implication for nature and distributions of subducted components // Geochemistry, Geophysics, Geosystems (G3). 2005. Vol.6, doi: 10.1029/2004GC000895.

88. Pearce J.D., Kempton P.D., Gill J.B. Hf-Nd evidence for the origin and distribution of mantel domains in SW Pacific. // Earth and Planetary Science Letters. 2007. Vol. 260. P. 98-114.

89. Peate D. W., Pearce J. A. Causes of spatial compositional variations in Mariana arc lavas: Trace element evidence // Island Arc. 1998. Vol. 7. P. 479-495.

90. Plank T., Langmuir C. H. Tracing trace elements from sediment input to volcanic output at subduction zones //Nature. 1993. Vol. 362. P. 739-42.

91. Plank T., Langmuir C. H. The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle // Chemical Geology. 1998. Vol. 145. P. 325-394.

92. Pouclet A., Bellon H. Geochemistry and isotopic composition of volcanic rocks from the Yamato Basin: Hole 794D, Sea of Japan. In K. Tamaki, K.

93. Suyehiro, K. Allan, M. McWilliams (eds.) 11 Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. 1992. P. 779-789.

94. Pyle D.G., Christie D.M., Mahoney J.J. Duncan R.A. Geochemistry and geochronology of ancient southeast Indian and southwest pacific sea floor // Journal of Geophysical Research. 1995. Vol. 100. P. 22261-22282.

95. Ryan J. G., Morris J., Tera F., Leeman W. P., Tsvetkov A. Cross-arc geochemical variations in the Kurile Arc as a function of slab depth // Science. 1995. Vol. 270. P. 625-627.

96. Stern R. J. Subduction Initiation: Spontaneous and Induced // Earth and Planetary Letters. 2004. Vol. 226. P. 275-292.

97. Stern R. J., Bloomer S. H. Subduction zone infancy: Examples from the Eocene Izu-Bonin-Mariana and Jurassic California // Geological Society of America Bulletin. 1992. Vol. 104. P. 1621-36.

98. Syracuse E.M., G.A. Albers. 2006. Gloval compilation of variations in slab depth beneath arc volcanoes and implications // Geochemistry Geophysics Geosystems. 2006. Vol. 23. doi:10:1029/2005GG001045.,

99. Takagi T., Orihashi Y., Naito K., Watanabe Y. Petrology of a mantle-derived rhyolite, Hokkaido, Japan // Chemical Geology. 1999. Vol. 160. P. 425445.

100. Tatsumoto M., Nakamura Y. (1991). DUPAL anomaly in the Sea of Japan: Pb, Nd, and Sr isotopic variations at the eastern Eurasian continental margin // Geochimica et Cosmochimica Acta Vol. 55. P. 3697-3708.

101. Tatsumi Y. Some constrains on arc magma genesis. In J. Eiler (ed.) //Inside the Subduction Factory, Geophysical Monograph. 2003. Vol. 138. 277-292.

102. Taylor B. Martinez F. Back-arc basin basalt systematics // Earth and Planetary Science Letters. 2003. Vol. 6632. P. 1-17.

103. Wedepohl K.H. The composition of the continental crust // Geochem. Cosmochim. Acta. 1995. Vol. 59. P. 1217-1232

104. Woodhead J.D., Hergt J.M., Davidson J.P., Eggins S.M. Hafnium isotope evidence for "conservative" element mobility during subduction zone processes // Earth and Planetary Science Letters. 2001. Vol. 192. P. 331-346.

105. Yoshida T. The evolution of arc magmatism in the NE Honshu arc, Japan // Tohoku Geophysical Journal. 2001. Vol. 36. P. 131-149.

106. Yoshida T., Ohguchi T., Abe T. Structure and evolution of source area of the Cenozoic volcanic rocks in Northeast Honshu arc, Japan // Memoir of the Geological Society of Japan. 1995. Vol. 44. P. 263-308.