Остров Беннета, входящий в состав архипелага Де-Лонга, расположен в пределах континентального шельфа моря Лаптевых (рис. 1). Видимое основание острова слагают толщи дистальных турбидитов среднекембрийского-среднеордовикского возраста [Косько и др., 2002], перекрываемые меловыми туфогенными и угленосными отложениями, а также потоками базальтов, относимыми ранее либо к мелу [Вольнов и Сороков, 1961], либо к миоцену [Геологическое…, 1984]. Последующими исследованиями [Масуренков и Флеров, 1989] среди вулканитов выделены образования доостровного и островного этапов вулканизма, различающиеся химизмом пород. Новые данные о возрасте (табл. 1) и составе (табл. 2) базальтов позволяют уточнить геохимическую специфику вулканических образований и оценить природу магматических источников.

Время проявления вулканизма на территории острова укладывается в относительно узкий интервал от 124 до 106 млн. лет, что в целом совпадает с K-Ar-датировками (112-115±5 млн. лет), полученными ранее С.С. Драчевым [1999].

Химические анализы образцов (экспедиция 1983 г. [Масуренков и Флеров, 1989]) выполнены в лабораториях Химико-аналитического центра Геологического института РАН. Петрогенные элементы определялись классическими методами «мокрой» химии. Cr, Ni, Со и V определены эмиссионным спектральным методом (аналитик И.Ю. Лубченко); Rb, Ва, Sr, Y и Nb - рентгено-флюоресцентным методом, Hf, Та, Th, Sc и редкоземельные элементы (REE) -методами инструментального нейтронно-активационного анализа (руководитель С.М. Ляпунов). Химические анализы минералов выполнены на микроанализаторе "Camebax" в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (операторы В.В. Ананьев, В.Н. Чубаров).

Магнезиальные (8.6-10.7% MgO) кремненедосыщенные щелочные базальты формируют лавовые потоки и конусы возрастом от 109 до 124 млн. лет. Базальты редкопорфировые, фенокристы сложены оливином (Fo_74-68), клинопироксеном (Wо_50.0-48.1 En_40.1-37.1 Fs_11.1-15.6; K_mg# = 0.73-0.78); основная масса пород выполнена оливин (Fо_65-64)-клинопироксен (Wo_49.4-47.5 En_34.9-39.3 Fs_12.6-15.6; К_mg# = 0.74-0.63)-плагиоклазовой (An_62-60) ассоциацией, титаномагнетитами и редкими иголочками ильменита [Масуренков и Флеров, 1989]. Структура пород микродолеритовая.

Базальты лавовых потоков и конусов характеризуются низкой глиноземистостью (14.35-14.8% Al₂O₃), низкими содержаниями калия (0.73-0.85% К₂O; рис. 2), высокими отношениями La_n/Yb_n (5.5-14.1), Zr/Y (7.3-9.3), низкими отношениями Ba/Nb (10.8-12.7) и La/Nb (0.8-1.0), наличием слабого обогащения Та или отсутствием Ta-Nb-аномалии на спайдерграмме (рис. 3). Подобный состав базальтов типичен как для умеренно щелочных серий континентальных рифтов, так и океанических островов.

Щелочные базальты, слагающие стратифицированные покровы (К/Ar-возраст 106 млн. лет) - афировые и редкопорфировые, сложены фенокристами оливина (Fo_62-61), редко плагиоклазом (An_58-54). Характерны пойкилоофитовые сростки клинопироксенов (Wo_49-46 En_35-40 Fs_13-17; K_mg# = 0.74-0.68) и плагиоклазов (An_46-36). Микролиты оливина (Fo_60-57) и лейсты плагиоклаза (An_40-28) формируют основную массу породы.

Базальты покровов характеризуются высокими содержаниями глинозема (16-20% Al₂O₃), пониженными магния (2.2-5.0% MgO) и варьирующими калия (0.8-2.1% К₂O; рис. 2). Высокие отношения La_n/Yb_n (~7.5), Zr/Y (~5.5), Ba/Nb (~32.5) и La/Nb (~2.1), как и наличие Та-минимума на спайдерграмме (рис. 3), сближают вулканиты как с глиноземистыми базальтами континентальных траппов, так и щелочными базальтами окраинно-континентальных рифтогенных структур [Федоров и др., 2002].

В целом петрохимической спецификой базальтов о. Беннета является высокое содержание титана и суммарного железа, слабая дифференцированность по кремнезему, обогащенность некогерентными элементами. По этим признакам вулканиты острова близки Fe-Ti-базальтам внутриплитной геохимической специализации, свойственной мантийным плюмам.

Необходимо отметить, что проявления мелового вулканизма внутриплитной геохимической специализации известны в ряде районов Арктики. На островах Земли Франца-Иосифа меловой вулканизм проявился в узком временном интервале (116±5 млн. лет) и был представлен потоками и силлами кварц-нормативных толеитов [Грачев и др., 2001]. На о. Шпицберген [Burov et al., 1977] и на островах Котельный и Столбовой (Новосибирские острова [Дорофеев и др., 1999]) известны комплексы даек долеритов условно позднемелового возраста. В пределах Канадского Арктического архипелага ранне-среднемеловые базальты образуют комплексы Исаченсен (апт) и Стренд-Фьорд (поздний альб - ранний сеноман) на островах Элсмир и Аксель-Хейберг, представленные высокотитанистыми толеитами, характеризующимися сильным обогащением некогерентными элементами относительно N-MORB, низкими изотопными отношениями неодима (ε_Nd = 1.4-4.8) и высокими стронция (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7054-0.7072) [Embry & Osadetz, 1988]. Более молодой, кампан-раннепалеогеновый вулканизм в этом районе представлен щелочными базальтами, формирующими комплексы Хейзен в северной части о. Элсмир [Osadetz & Moore, 1988; Estrada et al., 2000] и Кеп-Вашингтон на севере Гренландии [Brown & Parson, 1981], отличающимися более деплетированными изотопными характеристиками по сравнению с раннемеловыми толеитами (ε_Nd = 1.4-5.9; ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7023-0.7057 [Estrada et al., 2000]).

Таким образом, меловые базальты о. Беннета могут рассматриваться в составе обширной области континентального платобазальтового вулканизма, выделяемого Дж. Тардуно [Tarduno, 1998] как «Высокоширотная Арктическая провинция платобазальтов».

Состав базальтов обоих комплексов позволяет предположить, что образование магнезиальных и глиноземистых базальтов происходило из гетерогенных источников плюмового типа.

Выводы. Новые данные о возрасте и составе вулканизма о. Беннета позволяют сделать следующие выводы.

Формирование магнезиальных щелочных базальтов, образующих лавовые потоки и конусы, происходило в интервале 124-109 млн. лет, тогда как время накопления глиноземистых базальтов покровов определено 106 млн. лет.

Магнезиальные щелочные базальты, характеризуемые низкой глиноземистостью, обогащением некогерентными элементами, близки породам умеренно щелочных серий континентальных рифтов и океанических островов; глиноземистые базальты, отличаясь меньшим обогащением некогерентными элементами, наличием Та-минимума на спайдерграмме, близки умеренно щелочным базальтам окраинно-континентальных рифтогенных структур и континентальных траппов.

Образование магнезиальных и глиноземистых базальтов происходило из гетерогенных плюмовых источников в условиях рифтогенеза на пассивной континентальной окраине шельфа моря Лаптевых.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Косько М.К., Верба В.В., Кораго Е.А. и др. Российская Арктика: геологическая история, минерагения, геоэкология. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. С. 109-120.

2. Вольнов Д.А., Сороков Д.С. Геологическое строение острова Беннетта. // Тр. НИИГА. Т. 123. Л., Гостоптехиздат, 1961. С. 112.

3. Геологическое строение СССР. Т. 9. Моря Советской Арктики. Л.: Недра, 1984. 280 с.

4. Масуренков Ю.П., Флеров Г.Б. Базальты острова Беннетта в Советской Арктике // Вулканология и сейсмология. 1989. № 1. С. 36-53.

5. Драчев С.С. Тектоника рифтовой континентальной окраины северо-восточной Евразии в Арктике (моря Лаптевых и Восточно-Сибирское). Автореф. дис. д-ра геол.-минер. наук. М., 1999. 40 с.

6. Sun S.S., McDonough W.F. in: Magmatism in the Ocean Basins (eds Saunders A.D. & Norry M.J. // Geol. Soc. Amer. Spec. Publ. 1989. V. 42. P. 313-345.

7. Федоров П.И., Флеров Г.Б., Головин Д.И. В сб.: Геохимия магматических пород. Тезисы Всероссийского семинара. М.: ГЕОХИ РАН, 2002. С. 93-94.

8. Грачев А.Ф., Аракелянц М.М., Лебедев В.А. и др. Новые данные о возрасте базальтов Земли Франца-Иосифа // Рос. журн. наук о Земле. 2001. Т. 3. № 1. С. 91-95.

9. Burov J.P., Krasilshchikov А.А., Firsov L.V., Klubov B.A. The age of Spitsbergen Dolerites // Norsk Polarinstitutt Arbok, 1977. P. 101-108.

10. Дорофеев B.K., Благовещенский М.Г., Смирнов A.H., Ушаков В.И. Новосибирские острова. Геологическое строение и минерагения. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1999. 130 с.

11. Embry A.F., Osadetz K.G. // Canad. J. Erath Sci. 1988. V. 25. P. 1209-1219.

12. Osadetz K.G., Moore P.R. // Geol. Surv. Canada. 1988. Paper 87-21. 19 p.

13. Estrada S., Höhndorf A., Henjes-Kunst F. // Ber. Dtsch. Miner. Ges. Beih. Europ. J. Miner. 2000. Bd. 12. № 1. P. 43.

14. Brown P.E., Parson I. The Kap Washington Group volcanics. Report of the 1980 geological expedition to the Peary Land region, North Greenland // Rapp. Grønlands geol. Unders. 1981. V. 106. P. 65-68.

15. Tarduno J.A. Intern. Conf. on Arctic Margins Abstrs. Celle, 1998. V. 3. P. 184.