Механизм проявления вулканизма на территории Средней Азии 100 миллионов лет назад с помощью анализа проб вулканических пород в Забайкальском крае установили ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Института геологии и геохронологии докембрия РАН, 8 октября сообщает пресс-служба СПбГУ.

Масштабный вулканизм, который имел место в меловой период (100–145 млн лет назад) на территории современного Восточного Забайкалья, а также Северо-Восточного Китая и Монголии, отличался той особенностью, что активное излияние лав происходило вдали от края континентальной плиты, что затруднило разгадку происхождения этого вулканизма.

При этом на границе раннего и позднего мела, примерно 100 млн лет назад, в Средней Азии состав извержений и сам характер проявления вулканизма кардинально изменились, что стало результатом серьезнейших изменений в недрах Земли. Каких именно, ученым до сих пор было непонятно.

Из-за недостаточных изотопных и геохимических данных они считали источниками вулканизма мантийные резервуары без привязки к конкретным мантийным породам. Эту неопределенность удалось устранить ученым СПбГУ. Для этого геологи СПбГУ собрали пробы вулканических пород Забайкалья в районе Торейских озер, а макро- и микроэлементный и изотопный состав образцов проанализировали в Санкт-Петербурге.

Выпускник СПбГУ кандидат геолого минералогических наук Максим Кузнецов рассказал о проведенном исследовании: «Мы изучили изотопный состав неодима, стронция и свинца. Именно эти анализы позволили нам выявить различные породы мантии Земли, которые участвовали в формировании вулканизма на разных этапах становления вулканизма Восточного Забайкалья».

Он пояснил, что геохимический и изотопный состав лав позволяет геологам оценить, какие именно породы мантии или земной коры плавились и формировали магму, вышедшую на поверхность в тот или иной период вулканизма. Эти же данные используются для реконструкции геодинамических обстановок, существовавших миллионы и миллионы лет назад, чтобы узнать, какими были современные ландшафты, например, 100 млн лет назад.

Анализ образцов пород, собранных у Торейских озер, дал основание ученым СПбГУ сделать вывод, что лавы Торейского вулканического поля в Забайкалье возникли в результате плавления вещества верхней мантии Земли. Сначала это были мантийные пироксениты — особый вид горной породы, формирующийся в мантии при воздействии магмы на перидотит. Пироксенит образуется при остывании магмы глубоко под землей.

На следующем этапе вулканизма плавились уже другие породы мантии — эклогиты. По механизму формирования мантийные эклогиты схожи с пироксенитами, но отличаются от них химическим составом. В том числе и тем, что эклогиты всегда содержат минерал гранат.

Результаты своего исследования ученые СПбГУ представили в статье «Геохимические и изотопные особенности раннемелового вулканизма Торейского вулканического поля (Восточное Забайкалье, Россия) как свидетельства перехода от пироксенитового к эклогитовому мантийному источнику» (Geochemical and isotopic features of the Early Cretaceous volcanism of the Torrey Volcanic Field (Eastern Transbaikalia, Russia) as a record of the transition from pyroxenite to eclogite mantle source), опубликованной в журнале Lithos.