550.361

Рассмотрены особенности теплового питания, истории вулканизма и глубины магматических очагов для пяти мантийных плюмов: Гавайского, Маскаренского, Исландского, Йеллоустонского и Галапагосского. Эволюция тектономагматической активности по-разному проявилась в отдельных плюмах. Развитие Гавайского и Маскаренского плюмов можно объяснить длительной адвекцией магматического вещества из переходного слоя мантии, очаг которого находится вблизи границы Леманн в мантии (400-450 км), а расхождение между положением центра вулканизма и аномалией теплового потока объясняется влиянием силы Кориолиса. В случае Исландского, Йеллоустонского и Галапагосского плюмов их эволюция связана не только с тепломассопереносом вещества из переходного мантийного слоя, но и с влиянием магматизма из деплетированной мантии, характерного для дивергентных зон.

The features of heat supply, the volcanism history and the magma chambers depth are considered for five mantle plumes: Hawaiian, Mascarene, Icelandic, Yellowstone, and Galapagos. The tectono-magmatic activity evolution manifested itself in different ways in different plumes. The development of the Hawaiian and Mascarene plumes can be explained by the prolonged advection of magmatic matter from the mantle transitional layer, the source of which is located near the Lehmann boundary in the mantle (400-450 km), and the discrepancy between the center of volcanism position and heat flow anomaly is explained by the influence of the Coriolis force. In the case of the Icelandic, Yellowstone, and Galapagos plumes, their evolution is associated with not only heat and mass transfer of matter from the transitional mantle layer, but also with the influence of magmatism from the depleted mantle, which is characteristic for divergent zones.

доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник Лаборатории тепломассопереноса Геологического института РАН

Morgan W.J. Convection plumes in the lower mantle. Nature. 1971. V. 230. Pp. 42-43.

Wilson J.T. A possible origin of the Hawaiian Islands. Can. J. Phys. 1963. 41. Pp. 863-870.

Tolstikhin I.N., Kramers J. The Evolution of Matter from the Big Bang to the Present Day. Cambridge University Press. 2008. 521 p.

Tarduno J., Cottrell R. Paleomagnetic evidence for motion of the Hawaiian Hotspot during formation of the Emperor Seamounts. Earth Planet. Sci. Lett. 153(3-4). 1997. Pp. 171-180.

Norton I. The 43Ma nonevent. Tectonics. 1995. 14. Pp. 1080-1094.

Steinberger B., O'Connell R.J. Effects of mantle flow on hotspot motion. Geophys. Mono. 2000. 121. Pp. 377-398.

Christiansen R, Foulger G., Evans J. Upper-mantle origin of the Yellowstone hotspot. Geol. Soc. Am. Bull. 2002. 114. Pp. 1245-1256.

Anderson D. The thermal state of the upper mantle: no role for mantle plumes. Geophys. Res. Lett. 2000. 27. Pp. 3623-3626.

Humphreys E.D., Dueker K.G., Schutt D.L. et al. Beneath Yellowstone: Evaluating plume and nonplume models using teleseismic images of the upper mantle. GSA Today. 2000. 10. No. 12. Pp. 1-7.

Hamilton W. The closed upper-mantle circulation of plate tectonics in Plate Boundary Zones. /ed. S Stein and J Freymueller. AGU, Washington DC. 2002. Pp. 359-410.

Хуторской М.Д., Тевелева Е.А. Об асимметрии теплового потока в мантийных плюмах // Мониторинг. Наука и технологии. №4. 2019. С. 72-77.

Гущенко И.И. Извержения вулканов мира (каталог). М.: Наука. 1979. 475 с.

Сорохтин О.Г., Дж. В. Чилингар, Н.О.Сорохтин. Теория развития Земли: происхождение, эволюция и трагическое будущее. РАН, РАЕН. Москва. Ижевск: Ин-т компьютерных исслед. 2010. 751 с.

Хуторской М.Д. Проявление асимметрии теплового потока в мантийных плюмах // Вулканология и сейсмология. 2020. №5. С. 40-50.

Куликов К.А. Вращение Земли. М.: Недра. 1985. 159 с.

Аплонов С.В. Геодинамика. Изд-во СПбГУ. С.-Петербург. 2001. 352 с.

Jaupart C., Labrosse S., Mareschal J.C. Temperatures, Heat and Energy in the Mantle of the Earth, in: Editor-in-Chief: Gerald, S. (Ed.). Treatise on Geophysics. 2007. Elsevier. Amsterdam. Pp. 253-303.

White R.S. and D.P.McKenzie. Mantle plumes and flood basalts. J. Geophys. Res. 1995. 100. Pp. 17543-17585.

Foulger G.R. Plumes, or plate tectonic processes? Astron. Geophys. 2002. 43. Pp. 619-623.

Shen Y., S.C.Solomon, I.Th.Bjarnason, C.J.Wolfe. Seismic evidence for a lower mantle origin of the Iceland plume. Nature. 1998. 395. Pp. 62-65.

Ito G., van Keken P.E. Hotspots and melting anomalies. In: Bercovici, D. (Ed.). Mantle Dynamics, Treatise on Geophysics. Vol. 7. Elsevier Press. Amsterdam. The Netherlands. Pp. 512-526.

Stein C.A., Stein S. A model for the global variation in oceanic depth and heat flow with lithospheric age. Nature. 1992. 359. Pp. 123-129.

Lawver L.A., Muller R.D. Iceland hotspot track. Geology. 1994. V. 22. Pp. 311-314.

Torsvik T.H., Amundsen H.E.F., Tronnes R.G. et al. Continental crust beneath southeast Iceland. Proceed. of National Acad. Sci. of USA (PNAS). 2015. No. 3. Pp. 1818-1827.

Forsyth D.A., Morel-l'Huissier P., Asudsen I. et al. Alpha Ridge and Iceland: Product of the same plume? J. Geodynamics. 1986. V. 6. Pp. 197-214.

Smith R.B., Jordan M., Steinberger B. et al. Geodynamics of the Yellowstone hotspot and mantle plume: seismic and GPS imaging, kinematics, and mantle flow. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2009. V. 188. Pp. 26-56.

Smith R.B., Siegel L. Windows into the Earth's interior. The geologic story of Yellowstone and Grand Teton National Parks. Oxford University Press. 2000. 256 p.

Husen S., Smith R.B.,Waite G.P. Evidence for gas and magmatic sources beneath the Yellowstone volcanic field from seismic tomographic imaging. J. Volcanol. Geotherm. Res. 2004. 131. Pp. 397-410.

Jordan M., Smith R.B., Puskas C., Farrell J., Waite G. The Yellowstone hotspot and related plume: volcano-tectonics, tomography, kinematics and mantle flow. EOS Trans. AGU. 2005. 86(52). Pp. 1380-1388.

Blackwell D.D. Regional implications of heat flow of the Snake River Plain, northwestern United States. Tectonophysics. 1989. 164. Pp. 323-343.

Blackwell D.D., Negraru P.T., Richards M.C. Assessment of the enhanced geothermal system resource base of the United States. Nat. Resources Results. 2006. 15(4). Pp. 283-308.

Waite G.P., Schutt D.L., Smith R.B. Models of lithosphere and asthenosphere anisotropic structure of the Yellowstone hot spot from shear wave splitting J. Geophys. Res. 2005. 110. B1. 1304.

Anderson R.N., Langseth M.G., Vacquier V., Francheteau J. New terrestrial heat flow measurements on the Nazca Plate. Earth and Planet. Sci. Lett. 1976. V. 29. No. 2. Pp. 243-254.

Hasterok D., Jennings S. Global database: http://heatf low.org. 2016.

Sallare's V., Charvis Ph. Crustal thickness constraints on the geodynamic evolution of the Galapagos Volcanic Province. Earth and Planet. Sci. Lett. 214. 2003. Pp. 545-559.

Harpp K.S., Wanless V.D., Otto R.H., Hoernle K., Werner R. The Cocos and Carnegie aseismic ridges: a trace element record of long-term plume-spreading center interaction. Journal of petrology. 2005. V. 46. No. 1. Pp. 109-133.

Голубева Э.Д. Эволюция магматизма Тихого океана. Владивосток: Дальнаука. 2009. 131 с.

Хуторской М.Д., Тевелева Е.А. Асимметричное распределение теплового потока на срединно-океанических хребтах Мирового океана //Доклады Академии наук. 2019. Т. 489. №2. С. 71-77.