Проекты ДВО РАН 04-3-А-08-054 и РФФИ 05-05-65102
Марианская островная дуга. Подводный вулкан Минами-Хиоси
Назад  |  На первую |  ИВиС
Местоположение подводного вулкана Минами-Хиоси (рис. 1)

Батиметрическая карта подводного вулкана Минами-Хиоси (рис. 2)
Аномальное магнитное поле (DТ)а подводного вулкана Минами-Хиоси (рис. 5)

Подводный вулкан Минами-Хиоси (рис. 1), вулканическая деятельность которого неоднократно отмечалась в ХХ веке был исследован в 1978 и 1981 гг. в 5-м и 10-м рейсах НИС «Вулканолог».
Вулкан поднимается с глубины 1500 м, где размер его основания, имеющего северо-восточное простирание, составляет ~ 20 x 15 км (рис. 2). По изобате 500 м размер вулкана составляет ~ 3.7 x 7.4 км, а простирание - запад-северо-западное. Привершинная часть постройки, размером 1.8 x 0.6 км, ограничена изобатой 200 м и вытянута в северо-западном направлении. Крутизна склонов составляет 8-9oв интервале глубин 1500-1000 м, 5.5-18.5o - в интервале 1000-500 м и 9-24o - в интервале 500-100 м. Минимальная глубина по данным различных авторов изменяется от 30 до 100 м. В 10-м рейсе НИС «Вулканолог» на глубине 100-120 м выявлено поднятие с активными фумаролами (рис. 3). Объем вулканической постройки по минимальным оценкам составляет ~ 95 км3.

При драгировании постройки вулкана Минами-Хиоси подняты плагиоклаз-оливин-клинопироксеновые базальты и андезибазальты, их шлаки. Почти во всех драгах присутствуют туфогенные песчаники, гравелиты и алевриты. Самые свежие шлаки опробованы на привершинной части вулкана и, скорее всего, они представляют прижерловую фацию. Там же драгированы образцы, подвергшиеся деятельности высокотемпературных фумарол - сильно измененные базальты и обломки самородной серы диаметром 1-2 см. Встречаются обломки серы с примесью пепла. Подняты также корки лавовых потоков и плотные стекловатые базальты. Отмечено характерное распределение эффузивных и вулканогенно-осадочных пород по глубине. Сверху вниз по склону литофицированные шлаки замещаются туфогенными полимиктовыми песчаниками, гравелитами и алевритами.

Изучение магнитных свойств драгированных образцов, показало, что наиболее магнитными являются свежие, неизмененные разности базальтов и их шлаки.
По данным непрерывного сейсмоакустического профилирования, выполненного в рейсе НИС “Вулканолог”, выявлено, что на большей части вулканической постройки вулканогенные породы выходят на поверхность дна и лишь на юго-юго-западном и северо-северо-восточном склонах они перекрыты маломощным слоем осадков (рис. 4). Максимальная мощность осадков составляет 150 м. На северо-северо-восточном склоне осадочная толща осложнена многочисленными оползнями.

Подводный вулкан Минами-Хиоси отчетливо проявляется в потенциальных полях наличием локальных аномалий. На гравиметрической карте аномалий в свободном воздухе к постройке вулкана приурочена положительная аномалия интенсивностью 158 мГал. Аномальное магнитное поле (DТ)а к северу от вулканической постройки характеризуется отрицательными значениями, а к югу - положительными (рис. 5), что предполагает намагниченность постройки по направлению современного магнитного поля. Отрицательная аномалия имеет интенсивность свыше 1000 нТл, а сопряженная положительная аномалия - свыше 2000 нТл. Размах аномалии превышает 3000 нТл, а максимальный горизонтальный градиент поля достигает 1850 нТл/км. Градиентная зона совпадает с привершинной частью постройки. Отмеченная над север-северо-западным склоном постройки магнитная аномалия размахом более 500 нТл связана, по-видимому, с локальным субвулканическим телом.
Результаты 2.5-D моделирования показали, что интенсивная магнитная аномалия, отмеченная над вершиной подводного вулкана Минами-Хиоси, создается телом объемом 0.17 км3 располагающимся в привершинной части постройки в интервале глубин 150-600 м (рис. 6). Это тело, скорее всего, является лавовой пробкой. Исходя из результатов моделирования, данных геологического опробования и изучения магнитных свойств драгированных образцов, можно предположить, что основная часть постройки подводного вулкана Минами-Хиоси сложена породами андезибазальтового состава. Вулканогенно-осадочные породы имеют незначительное распроспространие. Возраст подводного вулкана Минами-Хиоси менее 700 тыс. лет.
Объемная модель рельефа подводного вулкана Минами-Хиоси, построенная японскими исследователями
Батиметрическая карта

Литература:

  1. Петрова В.В., Рашидов В.А. Структурно-минералогические особенности и проблема генезиса пород подводного вулкана Минами-Хиоси (Марианская островная дуга) // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2016. Вып. 32. № 4. С. 35-58.
  2. Рашидов В.А. Геомагнитные исследования подводных вулканов Минами-Хиоси и Фукудзин (Марианская островная дуга) // Вулканология и сейсмология. 2001. № 5. С. 55-64.
  3. Рашидов В.А. Геофизические поля активных островодужных подводных вулканов: измерения и интерпретация // Уральский геофизический вестник. 2006. № 8. С. 29-35.
  4. Рашидов В.А., Пилипенко О.В., Петрова В.В. Геолого-геофизические исследования подводного вулкана Минами-Хиоси (Марианская островная дуга) // Геология морей и океанов: Материалы XXI Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2015. Т. 5. С. 237-241.
  5. Bloomer Sh.H., Stern R.J., Fisk E., Geschwind C.H. Shoshonitic Volcanism in the Nortern Mariana Arc. 1. Mineralogic and Major and Trace Element Characteristics // J. Geophys. Res. 1989a. V. 94. № B4. P. 4469-4496.
  6. Bloomer Sh.H., Stern R.J., Smoot N.Chr. Physical volcanology of the submarine Mariana and Volkano Arcs // Bull. Volcanol. 1989b. V. 59. № 3. P. 210-224.
  7. Embley R.W., Baker E.T., Chadwick W.W. et al. Explorations of Mariana Arc Volcanoes Reveal New Hydrothermal Systems // Eos. 2004. V. 85. № 4. P. 37-40.
  8. Gravity Survay AT Sea // Report of gravity surveys at sea conducted by the Hydrographic and Oceanographic Department.The results of four surveys made in 1995-2002, Ise Wan, Offing of Fukushima, Minamichiyoshi kaizan and Offing of Miyagi are presented in this report. 2002. 13 p.
  9. Ishihara T. A new leveling method without the direct use of crossover data and its application in marine magnetic surveys: weighted spatial averaging and temporal filtering // Earth, Planets and Space. 2015. V. 67. Iss. 1. Article 11.
  10. Ishihara T., Yamasaki T. Gravity anomalies over the Izu-Oga-Sawara (Bonin) and Mariana Arcs // Bull. Geol. Serv. Japan. 1991. Vol. 42. № 12. P. 687-701.
  11. Newman S., Stolper Ed., Stern R. H2O and SiO2 in magmas from the Mariana arc and back arc systems // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2000. Vol. 1. Paper number 1999GC000027. 30 p.
  12. Lin P-N., Stern R.J., Bloomer Sh.H. Shoshonitic Volcanism In the Northern Mariana Arc 2. Large-Ion Lithophile and Rare Earth Element abundances: Evidence for the source of Incompatible Element Enrichments in Intraoceanic Arcs // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. № B4. P. 4497-4514.
  13. Lin P-N., Stern R.J. Morris J., Bloomer Sh.H. Nd- and Sr-isotopic compositions of lavas from the northern Mariana and southern Volcano arcs: implications for the origin of island arc melts // Contrib Mineral Petrol. 1990. V. 105. P. 381-392.
  14. Martinez F., Fryer P., Baker N.A., Yamazaki T. Evolution of backarc rifting: Mariana Trough, 20º-24º N // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. № B3. P. 3807-3827.
  15. Meen J.K., Stern R.J., Bloomer Sh.H. Evidence f or magma mixing in the Mariana arc system // The Island Arc. 1998. V.7. P. 443-459.
  16. Nishizawa A., Ono T., Sasahara N., Yashuguchi H., Otani Ya. Ocean Bottom Seismographic Observation at Minami-Hiyoshi Seamount at the Northern End of the Mariana Arc // Report of the Hydrographic and Oceanographic Researchers № 39. March 28. 2003. 21 p.
  17. Otani Y., Tsuchide M., Shibata A., Kato Sh., Iwabuchi Y. The List of Volcanoes and Their Activities Records in the Adjacent Seas of Japan. 3rd Edition // Report of hydrographic and oceanographic researches. 2004 № 40. P. 1-62.
  18. Pearce J.A., Stern R.J., Bloomer Sh.H., Fryer P. Geochemical mapping of the Mariana arc-basin system: Implications for the nature and distribution of subduction components // Geochemistry Geophysics Geosystems. 2005. V.6. № 7. P. 1-27. Q07006, doi:10.1029/2004GC000895.
  19. Newman S., Stolper Ed., Stern R. H2O and SiO2 in magmas from the Mariana arc and back arc systems // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2000. Vol. 1. Paper number 1999GC000027. 30 p.
  20. Nishizawa A., Ono T., Sasahara N., Yashuguchi H., Otani Ya. Ocean Bottom Seismographic Observation at Minami-Hiyoshi Seamount at the Northern End of the Mariana Arc // Report of the Hydrographic and Oceanographic Researchers № 39. March 28. 2003. 21 p.
  21. Simkin T. and Siebert L. Volcanoes of the World. Arizona: Geoscience Presss, Inc. Tusson, 1994. 349 p.
  22. Smoot N.S. The growth rate of submarine volcanoes on the South Honshu and East Mariana ridges // J. Volcan. Geotherm. Res. 1988. V. 35. P. 1-15.
  23. Smoot N.S. Discussion «The growth rate of submarine volcanoes on the South Honshu and East Mariana ridges». Reply // J. Volcan. Geotherm. Res. 1991. V. 45. P. 341-345.
  24. Yamazaki T., Ishihara T., Murakami F. Magnetic anomalies over the Izu-Ogasawara(Bonin) Arc, Mariana Arc and Mariana Trough // Bull. Geol. Serv. Japan. 1991. Vol. 42. № 12. P. 655-689.
  25. Yamazaki T., Murakami F. Saito E. Mode of seafloor spreading in the northern Mariana Trough // Tectonophysics.1993.Vol. 221. P. 207-222.
  26. Рашидов В.А., Пилипенко О.В., Петрова В.В. Особенности минерального состава и петромагнитные свойства пород подводного вулкана Минами-Хиоси (Марианская островная дуга) // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. №. 5. С. 29-43.
  27. Петрова В.В., Рашидова В.А. Состав и генезис лав подводного вулкана Минами-Хиоси (Марианская островная дуга) // Доклады академии наук. 2019. Т. 485. № 2. С. 72-75.

Ссылки:
Назад  |  На первую |  ИВиС

©Дизайн [email protected]
Copyright © 2004- ИВиС ДВО РАН