Происхождение и эволюция магм Ключевского вулкана, Камчатка, по данным изучения расплавных включений в оливине тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат геолого-минералогических наук Миронов, Никита Леонардович

• Миронов, Никита Леонардович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Миронов, Никита Леонардович

СОДЕРЖАНИЕ.

1. ВВЕДЕНИЕ.

1.1 Актуальность темы исследования.

1.2 Цель работы.

2 КЛЮЧЕВСКОЙ ВУЛКАН: ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДЫДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

2.1 Географо-геологическое положение вулкана и геодинамика.

2.2 Строение, возраст и продукты извержений Ключевского вулкана.

2.3 Результаты геофизических исследований.

2.4 Представления о генезисе базальтов Ключевского вулкана - результаты минералого-петролого-геохимических исследований.

2.5 Обоснование задачи данной работы.

3 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1 Аналитические методы.

3.1.1 Методы валового анализа.

3.1.1.1 Рентгено-флуоресцентный анализ (РФА или XRF).

3.1.2 Методы локального анализа.

3.1.2.1 Электронный микрозондовый анализ.

3.1.2.2 Метод вторично-ионной масс-спектрометрни (ВИМС или SIMS).

3.2 Методы изучения магматических включений.

3.2.1 Представительность раставов, захваченных в виде включений.

3.2.2 Изменение состава включений после их захвата.

3.2.3 Экспериментальные исследования.

3.2.3.1 Высокотемпературный эксперимент с расплавными включениями.

3.2.3.1.1 Высокотемпературная установка.

3.2.3.1.2 Особенности поведения включений в эксперименте, кинетика плавления.

3.2.3.1.3 Остаточные фазы во включениях.

3.2.3.1.4 О потере воды из включений.

3.2.3.1.5 О проблемах, связанных с гомогенизацией изученных включений.

3.2.3.2 О соответствии составов природно и экспериментально закаленных включений.

Показанные соотношения свидетельствуют о соответствии полученных результатов в ходе экспериментальных исследований и природных данных.

3.2.3.3 Экспериментальное изучение флюидных включений.

3.2.4 Методы коррекции составоврасплавных включений.

3.2.4.1 Моделирование обратной кристаллизации для включений в железистых оливинах.

3.2.4.2 Зависимость расчетного состава расплава от окислительно-восстановительных условий.

3.2.4.3 Расчет состава расплава с учетом процесса переуравновешивания включений с минералом-хозяином.

3.2.4.4 Зависимость расчетного состава расплава от исходного содержания FeO.

3.3 Методы оценки физико-химических условий кристаллизации.

3.3.1 Температура.

3.3.1.1 Ликвидусные термометры.

3.3.1.2 Оливин-клинопироксеновый термометр.

3.3.2 Давление.

3.3.2.1 Клинопироксеновый геобарометр.

3.3.2.2 Определение давления по клинопироксен-расплав равновесию.

3.3.2.3 Оценка давления по разнице расчетных температур Ol и Срх.

3.3.2.4 Оценка Рщо п0 содержанию воды в расплавах.

3.3.2.5 Оценка давления по плотности С02 во флюидных включениях.

3.3.3 Окислительно-восстановительные условия.

3.3.4 Оценка содержания воды в расплавах.

3.3.4.1 Оценка по сумме микрозондового анализа.

3.3.4.2 Оценка по сравнению закалочной и расчетной температур.

3.3.4.3 По отношениям Н20/А1203, Н20/К20.

3.3.4.4 Оценка по разнице расчетных температур для оливина и плагиоклаза.

3.3.4.5 FIoKd Ca"Na между плагиоклазом и расплавом.

3.3.4.6 Оценка для водонасыщенных расплавов.

3.3.5 Оценка содержания С02 в расплаве.

3.3.6 Оценка времени нахождения вкрапленников оливина в магматической системе.

3.4 Моделирование.

3.4.1 Масс-балансовые расчеты МНК.

3.4.2 Моделирование в системе Комагмат.

3.4.3 Плавление источника и оценка состава субдукционных компонентов.

3.5 выводы.

4 ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Материал для исследования и геологические объекты Ключевского вулкана извержения, потоки, конуса).

4.1.1 Калгенный материал.

4.1.2 Особенности изученных извержений.

4.1.3 Связь состава лав с высотой извержения.

4.1.4 Продукты твержений Ключевского вулкана.

4.2 петрография и минералогия пород.

4.2.1 Петрография.

4.2.2 Минералогия.

4.2.2.1 Оливины.

4.2.2.1.1 Магнезиалышсть.

4.2.2.1.2 Микроэлементы (Mn, Са, Ni, Сг).

4.2.2.1.3 Роль безоливииового (пироксенитового) мантийного источника в образовании магм Ключевского вулкана.

4.2.2.2 Клинопироксены.

4.2.2.3 Ортопироксены.

4.2.2.4 Плагиоклазы.

4.2.2.5 Шпинель.

4.3 петрохимия и геохимия пород.

4.3.1 Петрохимия.

4.3.2 Геохимия.

4.4 выводы.

5 МАГМАТИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ.

5.1 расплавные включения.

5.1.1 Расплавные включения в оливинах.

5.1.1.1 Ореолы вокруг включений.

5.1.1.2 Возможные механизмы захвата включений.

5.1.1.3 Фазовый состав раскристаллизованных включений.

5.1.1.3.1 Клинопирокссн.

5.1.1.3.2 Шпинель.

5.1.1.3.3 Плагиоклаз.

5.1.1.3.4 Амфибол.

5.1.1.3.5 Остаточные стекла.

5.1.1.3.6 Сульфид.

5.1.1.4 Степень и характер раскристаллизованности включений.

5.1.2 Расплавные включения в клинопироксенах.

5.1.3 Расплавные включения в плагиоклазах.

5.2 флюидные включения.

5.3 кристаллические включения.

5.4 выводы.

6 СОСТАВ РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ОЛИВИНЕ.

6.1 Главные элементы.

6.1.1 Общая систематика.

6.1.2 Отдельные составы пород и включений, отличающиеся от большинства составов.

6Л.2Л Породы.

6.1.2.2 Включения.

6.1.3 Переуравновешивание включений с оливином-хозяином и кристаллизация оливина на стенках включений в магнезиачьиых оливинах (Fo>82).

6Л.ЗЛ Переуравновешнвание включений.

6.1.3.2 Вариации по содержанию FeO вследствие кристаллизации оливина на стенках включений. б. 1.3.3 Влияние процесса переуравновешивания на состав включений.

6.2 Содержания воды, серы, хлора и фтора.

6.2.1 Вода.

6.2.2 Сера.

6.2.3 Хлор.

6.2.4 Фтор.

6.2.5 Различный характер изменения содержаний серы, хлора и фтора.

6.3 Содержание элементов-примесей.

6.3.1 Общее распределение содержаний элементов-примесей.

6.3.2 Вариации некоторых отношений (KJTi, La/Yb, Nb/Y) элементов-примесей в расплавных включениях.

6.3.3 Особенности поведения Li в расплавных включениях.

6.3.4 Отсутствие влияния сульфида внутри включений на содержание РЬ в стеклах включений.

6.4 Оценка состава расплавов.

6.5 Общая статистика распределения составов расплавов и пород.

6.6 Соотношение Fo(OL) - #Mg -MgO: расплавы-породы.

6.7 Выводы.

7 СОСТАВ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ РОДОНАЧАЛЬНЫХ МАГМ КЛЮЧЕВСКОГО ВУЛКАНА.

7.1 Оценка состава родоначальных магм Ключевского и сравнение с другими объектами

7.2 условия образования первичных расплавов.

7.3 вариации состава родоначальных магм.

7.3.1 Вариации по содержанию главных элементов.

7.3.2 Литология источника как основная причина вариаций по главным элементам.

7.3.3 Ковариации содержания Ni в оливине и главных элементов в расплаве.

7.3.4 Вариации по содержанию элементов-примесей.

7.3.4.1 Общая характеристика вариаций.

7.3.4.2 Участие 3 главных компонентов.

7.3.4.3 Флюидный компонент.

7.3.4.4 Обогащенный литосферный компонент.

7.3.4.5 Корреляции с нзотопным составом кислорода (dO18).

7.3.4.6 Систематические вариации состава во времени.

7.3.4.7 Возможные причины вариаций по содержанию бора.

7.4 выводы.

8 ЭВОЛЮЦИЯ РОДОНАЧАЛЬНЫХ МАГМ И УСЛОВИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ.

8.1 фракционирование как основной механизм эволюции родоначальных расплавов.

8.1.1 Оценка степени фракционирования.

8.1.2 Поведение элементов-примесей.

8.1.3 Изменение содержания главных элементов в расплавах в зависимости от магнезиалъности.

8.1.4 Последовательность кристаллизации.

8.2 Температура кристаллизации.

8.2.1 Оценка содержания воды в системе.!.

8.2.2 Оценка Ткристаллизации по равновесию OI-расплав.

8.2.3 Оценки Т кристаллизации, сделанные другими методами.

8.3 Давление кристаллизации.

8.3.1 Оценка для равновесия Ol-Срх-расплав.

8.3.2 Оценка для равновесия Срх-расплав.

8.3.3 Оценка по флюидным включениям С02.

8.3.4 Оценка по составу Срх.

8.4 Различные режимы фракционирования (P-T-F) магм магнезиальных и высокоглиноземистых базальтов.

8.5 Оценка времени фракционирования и подъема магм.

8.5.1 Оценка по диффузионной зональности вокруг расплавных включений в оливине.

8.6 Окислительно-восстановительные условия.

8.6.1 Вариации условий для вулкана в целом.

8. б. 2 Вариации условий для отдельных потоков.

8.6.3 Поток Апахончич. Оценки условий по различным методикам.

8.7 Сопоставление полученных данных с данными геофизических исследований

8.7.1 Сейсмичность и распределение землетрясений под Ключевским вулканом.

8.7.2 Данные сейсмотомографии.

8.8 Эмиссия летучих на поверхность.

8.8.1 Поведение летучих в ходе эволюции магм Ключевского вулкана.

8.8.2 Оценка эмиссии летучих на поверхность.

8.9 Причины отличия расплавов и пород.

8.9.1 Локальные процессы ассимиляции.

8.9.2 Переуравновешивание мантийных расплавов при подъеме.

8.9.3 Процессы кристаллизации, смешения и кумуляции.

8.10 Выводы.

9 ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ РОДОНАЧАЛЬНЫХ МАГМ КЛЮЧЕВСКОГО ВУЛКАНА.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

БЛАГОДАРНОСТИ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Происхождение и эволюция магм Ключевского вулкана, Камчатка, по данным изучения расплавных включений в оливине»

1.1 Актуальность темы исследования

Одной из главных геодинамических обстановок проявления вулканизма на Земле являются конвергентные границы литосферных плит, на которых происходит субдукция океанической плиты в мантию. В этой обстановке происходит образование новой коры, по составу приближающейся к континентальной, и процессы фундаментального преобразования океанической плиты в условиях высоких температур и давлений в мантии Земли. Ключевой задачей исследований вулканизма конвергентных границ литосферных плит, который проявлен в островных дугах и активных континентальных окраинах, является реконструкция всего пути эволюции магм от момента образования до извержения на поверхность Земли. Несмотря на значительные усилия, направленные на комплексное решение этой проблемы методами петрологии и геохимии, многие вопросы остаются недостаточно освещенными. В особенности дискуссионными остаются состав и источники родоначальных островодужных магм [Portnyagin et al., 2007а, EPSL; Kelemen et al., 2003], ранние этапы фракционирования магм в коре [Pichavant et al., 2002, 2007], значение коровой ассимиляции в эволюции примитивных магм [Danyushevsky et al., 2004; Reubi, Blundy, 2008], флюидный и окислительно-восстановительный режимы дифференциации магм [Wallace, 2005; Rowe et al., 2009].

В данной работе была поставлена задача реконструкции всего пути эволюции островодужных магм с момента зарождения в мантии до извержения на поверхность для одного вулканического центра — вулкана Ключевской на Камчатке. В основу работы положено детальное изучение магматических включений в минералах, сохранивших информацию о различных этапах эволюции мат и значительных вариациях составов расплавов, существовавших в природе. На основе полученных данных была создана модель эволюции магм Ключевского вулкана, согласованная с геофизическими данными. По постановке задачи и набору использованных методов для ее решения данное исследование является одним из первых в мировой практике и служит фундаментальным вкладом в понимание комплексных процессов магматизма конвергентных границ литосферных плит.

1.2 Цель работы

Цель настоящей работы состояла в решении следующих вопросов:

1. Развитие и совершенствование методики изучения магматических включений в минералах для решения петрологических задач в областях надсубдукционного магматизма.

2. Оценка состава родоначальных расплавов Ключевского вулкана и реконструкция составов и условий плавления их мантийных источников.

3. Выяснение происхождения микроэлементных и изотопных вариаций составов родоначальных магм Ключевского вулкана.

4. Определение физико-химических условий кристаллизации родоначальных расплавов и их изменения в процессе эволюции магм вплоть до момента вулканического извержения.

5. Построение согласованной с геофизическими данными петролого-геохимической модели образования и эволюции магм Ключевского вулкана.

Заключение диссертации по теме «Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых», Миронов, Никита Леонардович

8.10 Выводы

Показано, что фракционирование ивляется основным механизмом эволюции магм Ключевского вулкана и охарактеризована последовательность кристаллизацни(1-3):

1. Характер накопления несовместимых элементов в расплавах с уменьшением магнезиальности показывает, что основным механизмом эволюции родоначальных расплавов являлась фракционная кристаллизация. На основе зависимости содержания КгО в расплаве от Fo получена зависимость, связывающая состав оливина (Fo) со степенью фракционирования (F): F=l-exp[-0.0448*(91-Fo)].

2. Общая степень фракционирования, оцененная по всем элементам-примесям для дифференцированных андезитобазальтовых расплавов (MgO~4.5 мас.%, Si02-55 мас.%, F076) составляет 0.47±0.09, что хорошо соответствует расчетным значениям на основе зависимости Fo-КгО. Вариации значений степени фракционирования для различных элементов-примесей отражают вариации по составу в родоначальных расплавах, различный характер совместимости элементов при кристаллизации, а также возможные процессы обогащения, связанные с процессами смешения базальтовых и более дифференцированных расплавов. Появление плагиоклаза на ликвидусе (Fos2-so) хорошо фиксируется как по главным элементам (AI2O3, Са/А1 отношение) так и по элементам-примесям (Sr).

3. Закономерные изменения содержаний главных элементов и элементов-примесей в расплавных включениях, а также составы кристаллических включений позволили выделить 3 основных этапа кристаллизации: (1) 01±Cpx+Cr-Sp, Fo>89, F<0.09, #Mgpac,uiaB>67-68; (2) 01+Cpx+Cr-Sp±0pxtr, Fo89-8o, F=0.09-0.39, #MgpacruiaB=67-50; (3) 01+Pl+Cpx+Sp(Ti-Mt)±0px, Fo<82-80, F>0.39, #М8расплав<50, где F —степень кристаллизации исходного расплава.

Оценены Р-Т условия кристаллизации и режимы фракционирования магм (4-9):

4. На основе комплекса различных расчетных методов определены условия кристаллизации (температура, давление, окислительно-восстановительные условия) магм Ключевского вулкана. Полученное соотношение между составом оливина и степенью фракционирования (F) позволило оценить содержание воды на этапе ее накопления для всех магнезиальных расплавов и охарактеризовать Р-T-F условия для всех изученных расплавов. Значения температуры были скорректированы с учетом содержания воды (dT=39.69*H2OA0'73 - Almeev et al., 2007) и давления кристаллизации (+5 °С/кб). Получены зависимости, позволяющие оценить среднюю температуру и давление для определенного состава оливина или степени фракционирования.

5. При фракционировании системы происходит закономерное уменьшение температуры начиная с 1280 °С (± 25) (начало кристаллизации родоначальных расплавов, приведены средние оценки). Минимальными температурами 1030 °С (±30) в связи с накоплением воды характеризуются высокоглиноземистые расплавы, образующиеся в результате 40-46 % фракционирования. В дальнейшем в связи с дегазацией происходит некоторый разогрев, температура расплавов, образующихся в результате более 50 % фракционирования составляет 1055 °С (±45). Температура расплава на поверхности составляла не менее 1100 °С.

6. При оценке давления было использовано несколько независимых методов: по равновесию Ol-Срх-расплав, по равновесию Срх-расплав и по флюидным включениям СО2. Для наиболее магнезиальных составов (Fo>89) комбинация первых двух методов позволила оценить исходное давление. По этой оценке кристаллизация наиболее примитивных расплавов происходит в интервале 10.5 -12 кбар, что соответствует ~ глубине 35-40 км (1 кб=3.3 км). Полученные значения существенно ниже, сделанных ранее на основе состава высокомагнезиальных пород вулкана [19 кбар, Арискин и др., 1995]. При уменьшении магнезиальности расплавов давление уменьшается. Оценки давления для менее магнезиальных расплавов (Fo<89), сделанные различными методами хорошо соответствуют друг другу с учетом точности методов.

Давление, полученное для магнезиальных вкрапленников клинопироксена #Mg>85) по модели [Nimis, 1995, 1999] отличается от остальных более низкими значениями, что позволяет относиться с осторожностью к применению в исследованиях только одного этого метода. Модель расчета давления по равновесию OI-Срх-расплав по-видимому несколько завышает значения для расплавов с SiC>2 >55 мас.%.

7. Характер изменения P-T-F условий показывает, что ведущим механизмом эволюции мат вулкана является декомпрессионная фракционная кристаллизация. Градиент dT/dP значительно превосходит градиент адиабатического подъема магм (5 °С кбар) и варьирует от 25 °С/кбар на раннем этапе кристаллизации (12-6 кбар) до 25-50 °С/кбар на более позднем (<6 кбар).

8. Кристаллизация и подъем магм Ключевского вулкана происходит при двух различных режимах. На глубине > 20 км (при давлении > ~6 кб) кристаллизация исходных расплавов всех типов пород вулкана происходит при постоянных скорости декомпрессии dP/dF ~0.33 (dF/dP ~3 %/кбар) и скорости остывания dT/dP =25 °С/кбар. Для магнезиальных базальтов эти условия сохраняются до меньших глубин, предшествующих извержению. Подъем родоначальных расплавов высокоглиноземистых базальтов на глубине < 20 км существенно замедляется: скорость декомпрессии снижается до 0.1-0.05 (dF/dP=10-20 %/кбар), а скорость остывания увеличивается до 35-50 °С/кбар, что свидетельствует о процессе накопления магм под вулканом. Замедление вероятно связано с увеличением вязкости для менее магнезиальных расплавов. Появление магнезиальных лав на поверхности по-видимому связано с усилением интенсивности притока мантийных магм. Образование высокоглиноземистых расплавов происходит в результате ~ 40 % фракционирования родоначальных магм Ключевского в интервале давлений 3-5 кбар (10-17 км), температуре 10001060 °С и содержании воды до 5 мас.%/ Кристаллизация этого этапа, по-видимому, происходит в серии небольших промежуточных очагов - силлов, когда могут реализовываться как изобарические условия, так и условия более быстрого подъема магм. Заключительная стадия эволюции магм (40-60 % фракционирования) происходит при интенсивной дегазации воды из расплавов, что сопровождается кристаллизацией плагиоклаза, оливина, пироксена и рудной фазы при практически постоянной температуре или некотором ее повышении (1000-1100 °С) непосредственно до и во время извержения [Миронов и др., 2001].

9. Подтверждением ведущей роли декомпрессионной фракционной кристаллизации в эволюции магм Ключевского вулкана является также хорошее соответствие наблюдаемых трендов изменения содержаний главных элементов модельным трендам кристаллизации расплавов, полученных с учетом оцененных P-F-T-H20-Ю2 условий в программе «Комагмат».

Оценены окислительно-восстановительные условия кристаллизации магм

Ключевского вулкана (10-13):

10. Проведена методическая работа по оценке различными методами окислительно-восстановительных (ОВ) условий кристаллизации расплавов потока Апахончич, представляющих широкий интервал составов (Si02~48-59 мас.%, Fo9oj-673)-Наиболее консервативную оценку (NNO-1.5 - NN0-0.6) дает метод [Canil, 1997] основанный на зависимости распределения ванадия между расплавом и оливином от Ю2. Модели, использующие зависимости от состава расплава полученные в работе Сэка, 1980 [Sack, 1980; Арискин, Николаев, 1995] также показывают более низкие оценки по сравнению с другими методами [Борисов, Шапкин, 1989; Ballhaus et al., 1991; Sobolev, Danyushevsky, 1996]. Возможным (но требующим проверки) объяснением является занижение реальных оценок в связи с содержанием воды в расплавах. Остальные методы дают согласованную оценку межу собой с учетом точности этих методов. С учетом всех полученных данных изменение ОВ условий при кристаллизации расплавов потока Апахончич представляется следующим образом. В магнезиальной области составов (F090.3-82) кристаллизация проходит в условиях постепенного окисления, соответствующих буферному равновесию NNO - NNO+1. Дальнейшая кристаллизация (в том числе и образование высокоглиноземистых расплавов) происходит при обстановке, отвечающей буферному равновесию NNO+1 — NNO+2. Наиболее окисленные условия (NNO+1.5 - NNO+2.5) характеризуют заключительный этап кристаллизации, происходящий, по-видимому, непосредственно при извержении.

11. Соотношения между Fe2+/Fe3+ в расплаве и составом оливина (Fo), полученные на основе составов включений хромистой шпинели в оливине для различных потоков использовались при восстановлении исходного состава расплавов из состава расплавных включений. Для большинства расчетов использовалась зависимость расплавов потока Апахончич (Fe2+/Fe3+=0.344*Fo - 23.733) близкая к общей зависимости по всем составам шпинель-оливнн. Она была использована для расплавов потоков Булочка (bul98-01), Туйла, Вернадского, Былинкиной, образцов В29 и В49. Для потоков Очки, Пийпа, Лучицкого, Булочка (Bul-Kh, Buif 1 1 *\ I Л |

Oz) использовались свои зависимости (Fe /Fe =0.91*Fo-70.75; Fe /Fe =5; Fe2+/Fe3+=8; Fe2+/Fe3+=8; Fe2+/Fe3+=6 соответственно).

12. Оценка окислительно-восстановительных условий в целом для вулкана показала, что при кристаллизации магм с уменьшением глубины и уменьшением магнезиальности оливина происходит постепенное увеличение кислородного потенциала. Изменение происходит ступенчато и может быть сопоставлено с выделяемыми в строении земной коры под вулканом слоями: NNO (средняя оценка) - 30-40 км (переходный слой кора-мантия, «М»); 44140+0.5 - 20-30 км (базальтовый слой — нижняя кора); ~NNO+l - < 20 км (гранитно-метаморфический слой - верхняя кора), при общей вариации для каждого из слоев —2-2.5 лог. единицы. Окислительно-восстановительные условия верхней мантии под вулканом могут отвечать буферу NNO - QFM.

13. Для области, отвечающей глубинам 20-30 км («базальтовый» слой или нижняя кора под вулканом), наблюдается систематическое отличие в ОВ условиях между расплавами древних и современных извержений. Современные потоки показывают в среднем более окисленные условия — NNO+O.8, а для древних потоков характерны более восстановленные условия - NNO-O.l. Наблюдаемая картина может свидетельствовать либо о том, что за последние 2-3 тысяч лет условия на этих глубинах стали более окисленными или же о более окисленном характере современных родоначальных магм засчет более длительного взаимодействия с более окисленным метасоматизированным веществом литосферной мантии.

Проведено сопоставление полученных петрологических данных с данными сейсмологических исследований Ключевского вулкана (14-17).

14. Интервал глубин начала кристаллизации (35-40 км) в точности совпадает с максимальными глубинами, на которых фиксируются землетрясения под вулканом (35-40 км) [напр., Горельчик и др., 2001], и ~ соответствует границе перехода от верхней мантии к переходному слою «М» [Балеста, 1981]. Возможно, что на этих глубинах происходит изменение механизма транспорта магм от просачивания через вещество мантии к движению расплавов по трещинам. Группа землетрясений, выделяемая на глубине 12-20 км (Горельчик, Сторчеус, 2001) может быть соотнесена с процессами продвижения магм в выделенной зоне их накопления под вулканом.

15. Оценка времени подъема магм, сделанная на основе моделирования диффузионной зональности вокруг расплавных включений в оливине из магнезиальных базальтов, составляет первые месяцы и хорошо соответствует времени подъема магм, оцененному на основе прямой связи сейсмических событий, происходящих на глубине 20-40 км, и извержений вулкана [Горельчик, Гарбузова, 2001].

16. Область пониженных скоростей, выделенная по данным томографии [Lees et al., 2007] на глубине более 20 км (23-37 км), которую связывают с присутствием расплавов, отвечает раннему этапу кристаллизации магнезиальных магм (первые 15 %, Fo>87). Область пониженных скоростей на меньших глубинах (10-20 км) может быть частично связана с накоплением магм под вулканом, где происходит последующая кристаллизация (30-35 %) с образованием высокоглиноземистых расплавов.

17. Сопоставление полученных в работе результатов с данными сейсмологических исследований легло в основу петролого-геохимической модели образования и эволюции магм Ключевского вулкана.

Данные о содержании летучих в расплавах позволили охарактеризовать поведение различных летучих и состав флюида на различных стадиях фракционирования родоначальных магм, а также оценить количество летучих, поступающих на поверхность в результате деятельности Ключевского вулкана (18-22):

18. Охарактеризованы содержание и поведение летучих в расплавах (Н2О, СО2, S, С1, F) в ходе эволюции магм Ключевского вулкана. В отношении характера и начала дегазации все летучие демонстрируют различное поведение. Дегазация магм по воде начинает происходить -после 30-35 % фракционирования, до этого момента ее содержание в расплавах увеличивается, достигая максимальной концентрации 5-5.5 мас.%. Дегазация расплавов по СО2 происходит существенно раньше: при 10-15 % фракционирования СОг уже существует в виде отдельной флюидной фазы. Дегазация расплавов по S, С1 и F в целом также происходит с ранних этапов фракционирования, однако ее степень для разных элементов различна: наиболее летучим является сера, а наиболее консервативным поведением характеризуется фтор. Эволюция магм приводит к полной дегазации расплавов по Н2О, СОг и S, и частичной дегазации по С1 и F.

19. Данные о содержании Н2О, СО2, S, С1 и F в расплавах позволили оценить состав флюида на различных стадиях фракционирования родоначальных магм Валовый состав флюида хорошо соответствует среднему составу флюида для островодужного вулканизма Земли. Он состоит на более чем 70 % из воды, 15-20 % составляет С02 и ~10 % приходится (в порядке убывания) на S, С1 и F. Состав флюида менялся при кристаллизации от углекислотно(>50 %)-сульфатно-водного на ранней стадии фракционирования к существенно водному (>90 %) на более позднем этапе эволюции.

20. На основе данных о содержании Н2О, С02, S, С1 и F в исходных магмах Ключевского вулкана оценено абсолютное количество (в млрд тонн) летучих поступивших на поверхность за все время существования вулкана: Н20=22.4, С02=2.8 (мин), 5.6 (макс), S=1.3 (средн.), 2.1 (макс), Cl=0.68, F=0.24.

21. На основе опубликованных количественных оценок о поступлении Н20 и СО2 на поверхность в результате островодужного магматизма Земли сделана оценка содержания СО2 в первичных магмах Ключевского вулкана, которая может составлять 0.8 мас.%.

22. Поступление летучих на поверхность в результате деятельности Ключевского вулкана превышает средние значения для островодужных вулканов Земли более чем в 10 раз, а его вклад в среднегодовой бюджет составляет до 1.5 %: для Н20 и СО2 он составляет ~1 %, для серы от 1 до 1.7 % (средняя и максимальная оценки), для хлора -1.4 % и для фтора —1.5%.

Протестированы различные причины отличия содержании главных элементов (Si, Al, Са) в расплавах и породах (23):

23. При уменьшении магнезиальности составы пород показывают близкие тренды к расплавам, тем не менее по абсолютному содержанию ряда главных элементов наблюдается существенное отличие на значительном интервале составов. Наиболее резкое отличие наблюдается в наиболее магнезиальной области: по сравнению с расплавами породы имеют более высокое содержание Si02 и более низкие содержания СаО и AI2O3. Протестировано 3 возможных причины, которые могут объяснять наблюдаемое различие: 1) участие локальных процессов ассимиляции, приводящих к несоответствию составов расплавных включений составу расплавов макросистемы, 2) переуравновешивание мантийных расплавов, (отвечающих составу расплавных включений) при их подъеме с образованием магм отвечающих примитивных породам и 3) сочетание процессов кристаллизации, смешения базальтовых и андезит-базальтовых-андезитовых расплавов (близких по составу к наиболее магнезиальным породам Безымянного вулкана) и кумуляцией мафических вкрапленников, которые приводят к изменению исходных составов магм и образованию пород. Наиболее вероятной причиной является последняя. Предложенная схема образования лав Ключевского вулкана подразумевает еще более тесную связь питающей и транспортирующей систем Ключевского и Безымянного вулканов, чем это предполагается на сегодняшний день.

9 Петролого-геохимическая модель образования и эволюции родоначальных магм Ключевского вулкана

Проведенное петролого-геохимическое исследование Ключевского вулкана, основанное на изучении расплавных включений в оливине, а также в целом магматических включений в минералах и сопоставление полученных результатов с геофизическими данными позволило построить взаимосогласованную общую модель образования, эволюции родоначальных магм и строения магматической питающей системы под Ключевским вулканом (Рис. 9-1).

Образование первичных магм Ключевского вулкана происходит на глубинах более 40 км (~45-75 км) при Т ~1300 °С. Мантийный источник первичных расплавов, вероятно, состоит из литологически неоднородного материала, главным составляющим которого является перидотит, в котором присутствуют блоки или участки амфиболовых верлитов, происхождение которых можно связать с карбонатитовым метасоматозом перидотитового вещества под воздействием Н2О-СО2 флюидов (расплавов) из субдуцируемой плиты. Вовлечение верлитового вещества в процесс магмообразования может быть также связано с процессами деламинации кумулятивных блоков, имеющих магматическое происхождение и вовлекающихся вторично в процесс магмогенерации. Об участии литологически неоднородного материала свидетельствуют наблюдаемые вариации главных элементов в первичных расплавах. В верхних горизонтах мантии (~50-40 км?) происходит взаимодействие и ассимиляция с обогащенным многими элементами-примесями и возможно имеющего тяжелый изотопный состав кислорода веществом литосферной мантии. Свои обогащенные геохимические характеристики это вещество могло приобрести в результате метасоматоза субдукционным компонентом в более ранние этапы островодужного магматизма (10-5 млн лет назад), когда оно находилось в предцуговой зоне. Об этом глубинном процессе ассимиляции, степень которого зависит от интенсивности притока и (или) скорости подъема более глубинных мантийных магм, свидетельствуют вариации содержаний элементов-примесей в первичных расплавах Ключевского вулкана. Закономерные геохимические вариации во времени в составе пород и магм Ключевского связаны именно с этим процессом.

Кристаллизация родоначальных расплавов Ключевского вулкана начинается на глубине 35-40 км при температуре 1250-1300 °С, в переходном от верхней мантии к нижней коре слое (раздел Мохоровичича - 30-40 км). Эти глубины соответствуют эпицентрам наиболее глубинных землетрясений, фиксируемых под вулканом и, по-видимому, свидетельствуют об образовании хрупких деформаций и движении магм по трещинам как главном механизме транспорта магм. Дальнейший подъем родоначальных расплавов до глубины -20 км, отвечающей разделу между нижней и верхней корой («базальтовый» и «гранитный» слой) сопровождается кристаллизацией 01 и Срх (первые 15 % фракционирования) и происходит при -постоянных скорости декомпрессии dP/dF=0.33 и скорости остывания dT/dP=25 °С/кб. Установленное уменьшение скорости декомпрессии dP/dF до 0.1-0.05 и увеличение скорость остывания dT/dP до 35-50 °С/кб на глубине 20-10 км для родоначальных магм глиноземистых базальтов (ВГБ) свидетельствует о замедлении подъема магм и их накоплении в верхней коре под вулканом. На этих глубинах происходят последующие 30-35 % кристаллизации 01 и Срх и образование высокоглиноземистых расплавов (10-17 км) в условиях накопления воды до 5-5.5 мас.%. Подъем магм, по-видимому, происходит в сериях связанных между собой силлов, однако без образования крупных промежуточных камер. Причина замедления подъема может быть связана с увеличением вязкости расплавов. Группа землетрясений, происходящих на глубинах 12-20 км, по-видимому, непосредственно связана с продвижением рсплавов в этой зоне накопления магм, а область низкоскоростных аномалий, устанавливаемая на данных глубинах методом сейсмотомографии может быть как раз обусловлена присутствием значительного количества расплавов в этой зоне. Сохранение одинаковых параметров кристаллизации (dP/dF и dP/dT) для родоначальных магм магнезиальных базальтов (МБ) как в нижней так и в верхней коре может говорить о том, что эти магмы поднимаются, минуя область накопления магм в верхней коре, что объясняет также их извержения на меньших высотах постройки вулкана. Появление МБ на поверхности, по-видимому, поисходит в результате усиления интенсивности притока глубинных магм. Процессы смешения базальтовых и более кислых магм (например, андезито-базальтовых магм Безымянного вулкана), оказывающих влияние на содержание главных элементов в магмах могут происходить на глубинах 20-10 км. Заключительная стадия эволюции магм на глубине < 10 км (40-60 % фракционирования) происходит при интенсивной дегазации воды из расплавов, что сопровождается кристаллизацией плагиоклаза, оливина, пироксена и рудной фазы при практически постоянной температуре или некотором ее повышении (1000-1100 °С) непосредственно до и во время извержения.

KM 5

20 км

-10

-20

-30

-35

-40 км

45

-50

60

-65 км -70

3000 м

1-1700 м Т

Магмы ВГБ (20-10 км) dT/dP=3S-50 С/кб dP/dF=0.1-0.05 iNNO=+i ,

Магмы МБ dP/dF=0.33 cTT/dP=25 С/кб ш

И тэ X х

Л *

О "О О) т to о

-1120 С глубина 40-20 км первые 15 % кристаллизации

Родоначальные магмы ВГБ и МБ IIP"20 dP/dF=0.33 dT/dP=25 С/кб fO,-ANNO=fl I I

О 9 ■ ± со ^ о »

S 5 2 В

О-"О 01

V V

Начало кристаллизации родоначальных магм Т « 1250 -1300 С.

Движение магм .по'трещи нам

Кумулятивные горизонты со .

0 J ьЩ s

1 ч <*А /Чг /' сфврная v » / Эрозия и рделаминациякоры

Литосферная ассимиляция J,

Образование и подъем первичных расплавов Т * 1290-1315

500 м

Зкб

10.5

12кб

15кб

20кб

Рис. 9-1 Модель образования и эволюции магм Ключевского вулкана

Защищаемые положения

1. Родоначальные расплавы базальт-андезит-базальтовой серии Ключевского вулкана характеризуются базальтовым (Si02~48 мас.%), высокомагнезиальным (MgO~12 мас.%, #Mg~72), умеренно-калиевым (КгО-О.б мас.%) и высоководным (ЬЬО-З мас.%) составом. Образование родоначальных расплавов происходит в результате 10-15 % плавления вещества островодужной мантии под воздействием Н2О-СО2 флюидного компонента, главными составляющими которого являются также К, Ва, С1, В и РЬ.

2. Вариации главных элементов (Si, Al, Са, Na) в родоначальных расплавах Ключевского вулкана и других островодужных вулканов объясняются плавлением литологически гетерогенной мантии, включающей умеренно деплетированные лерцолиты и амфиболовые верлиты.

3. Значительные вариации родоначальных расплавов Ключевского вулкана по содержанию несовместимых элементов-примесей (К, Ва, Th, U, Sr, LREE, Zr, Hf) и изотопному составу кислорода связаны со смешением первичных мантийных магм с расплавами, вероятным источником которых является метасоматизированная литосферная мантия.

4. Родоначальные магмы Ключевского вулкана начинают кристаллизоваться при температурах 1250-1300°С, фугитивности кислорода отвечающей буферному равновесию Ni-NiO (ANNO=0) и давлении 10-12 кбар (-35-40 км). Образование высокоглиноземистых расплавов происходит на глубинах 10-17 км, температурах 1000-1060 °С и ANNO=+1 и содержании воды в расплавах до 5 мае. % как результат предшествующей декомпрессионной кристаллизации -40% оливина и клинопироксена. Заключительная стадия кристаллизации магм Ключевского вулкана происходит в близповерхностных условиях при температурах 1000-1100 °С и контролируется дегазацией воды из расплавов.

5. Значительную роль в образовании пород Ключевского вулкана играют процессы смешения и кумуляции минералов-вкрапленников, что приводит к изменению их состава относительно состава родоначальных магм. Высокомагнезиальные базальты образуются в результате кумуляции мафических вкрапленников в транспортирующих расплавах андезит-базальтового состава.

Благодарности

Благодарю Бога за то, что завершил эту кандидатскую диссертацию (но не исследование! исследование продолжается!). Благодарен Максиму Владимировичу Портнягину под чьим руководством проведена и завершена эта работа, за эти незаметно и может быть не столь медленно как хотелось прошедшие годы дружеского и увлекательного общения и сотрудничества. Выражаю любовь своей дорогой супруге Александре за ее любовь и большое терпение.

Не могу не выразить слов благодарности и радости всем своим коллегам и друзьям по лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород. Прежде всего, тем, кто проявлял деликатность и упорство в призывании к завершению этой работы. Благодарю Б.А. Базылева, В.Г. Батанову, И.А. Белоусова, Б.И. Гонгальского Г.С. Закариадзе, С.К. Злобина, Е.А. Краснову, С.П. Крашенинникова, Н.А. Криволуцкую, З.Е. Лясковскую, Н.А. Мигдисову, А.А. Новоселова, А.А. Плечову, А.В. Рудакову, Н.М. Свирскую, С.А. Силантьева, Н.В. Соловьеву, Н.М. Сущевскую, О.П. Цамерян и И.В. Храмова. Конечно же, приношу слова благодарности заведующему нашей лаборатории Александру Владимировичу Соболеву, которому кроме всего остального особо благодарен за приглашение и участие в совещании по расплавиым включениям в Рингберге, с которого я понял, что эта работа будет завершена.

Признателен В.Б. Наумову за помощь в исследовании флюидных включений, консультации и интерес к работе. Благодарю А.А. Арискина за ценные советы и обсуждение материала диссертации. Признателен Т.И. Цехоне за всегда теплое отношение.

Также ценю и очень рад, что успел попасть в атмосферу свободы, исследования и семейного радушия, которая неизменно присутствовала в лаборатории в последние годы жизни Леонида Владимировича Дмитриева, светлой памяти которого и посвящается эта работа.

Благодарю Павла Юрьевича Плечова, по инициативе и под руководством которого начиналась работа по исследованию Ключевского вулкана, а также выражаю уважение и признательность всем преподавателям кафедры петрологии геологического факультета МГУ во главе с ее заведующим Леонидом Львовичем Перчуком.

Благодарен Вере Викторовне Пономаревой, с которой началось мое полевое изучение Камчатского вулканического края и Сергею Александровичу Хубуная за замечательные совместные поля и неизменно теплое общение. Выражаю признательность за общение (иногда даже с обсуждением материала исследования) и другим камчатским коллегам, увлеченно изучавшим и изучающих этот регион, в том числе Г.П. Авдейко, А.Б. Белоусову, О.В. Дирксену, В.А.Ермакову, И.В. Мелекесцеву, М.М. Певзнер, Д.П. Савельеву, Л.Д. Сулержицкому, А.Ю. Озерову, С.А. Федотову, О.А. Хлебородовой, Т.Г. Чуриковой и многим другим. Благодарен самой Камчатке, за ее природу и красоту.

Благодарю Сергея Геннадьевича Симакина за проведенные аналитические работы на ионном зонде.

Чрезвычайно признателен тем, кто поддерживал финансово проведение этой работы на различных ее этапах, прежде всего, благодарю Российский Фонд Фундаментальных Исследований в лице его экспертов, через которых проходили наши проекты и тех, кто принимал решение об их поддержке, благодарю Кая Хёрнле за первое предложение и поддержку работы в Германии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Миронов, Никита Леонардович, 2009 год

1. Альмеев РР, Арискин АА (1996) ЭВМ-моделирование расплавно-минеральных равновесий в водосодержащей базальтовой системе. Геохимия 7:624-636

2. Альмеев РР (2005) Геохимия магматизма вулкана Безымянный: признаки мантийного источника и условия фракционирования исходной магмы -диссертация на соиск. уч. степ. кгмн. ГЕОХИ РАН, Москва.

3. Арискин АА, Бармина ГС, Френкель МЯ (1986) ЭВМ-моделирование кристаллизации базальтовых расплавов в условиях заданной фугитивности кислорода. Геохимия 11:1614-1627

4. Арискин АА, Бармина ГС, Озеров АЮ, Нилбсен PJI (1995) Генезис высокоглиноземистых базальтов Ключевского вулкана. Петрология 3(5):496-521

5. Арискин АА, Николаев ГС (1995) Распределение Fe3+ и Fe2+ между хромшпинелидом и базальтовым расплавом в зависимости от состава, температуры и летучести кислорода. Геохимия 8:1131-1139

6. Арискин АА, Бармина ГС (2000) Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм, vol. Наука, МАИК "Наука/Интерпериодика", Москва, р 363

7. Балеста СТ (1981) Земная кора и магматические очаги областей современного вулканизма, vol. Наука, Москва, р 134

8. Большое трещинное Толбачинское извержение (1975-1976 гг., Камчатка) (The 1975-1976 Large Tolbachik Fissure Eruption in Kamchatka) (1984) Наука, Москва, p 637

9. Борисов АА, Шапкин АИ (1989) Новое эмпирическое уравнение зависимости отношения Fe3+/Fe2+ в природных расплавах от их состава, летучести кислорода и температуры. Геохимия (6):892-897

10. Виноградов ВИ, Кирсанов ИТ, Кирсанова ТП, Серафимова ЕК (1971) Изотопный состав серы в вулканах Ключевской группы и Шивелуч. In: Вулканизм и глубины Земли, vol. Наука, Москва, рр 379-386

11. Включения в вулканических породах Курило-Камчатской островной дуги, (1978) Наука, Москва, р 224

12. Влодавец ВИ (1940) Ключевская группа вулканов. In: Труды Камчатской вулканологической станции, vol вып. 1. АН СССР, Москва, р 124

13. Волынец ОН, Бабанский АД, Гольцман ЮВ (2000) Изотопные и геохимические вариации в лавах вулканов Северной группы (Камчатка) в связи с особенностями процесса субдукции. Геохимия 10:1067-1083

14. Вукалович МП, Алтунин ВВ (1965) Теплофизические свойства двуокиси углерода, vol. Атомиздат, Москва

15. Горельчик ВИ, Сторчеус АВ (2001) Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом. Камчатка. In: Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы, vol., Петропавловск-Камчатский, рр 173-189

16. Граменицкий ЕН, Котельников АР, Батанова AM, Щекина ТИ, Плечов ПЮ (2000) Экспериментальная и техническая петрология, vol. Научный мир, Москва

17. Гуренко АА, Поляков АИ, Кононкова НН (1987) Ликвационные выделения сульфидов в минералах ранних стадий кристаллизации базальтоидных серий. Доклады АН СССР 293(2):439-443

18. Данюшевский JIB, Соболев АВ, Кононкова НН (1991) Возможности методов изучения магматических включений в минералах при исследовании водосодержащих примитивных мантийных расплавов (на примере бонинитов Тонга). Геохимия (12):1711-1723

19. Действующие вулканы Камчатки (Active volcanoes of Kamchatka) (1991). Наука, Москва, р 302 (т.301) 415 (т.302)

20. Дмитриев JIB, Соболев АВ, Рейснер МГ, Мелсон ВД (1990) Петрохимические группы закалочных стекол ТОР (толеиты океанических рифтов) и их распределение в Атлантическом и Тихом океанах. In: Магматизм и тектоника океана. Наука, Москва, рр 43-108

21. Ермаков ВА (1977) Формационное расчленение четвертичных вулканических пород. Недра, Москва, р 223

22. Ермаков ВА (1987) Особенности развития вулканизма в тектонической структуре Курило-Камчатской островной дуги в новейшее (плиоцен-четвертичное) время. In: Очерки по тектоническому развитию Камчатки. Наука, Москва, рр 165-218

23. Кадик АА, Луканин OA, Лапин ИВ (1990) Физико-химические условия эволюции базальтовых магм в приповерхностных очагах, vol. "Наука", М:, р 346

24. Кирсанов ИТ (1968) Извержение Ключевского вулкана в 1966 г. с прорывом побочных кратеров им. Пийпа. Бюлл. вулканол. станций (44): 11-29

25. Леонова ЛЛ, Кирсанов ИТ (1974) Геохимия базальтов Ключевского вулкана (Камчатка). Геохимия (6):875-881

26. Меняйлов ИА (1971) Фтор в вулканическом процессе. In: Вулканизм и глубины Земли. Наука, Москва, рр 329-332

27. Миронов НЛ, Портнягин MB, Плечов ПК). Хубуная СА (2001) Заключительные этапы эволюции магм Ключевского вулкана (Камчатка) по данным изучения расплавных включений в минералах высокоглиноземистых базальтов. Петрология 9(1):51-69

28. Набоко СИ (1947) Продукты извержения Ключевского вулкана в 1937-38 гг. Труды лаборатории вулканологии (4): 132-134

29. Наумов ВБ (1979) Определение концентрации и давления летучих компонентов в магматических расплавах по включениям в минералах. Геохимия (7):997-1007

30. Наумов ВБ, Коваленко ВИ, Иваницкий ОМ (1995) Концентрация Н20 и С02 в магматических расплавах по данным изучения включений в минералах. Геохимия (12):1745-1759

31. Никогосян ИК, Соболев АВ (1994) Ликвационные явления в магмах острова Гавайи (Тихий океан) и острова Реюньон (Индийский океан). Доклады РАН 338(№2):214-218

32. Озеров АЮ (1993) Динамика извержений и петрохимические особенности глиноземистых базальтов Ключевского вулкана диссерт. на соиск. уч. ст. кгмн. Ин-т литосферы РАН, Москва, р 229

33. Озеров АЮ, Арискин АА, Бармина ГС (1996) К проблеме генетических взаимоотношений высокоглиноземистых и высокомагнезиальных базальтов Ключевского вулкана (Камчатка). Доклады Академии Наук 350(1):104-107

34. Озеров АЮ, Карпов ГА, Дрознин ВА, Двигало ВН, Демянчук ЮВ, Иванов ВВ, Белоусов АВ, Фирстов ПП, Гаврилов ВА, Ящук ВВ, Округина АИ (1996) Извержение Ключевского вулкана, Камчатка 7 сентября 2 октября 1994 года. Вулканология и сейсмология (5):3-16

35. Озеров АЮ, Арискин АА, Кайл Ф, Богоявленская ГЕ, Карпенко СФ (1997) Петролого-геохнмическая модель генетического родства базальтового и андезитового магматизма вулканов Ключевской и Безымянный, Камчатка. Петрология 5(6):614-635

36. Пийп БИ (1956) Ключевская сопка и ее извержения в 1944-1945 гг. и в прошлом, вып. 11. АН СССР, Москва, р 311

37. Пийп БИ (1958) Особенности извержений Ключевской Сопки. Тр. Лаб. вулканологии (13):99-119

38. Плечов ПЮ, Миронов НЛ, Плечова АА, Хубуная СА (2000) Особенности химического состава и образования расплавных включений в плагиоклазах потока Апахончич, влк. Ключевской, Камчатка. Геохимия (1):39-47

39. Плечова АА, Портнягин MB, Миронов НЛ, Базанова ЛИ, Пономарева ВВ (2008) Поведение серы в магмах Восточно-Камчатского вулканического фронта по данным изучения расплавных включений в оливинах. Вестник Отделения наук о Земле РАН 26(1)

40. Портнягин MB (1997) Происхождение мантийных магм над зонами субдукции на примере офиолитового комплекса Тродос, о.Кипр. ГЕОХИ РАН, Москва, 320 с.

41. Портнягин MB, Симакин СА, Соболев АВ (2002) Фтор в примитивных магмах офиолитового комплекса Троодос (о. Кипр): методика определения и основные результаты. Геохимия (7):с. 691-699

42. Портнягин MB, Плечов ПЮ, Матвеев СВ, Осипенко АБ, Миронов НЛ (2005) Петрология «авачитов» высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана (Камчатка): I. Общая характеристика, состав пород и минералов. Петрология 13(2):115-138

43. Портнягин MB, Миронов НЛ, Матвеев СА, П.Ю. П (2005) Петрология «авачитов» высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана (Камчатка): И. Расплавные включения в оливине. Петрология 13(4):358-388

44. Рёддер Э (1987) Флюидные включения в минералах, vol. Мир, Москва, рр т.1 560 стр, т562. - 632

45. Рожков AM, Таран ЮА, Серафимова ЕК, др. и (1990) Химический и изотопный состав магматических газов Ключевского вулкана (извержение 1988 г.). Вулканология и сейсмология (5)

46. Селиверстов НИ (2001) Глубинная гидратация океанской литосферы и геодинамика северного участка Курило-Камчатской островной дуги. In: Карпов ГА (ed) Петрология и металлогения базит-гипербазитовых комплексов Камчатки, vol. Научный Мир, Москва, рр 246-266

47. Сирин АН, Тимербаева КМ (1971) О двух типах базальтов и составе исходной магмы вулканов Ключевской группы на Камчатке. In: Вулканизм и глубины Земли. Наука, Москва, рр 147-150

48. Соболев АВ, Слуцкий АБ (1984) Состав и условия кристаллизации исходного расплава сибирских меймечитов в связи с общей проблемой ультраосновных магм. Геология и геофизика СО АН СССР (№12):97-110

49. Соболев АВ (1996) Включения расплавов в минералах как источник принципиальной петрологической информации. Петрология 4(3):228-239

50. Соболев АВ (1997) Проблемы образования и эволюции мантийных магм. Диссертация на соиск. степ, д.г.-м.н., Москва, 276 с.

51. Федотов СА, Жаринов НА, Горельчик ВИ (1988) Деформации и землетрясения Ключевского вулкана, модель его деятельности. Вулканология и сейсмология (2):3-42

52. Хренов АП, Антипин ВС, Чувашова JIA, Смирнова ЕВ (1989) Петрохимические и геохимические особенности базальтов Ключевского вулкана. Вулканология и сейсмология (3):3-15

53. Хренов АП, Двигало ВН, Кирсанов ИТ, Федотов С А, Горельчик ВИ, Жаринов НА (1991) Ключевской вулкан. In: Действующие вулканы Камчатки (Active volcanoes of Kamchatka), vol 1. Наука, Москва, pp 106-145

54. Хренов АП, Маханова ТМ, Богатиков OA, Платэ АН (2002) Результаты аэрокосмических исследований вулканов Камчатки (Ключевская группа вулканов). Вулканология и сейсмология (2):3-20

55. Хубуная СА, Богоявленский СО, Новгородцева ТЮ, Округина АИ (1993) Минералогические особенности магнезиальных базальтов как отражение фракционирования в магматической камере Ключевского вулкана. Вулканология и сейсмология (3):46-68

56. Хубуная СА, Соболев АВ (1998) Первичные расплавы известково-щелочных магнезиальных базальтов Ключевского вулкана (Камчатка). Доклады Академии Наук 360(1):100-102

57. Хубуная СА, Гонтовая ЛИ, Соболев АВ, Низкоус ИВ (2007) Магматические очаги под Ключевской группой вулканов (Камчатка). Вулканология и сейсмология (2):32-54

58. Шмулович КИ, Шмонов ВМ (1978) Таблицы термодинамических св-в газов и жидкостей. Двуокись углерода, вып.З. Изд-во стандартов, Москва

59. Almeev RR, Holtz F, Koepke J, Parat F, Botcharnikov RE (2007) The effect of H20 on olivine crystallization in MORB: Experimental calibration at 200 MPa. American Mineralogist 92(4):670-674

60. Anderson AT (1974) Evidence for picritic, volatile-rich magma beneath Mt.Shasta, California. Journal of Petrology 15:243-267

61. Arai S (1994) Characterization of spinel peridotites by olivine-spinel compositional relationships: Review and interpretation. Chemical Geology 113:191-204

62. Arai S (1994) Compositional variation of olivine-chromian spinel in Mg-rich magmas as a guide to their residual spinel peridotites. Journal of Volcanology and Geothermal Research 59(4):279-293

63. Arculus RJ (2003) Use and abuse of the terms calcalkaline and calcalkalic. Journal of Petrology 44(5):929-935

64. Ariskin AA, Frenkel MY, Barmina GS, Nielsen RL (1993) COMAGMAT: a Fortran program to model magma differentiation processes. Computers and Geosciences 19:1155-1170

65. Ariskin AA (1999) Phase equilibria modeling in igneous petrology: use of COMAGMAT model for simulating fractionation of ferro-basaltic magmas and the genesis of high-alumina basalt. Journal of Volcanology and Geothermal Research 90:115-162

66. Ariskin AA, Barmina GS (1999) An empirical model for the calculation of spinel-melt equilibria in mafic igneous systems at atmospheric pressure: 2.Fe-Ti oxides. Contributions to Mineralogy and Petrology 134:251-263

67. Audetat A, Gunther D (1999) Mobility and H20 loss from fluid inclusions in natural quartz crystals. Contributions to Mineralogy and Petrology 137(1-2):1-14

68. Baker DR (2008) The fidelity of melt inclusions as records of melt composition. Contributions to Mineralogy and Petrology 156(3):377-395

69. Baker MB, Grove TL, Price R (1994) Primitive Basalts and Andesites from the Mt Shasta Region, N California Products of Varying Melt Fraction and Water-Content. Contributions to Mineralogy and Petrology 118(2): 111-129

70. Ballhaus C, Berry RF, Green DH (1991) High pressure experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer: implications for the oxidation state of the upper mantle. Contributions to Mineralogy and Petrology 107:27-40

71. Batanova VG, Suhr G, Sobolev AV (1998) Origin of geochemical heterogenety in the mantle peridotites from the Bay of Islands ophiolite, Newfoundland, Canada: Ion probe study of clinopyroxenes. Geochimica et Cosmochimica Acta 62(5):853-866

72. Blatter DL, Carmichael ISE (1998) Plagioclase-free andesites from Zitacuaro (Michoacan), Mexico: petrology and experimental constraints. Contrib Mineral Petrol 132:121-138

73. Bouvier AS, Metrich N, Deloule E (2008) Slab-derived fluids in the magma sources of St. Vincent (Lesser Antilles arc): Volatile and light element imprints. Journal of Petrology 49(8):1427-1448

74. Braitseva OA, Melekestsev IV, Ponomareva VV, Sulerzhitsky LD (1995) Ages of calderas, large explosive craters and active volcanoes in the Kuril-Kamchatka region, Russia. Bulletin of Volcanology 57(6):383-402

75. Canil D (1997) Vanadium partitioning and the oxidation state Archaean komatiite magmas. Nature 389:842-845

76. Churikova T, Dorendorf F, Worner G (2001) Sources and fluids in the mantle wedge below Kamchatka, evidence from across-arc geochemical variation. Journal of Petrology 42(8): 1567-1593

77. Crawford AJ, Falloon TJ, Eggins S (1987) The origin of island arc high-alumina basalts. Contributions to Mineralogy and Petrology 97:417-430

78. Danyushevsky LV, Sobolev AV (1996) Ferric-ferrous ratio and oxygen fugacity calculations for primitive mantle-derived melts: Calibration of an empirical technique. Mineralogy and Petrology 57(3-4):229-241

79. Danyushevsky LV, Sobolev AV, Dmitriev LV (1996) Estimation of the pressure of crystallization and H2O content of MORB and BABB glasses: calibration of an empirical technique. Mineralogy and Petrology 57:185-204

80. Danyushevsky LV, Della-Pasqua FN, Sokolov S (2000) Re-equilibration of melt inclusions trapped by magnesian olivine phenocrysts from subduction-related magmas: petrological implications. Contributions to Mineralogy and Petrology 138:68-83

81. Danyushevsky LV (2001) The effect of small amounts of H20 crystallisation of mid-ocean ridge and backarc basin magmas. Journal of Volcanology and Geothermal Research 110(3-4):265-280

82. Danyushevsky LV, McNeill AW, Sobolev AV (2002) Experimental and penological studies of melt inclusions in phenocrysts from mantle-derived magmas: an overview of techniques, advantages and complications. Chemical Geology 183:5-24

83. Danyushevsky LV, Leslie RAJ, Crawford AJ, Durance P (2004) Melt inclusions in primitive olivine phenocrysts: The role of localized reaction processes in the origin of anomalous compositions. Journal of Petrology 45(12):2531-2553

84. Della-Pasqua FN, Vame R (1997) Primitive ankaramitic magmas in volcanic arcs: A melt -inclusion approach. Canadian Mineralogist 35(2):291-312

85. Dixon EJ, E.M S, Holloway JR (1995) An experimental study of water and carbon dioxide solubilities in mid-ocean ridge basaltic liquids. Part 1: Calibration and solubility models. Journal of Petrology 36(6): 1607-1631

86. Donaldson CH (1975) Calculated diffusion coefficients and the growth rate of olivine in a basalt magma. Lithos 8:163-174

87. Dorendorf F, Wiechert U, Worner G (2000) Hydrated sub-arc mantle: a source for the Kluchevskoy volcano, Kamchatka/Russia. Earth and Planetary Science Letters 175:69-86

88. Dosseto A, Bourdon B, Joron JL, Dupre В (2003) U-Th-Pa-Ra study of the Kamchatka arc: New constraints on the genesis of are lavas. Geochimica Et Cosmochimica Acta 67(15):2857-2877

89. Eiler JM, Schiano P, Kitchen N, Stolper EM (2000) Oxygen-isotope evidence for recycled crust in the sources of mid-ocean-ridge basalts. Nature 403:530-534

90. Falloon TJ, Green DH (1987) Anhydrous Partial Melting of Morb Pyrolite and Other Peridotite Compositions at lOkbar Implications for the Origin of Primitive Morb Glasses. Mineralogy and Petrology 37(3-4):181-219

91. Fedotov SA, Zharinov NA (2007) On the Eruptions, Deformation, and Seismicity of Klyuchevskoy Volcano, Kamchatka in 1986-2005 and the Mechanisms of Its Activity. Journal of Volcanology and Seismology 1(2):71-97

92. Feig ST, Koepke J, Snow JE (2006) Effect of water on tholeiitic basalt phase equilibria: an experimental study under oxidizing conditions. Contributions to Mineralogy and Petrology 152(5):611-638

93. Ford CE, Russel DG, Graven JA, Fisk MR (1983) Olivine-liquid equilibria: temperature, pressure and composition dependence of the crystal/liquid cation partition coefficients for Mg, Fe2+, Ca and Mn. Journal of Petrology 24:256-265

94. Gaetani GA, Grove TL (1998) The influence of water on melting of mantle peridotite. Contributions to Mineralogy and Petrology 131(4):323-346

95. Gaetani GA, Kent AJR, Grove TL, Hutcheon ID, Stolper EM (2003) Mineral/melt partitioning of trace elements during hydrous peridotite partial melting. Contributions to Mineralogy and Petrology 145(4):391-405

96. GEOROC (2007) Geochemistry of rocks of the Oceans and Continents. In, vol. MPI for Chemie, Mainz, Germany, URL: http://georoc.mpch-mainz.gwdg.de/georoc/

97. Gill JB (1981) Orogenic andesites and plate tectonics, vol. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, p 390

98. Gioncada A, Clocciatti R, Sbrana A, Bottazzi P, Massare D, Ottolini L (1998) A study of melt inclusions at Vulcano (Aeolian Islands, Italy): insigths on the primitive magmas and on the volcanic feeding system. Bulletin of Volcanology 60:286-306

99. Gorbatov A, Kostoglodov V, Suarez G, Gordeev E (1997) Seismicity and structure of the Kamchatka subduction zone. Journal of Geophysical Research 102(B8): 17833-17898

100. Green DH, Schmidt MW, Hibberson WO (2004) Island-arc ankaramites: Primitive melts from fluxed refractory lherzolitic mantle. Journal of Petrology 45(2):391-403

101. Gust DA, Perfit MR (1987) Phase relations of a high-Mg basalt from the Aleutian island arc: implications for primary island arc basalts and high-Al basalts. Contributions to Mineralogy and Petrology 97:7-18

102. Heath E, MacDonald R, Belkin H, Hawkesworth C, Sigurdsson H (1998) Magmagenesis at Soufriere Volcano, St Vincent, Lesser Antilles arc. Journal of Petrology 39(10):1721-1764

103. Hellebrand E. Snow JE, Dick II.TB, Hofmann AW (2001) Coupled major and trace elements as indicators of the extent of melting in mid-ocean-ridge peridotites. Nature 410(6829):677-681

104. Hesse M, Grove TL (2003) Absarokites from the western Mexican Volcanic Belt: constraints on mantle wedge conditions. Contributions to Mineralogy and Petrology 146(l):10-27

105. Hirose K, Kushiro I (1993) Partial melting of dry peridotites at high pressures: Determination of compositions of melts segregated from peridotite using aggregates of diamond. Earth and Planetary Science Letters 114(4):477-489

106. Hirose K, Kawamoto T (1995) Hydrous Partial Melting of Iherzolite at 1 Gpa the Effect of H2o on the Genesis of Basaltic Magmas. Earth and Planetary Science Letters 133(3-4):463-473

107. Hirose К (1997) Melting experiments on Iherzolite KLB-1 under hydrous conditions and generation of high-magnesian andesitic melts. Geology 25(l):42-44

108. Hochstaedter AG, Kepezhinskas P, Defant M, Drummond M, Koloskov A (1996) Insights into the volcanic arc mantle wedge from magnesian lavas from the Kamchatka arc. Journal of Geophysical Research-Solid Earth 101(B1):697-712

109. Hofmann AW (1997) Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism. Nature 385:219-229 >

110. Housh ТВ, Luhr JF (1991) Plagioclase-melt equilibria in hydrous system. .American Mineralogist 76:477-492

111. Jarosewich EJ, Nelen JA, Norberg JA (1980) Reference samples for electron microprobe analysis. Geostandards Newsletter 4:43-47

112. Kamenetsky VS, Crawford AJ, Meffre S (2001) Factors controlling chemistry of magmatic spinel: an empirical study of associated olivine, Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks. J. of Petrology 42(4):655-671

113. Kamenetsky VS, Davidson P, Mernagh TP, Crawford AJ, Gemmell JB, Portnyagin MV, Shinjo R (2002) Fluid bubbles in melt inclusions and pillow-rim glasses: high-temperature precursors to hydrothermal fluids? Chemical Geology 183(l-4):349-364

114. Katz RF, Spiegelman M, Langmuir CH (2003) A new parameterization of hydrous mantle melting. Geochemistry Geophysics Geosystems 4

115. Kawamoto T (1996) Experimental constraints on differentiation and H20 abundance of calc-alkaline magmas. Earth and Planetary Science Letters 144(3-4):577-589

116. Kelemen PB, Hangoj K, Greene AR (2003) One view of the geochemistry of subduction-related magmatic arcs, with and emphasis on primitive andesite and lower crust. In: Treatise on Geochemistry, vol.3, vol 3. Elsevier, pp 593-659

117. Kersting AB, Arculus RJ (1994) Klyuchevskoy volcano, Kamchatka, Russia: the role of high-flux recharged, tapped, and fractionated magma chamber(s) in the genesis of high-АЬОзйот high-MgO basalt. Journal of Petrology 35:1-41

118. Kersting AB, Arculus RJ (1995) Pb isotope composition of Klyuchevskoy volcano, Kamchatka and North Pacific sediments: Implications fr magma genesis and crustal recycling in the Kamchatkan arc. Earth and Planetary Science Letters 136:133-148

119. Koepke J, Feig ST, Snow J, Freise M (2004) Pedogenesis of oceanic plagiogranites by partial melting of gabbros: an experimental study. Contributions to Mineralogy and Petrology 146(4):414-432

120. Koepke J, Berndt J, Feig ST, Holtz F (2007) The formation of Si02-rich melts within the deep oceanic crust by hydrous partial melting of gabbros. Contributions to Mineralogy and Petrology 153(l):67-84

121. Kogiso T, Hirschmann MM (2001) Experimental study of clinopyroxenite partial melting and the origin of ultra-calcic melt inclusions. Contributions to Mineralogy and Petrology 142(3):347-360

122. Kress VC, Ghiorso MS (1995) Multicomponent diffusion in basaltic melts. Geochimica et Cosmochimica Acta 59(2):313-324

123. Kuno H (1960) High alumina basalt. J. of Petrology 1:121-145

124. Le Bas M.T, Le Maitre RW, Streckeisen A, Zanettin В (1986) A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram. Journal of Petrology 27:745750

125. Lees JM, Symons N, Chubarova O, Gorelchik V, Ozerov A (2007) Tomographic images of Klyuchevskoy volcano p-wave velocity. In: Volcanism and subduction: the Kamchatka region, vol. AGU, pp 293-302

126. Levin V, Shapiro N, Park J, Ritzwoller M (2002) Seismic evidence for catastrophic slab loss beneath Kamchatka. Nature 418(6899):763~767

127. Loucks RR (1996) A precise olivine-augite Mg-Fe-exchange geothermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology 125:140-150

128. Massare D, Metrich N, Clocchiatti R (2002) High-temperature experiments on silicate melt inclusions in olivine at 1 atm: inference on temperatures of homogenization and H20 concentrations. Chemical Geology 183:87-98

129. Maurel C, Maurel P (1982) Experimental investigation of the crystallization of chromian spinel in basic silicatemelts, in the presence of olivine and clinopyroxene. Comptes Rendus de l'Academie des Sciences (Paris) 295(serie II):489-491

130. McCulloch MT, Gamble JA (1991) Geochemical and Geodynamical Constraints on Subduction Zone Magmatism. Earth and Planetary Science Letters 102(3-4):358-374

131. McDonough WF, Sun S-S (1995) The composition of the Earth. Chemical Geology 120:223-253

132. Medard E, Schmidt MW, Schiano P, Ottolini L (2006) Melting of amphibole-bearing wehrlites: An experimental study on the origin of ultra-calcic nepheline-normative melts. Journal of Petrology 47(3):481-504

133. Metrich N, Schiano P, Clocchiatti R, Marty RC (1999) Transfer of sulfur in subduction settings: an example from Batan Island (Luzon volcanic arc, Philippines). Earth and Planetary Science Letters 167:1-14

134. Minster JB, Jordan TH (1978) Present day plate motions. J. Geophys. Res. (83):5331-5354

135. Miyashiro A (1974) Volcanic rock series in island arcs and active continental margins. American Journal of Science 274:321-355

136. Moore G, Carmichael ISE (1998) The hydrous phase equilibria (to 3 kbar) of an andesite and basaltic andesite from western Mexico: constraints on water content and conditions of phenocryst growth. Contrib Mineral Petrol 130:304-319

137. Mysen BO, Boettcher AL (1975) Melting of a hydrous mantle, I. Phase relations of natural peridotite at high pressures and temperatures with controlled activities of water, carbon dioxide and hydrogen. Journal of Petrology 16:520-548

138. Newman S, Lowenstern JB (2002) VOLATILECALC: a silicate melt-H20-C02 solution model written in Visual Basic for excel. Computers & Geosciences 28(5):597-604

139. Nimis P (1995) A clinopyroxene geobarometer for basaltic systems on crystal-structure modelling. Contributions to Mineralogy and Petrology 121:115-125

140. Nimis P, Ulmer P (1998) Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Part 1: An expanded structural geobarometer for anhydrous and hydrous, basic and ultrabasic systems. Contributions to Mineralogy and Petrology 133:122-135

141. Nimis P (1999) Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Part 2. Structural geobarometers for basic to acid, tholeiitic and mildly alkaline magmatic systems. Contributions to Mineralogy and Petrology 135:62-74

142. Nye CJ, Reid MR (1986) Geochemistry of primary and least fractionated lavas from Okmok volcano, central Aleutians: implications for arc magma genesis. Journal of Geophysical Research 91:271-287

143. Olafsson (1980). from INFOREX database. In, vol Master degree.

144. O'Neill HSC, Mavrogenes .ТА (2002) The sulfide capacity and the sulfur content at sulfide saturation of silicate melts at 1400 degrees С and 1 bar. Journal of Petrology 43(6):1049-1087

145. Ozerov AY (2000) The evolution of high-alumina basalts of the Klyuchevskoy volcano, Kamchatka, Russia, based on microprobe analyses of mineral inclusions. Journal of Volcanology and Geothermal Research 95:65-79

146. Parman SW, Grove TL (2004) Harzburgite melting with and without H20: Experimental data and predictive modeling. Journal of Geophysical Research-Solid Earth 109(B2)

147. Peacock MA (1931) Classification of igneous rock series. Journal of Geology 39:54-67

148. PETDB (2008) Petrological database of the ocean floor. URL: http://www.petdb.org

149. Pineau F, Semet MP, Grassineau N, Okrugin VM, Javoy M (1999) The genesis of the stable isotope (0,H) record in arc magmas: the Kamchatka's case. Chemical Geology 135:93-124

150. Plank T, Langmuir CH (1988) An Evaluation of the Global Variations in the Major Element Chemistry of Arc Basalts. Earth and Planetary Science Letters 90(4):349-370

151. Pletchov PY, Gerya TV (1998) Effect of H20 on plagioclase-melt equilibrium. Experiment in GeoSciences 7(2):7-9

152. Portnyagin M, Hoernle К, Avdeiko G, Hauff F, Werner W, Bindeman I, Uspensky V, Garbe-Sehonberg D (2005) Transition from arc to oceanic magmatism at the Kamchatka-Aleutian junction. Geology 33(l):25-28

153. Portnyagin M, Mironov NL (2005) Dramatic loss of H20 from melt inclusions in olivine after eruption. Workshop "Inclusions in minerals and processes in the Earth's mantle": Ringberg Castle (Bavarian Alps), Germany, 9-13 May 2005, MPI.

154. Portnyagin M, Bindeman I, Hoernle K, Hauff F (2007) Geochemistry of primitive lavas of the Central Kamchatka Depression: magmas generation at the edge of the Pacific plate. In: Volcanism and subduction: the Kamchatka region vol., pp 199-239

155. Portnyagin M, Almeev R, Matveev S, Holtz F (2008) Experimental evidence for rapid water exchange between melt inclusions in olivine and host magma. Earth and Planetary Science Letters 272(3-4):541-552

156. Portnyagin M, Manea VC (2008) Mantle temperature control on composition of arc magmas along the Central Kamchatka Depression. Geology 36(7):519-522

157. Portnyagin M, Mironov N, Ponomareva V, Hoernle К (2008) Millennial Variations of Magma and Volatile Fluxes Inferred From Time-Series Study of Klyuchevskoy Volcano, Kamchatka. In: AGU Fall Meeting, vol. AGU, San-Fransisco

158. Putirka K, Johnson M, Kinzler R, Longhi J, Walker D (1996) Thermobarometry of mafic igneous rocks based on clinopyroxene-liquid equilibria, 0-30 kbar. Contributions to Mineralogy and Petrology (123):92-108

159. Qin Z, Lu F, Anderson J, A.T. (1992) Diffusive reequilibration of melt and fluid inclusions. American Mineralogist 77:565-576

160. Reubi O, Blundy J (2008) Assimilation of Plutonic Roots, Formation of High-K Exotic Melt Inclusions and Genesis of Andesitic Magmas at Volcn De Colima, Mexico. Journal of Petrology 49(12):2221-2243

161. Roedder E (1965) Liquid C02 inclusions in olivine-bearing nodules and phenocrysts from basalts. American Mineralogist 50:1746-1782

162. Roedder E (1984) Fluid inclusions, vol 12. Miner.Soc.Amer., Michigan: Book Crafters Inc., p 644

163. Rowe MC, Kent AJR, Nielsen RL (2009) Subduction Influence on Oxygen Fugacity and Trace and Volatile Elements in Basalts Across the Cascade Volcanic Arc. Journal of Petrology 50(1):61-91

164. Sack RO, Carmichael ISE, Rivers ML, Ghiorso MS (1980) Ferric-ferrous equilibria in natural silicate liquids at 1 bar. Contributions to Mineralogy and Petrology 75:369-376

165. Sadofsky SJ, Portnyagin M, Hoernle K, van den Bogaard P (2008) Subduction cycling of volatiles and trace elements through the Central American volcanic arc: evidence from melt inclusions. Contributions to Mineralogy and Petrology 155(4):433-456

166. Salters VJM, Stracke A (2004) Composition of the depleted mantle. Geochemistry Geophysics Geosystems 5

167. Schmidt MW, Green DH, Hibberson WO (2004) Ultra-calcic magmas generated from Ca-depleted mantle: An experimental study on the origin of ankaramites. Journal of Petrology 45(3):531-554

168. Shimizu N, Hart SR (1982) Applications of the ion microprobe to geochemistry and cosmochemistry. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 10:483-526

169. Sisson TW, Grove TL (1993) Experimental investigations of the role of H20 in calc-alkaline differentiation and subduction zone magmatism. Contributions to Mineralogy and Petrology 113(2):143-166

170. Sisson TW, Grove TL (1993) Temperatures and H2O contents of low-MgO high-alumina basalts. Contributions to Mineralogy and Petrology 113(2):167-184

171. Sisson TW, Bronto S (1998) Evidence for pressure-release melting beneath magmatic arcs from basalt at Galunggung, Indonesia. Nature 391(6670):883-886

172. Smirnov VK, Sobolev AV, Batanova VG, Portnyagin MV, Simakin SG, Potapov GV (1995) Quantitative SIMS analysis of melt inclusions and host minerals for trace elements and H20. Eos Trans. AGU, Spring Meet Suppl 76(17):S270

173. Sobolev AV, Danyushevsky LV, Dmitriev LV, Suschevskaya NM (1989) High-alumina magnesian tholeiite as the primary basalt magma at Midocean ridge. Geochemistry International 26:128-133

174. Sobolev AV, Danyushevsky LV (1994) Petrology and Geochemistry of Boninites from the North Termination of the Tonga Trench: Constraints on the Generation Conditions of Primary High-Ca Boninite Magmas. Journal of Petrology 35(5):1183-1211

175. Sobolev AV, Chaussidon M (1996) H2O concentrations in primary melts from island arcs and mid-ocean ridges: Implications for H2O storage and recycling in the mantle. Earth and Planetary Science Letters 137:45-55

176. Sobolev AV, Hofmann AW, Sobolev SV, Nikogosian IK (2005) An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts. Nature 434(7033):590-597

177. Stern RJ (2002) Subduction zones. Reviews of Geophysics 40(4)

178. Sterner SM, Pitzer KS (1994) An equation of state for carbon dioxide valid from zero to extreme pressures. Contributions to Mineralogy and Petrology 117:362-374

179. Stolper E, Newman S (1994) The Role of Water in the Petrogenesis of Mariana Trough Magmas. Earth and Planetary Science Letters 121(3-4):293-325

180. Sugawara T (2003) Effect of water content on Ca partitioning between olivine and silicate liquid. Conferences abstarcts

181. Tera F, Morris JD, Leeman WP, Tsvetkov AA (1990) Further evidence from Be-B systematics for homogenity of the subducted component in arc magmatism: case of the Curile-Kamchatka arc. Geochron. Cosmochron. Isot. Geol 27(100)

182. Turner S, McDermott F, Hawkesworth C, Kepezhinskas P (1998) A U-series study of lavas from Kamchatka and the Aleutians: constraints on source composition and melting processes. Contributions to Mineralogy and Petrology 133:217-234

183. Turner S, Sims KWW, Reagan M, Cook С (2007) A Pb-210-Ra-226-Th-230-U-238 study of Klyuchevskoy and Bezymianny volcanoes, Kamchatka. Geochimica Et Cosmochimica Acta 71 (19):4771-4785

184. Vigouroux N, Wallace PJ, Kent AJR (2008) Volatiles in high-K magmas from the western Trans-Mexican volcanic belt: Evidence for fluid fluxing and extreme enrichment of the mantle wedge by subduction processes. Journal of Petrology 49(9):1589-1618

185. Wagner TP, Donnelly-Nolan JM, Grove TL (1995) Evidence of hydrous differentiation and crystal accumulation in the low-MgO, high -AI2O3 Lake Basalt from Medicine Lake volcano, California. Contributions to Mineralogy and Petrology 121:201-216

186. Wallace PJ (2005) Volatiles in subduction zone magmas: concentrations and fluxes based on melt inclusion and volcanic gas data. Journal of Volcanology and Geothermal Research 140(l-3):217-240

187. Watson BF, Fujitsa К (1985) Tectonic evolution of Kamchatka and the sea of Okhotsk and implications for the Pacific Basin. In: Howell DG (ed) Tectonostratigraphic Terranes, vol., pp 333-348

188. Workman RK, Hart SR (2005) Major and trace element composition of the depleted MORB mantle (DMM). Earth and Planetary Science Letters 231(l-2):53-72

189. Yoder HS, Tilley CE (1962) Origin of basalt magmas: an experimental study of natural and synthetic rock systems. J. of Petrology 3:342-352

190. Список работ по теме диссертации1. Статьи.

191. Portnyagin M., Mironov N., Ponomareva V., Hoernle K. 2008, Millennial Variations of Magma and Volatile Fluxes Inferred From Time-Series Study of Klyuchevskoy Volcano, Kamchatka: AGU Fall Meeting 2008 14-19 December 2008 (Talk).

192. Mironov N.L., Portnyagin M.V. (2008) Dynamics of magma ciystallization and transport at the Klyuchevskoy volcano (Kamchatka) revealed from melt inclusions study. IAVCEI 2008, General Assembly «Understanding volcanoes», 18-22 August, Reykjavik, Iceland.

193. Portnyagin M., Hoernle K., Plechov P., Mironov N. (2006) Effects of partial mantle melting and variable composition of slab components on the origin of across-arc geochemical zoning in Kamchatka arc, Geophysical Research Abstracts, 8, 04965.

194. Portnyagin, M., and Mironov, N.L., 2005, Dramatic loss of H20 from melt inclusions in olivine after eruption, Workshop "Inclusions in minerals and processes in the Earth's mantle": Ringberg Castle (Bavarian Alps), Germany, 9-13 May 2005, MPI.

195. Portnyagin, M., Hoernle, K., Avdeiko, G., Mironov, N. and Saveljev, D. The Role of Fluids and Volatiles in the Kamchatka Subduction System. KOMEX-II workshop, Vladivostok, 2004, 27-30 May, pp.37-38

196. Плечов П.Ю., Портнягин М.В., Трусов С.В., Миронов H.JI. "Эффекты, искажающие состав расплавных включений". Электронный научно-информационный журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН» №1(21), 2003

197. Portnyagin M.V., Pletchov P.Yu., Mironov N.L., Tetroeva S.A. (2001) Olivine hosted melt inclusions in Kamchatka lavas: Implications for the origin of high-Ca low-Si melt inclusions in island-arc setting. EUGXI, Strassbourg, France, 6-17 April 2001.

198. Миронов HJL, Портнягин M.B., Плечов П.Ю. (2001) Эволюция примитивных расплавов Ключевского вулкана по данным экспериментального изучения расплавных включений. XTV Российское совещание по экспериментальной минералогии. Черноголовка, 2-4 октября 2001.

199. Портнягин М.В., Миронов H.JI. (2001) Распределение элементов-примесей между дочерними фазами в расплавных включениях в оливине. XIV Российское совещание по экспериментальной минералогии. Черноголовка, 2-4 октября 2001