Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах
В статье объединены данные по составу вещества мантии и коры, результаты экспериментальных исследований по плавления в диапазоне давления 0,5-7 ГПа при температуре 500-2000 ° С. Предложена теоретическая модель течения глубинного процесса, основанная на геофизической тепловой модели, а также учитывае...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2018
|
| Назва видання: | Геофизический журнал |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/145600 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2018. — Т. 40, № 5. — С. 137-171. — Бібліогр.: 61 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-145600 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1456002019-01-25T01:23:18Z Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах Усенко, О.В. В статье объединены данные по составу вещества мантии и коры, результаты экспериментальных исследований по плавления в диапазоне давления 0,5-7 ГПа при температуре 500-2000 ° С. Предложена теоретическая модель течения глубинного процесса, основанная на геофизической тепловой модели, а также учитывает физико-химические взаимодействия в системе кристаллы-расплав-флюид, их изменение с увеличением давления и температуры. У статті об'єднано дані щодо складу речовини мантії і кори, результати експериментальних досліджень з плавлення в діапазоні тиску 0,5—7 ГПа при температурі 500—2000 °С. Запропоновано теоретичну модель перебігу глибинного процесу, яка ґрунтується на геофізичній тепловій моделі, а також враховує фізико-хімічні взаємодії в системі кристали—розплав—флюїд, їх зміну зі збільшенням тиску і температури. The data on the composition of the mantle and crust, results of experimental studies on melting under the pressure interval 0,5—0,7 GPa and temperatures 500—2000 °C have been integrated. Theoretical model of deep process behaviour has been proposed which is based on geophysical thermal model and in addition takes into account physical-chemical interactions in the system crystals-melt-fluid and their alterations with the increase of pressure and temperature. 2018 Article Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2018. — Т. 40, № 5. — С. 137-171. — Бібліогр.: 61 назв. — рос. 0203-3100 DOI: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147477 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/145600 530.311 ru Геофизический журнал Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
В статье объединены данные по составу вещества мантии и коры, результаты экспериментальных исследований по плавления в диапазоне давления 0,5-7 ГПа при температуре 500-2000 ° С. Предложена теоретическая модель течения глубинного процесса, основанная на геофизической тепловой модели, а также учитывает физико-химические взаимодействия в системе кристаллы-расплав-флюид, их изменение с увеличением давления и температуры. |
| format |
Article |
| author |
Усенко, О.В. |
| spellingShingle |
Усенко, О.В. Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах Геофизический журнал |
| author_facet |
Усенко, О.В. |
| author_sort |
Усенко, О.В. |
| title |
Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах |
| title_short |
Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах |
| title_full |
Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах |
| title_fullStr |
Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах |
| title_full_unstemmed |
Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах |
| title_sort |
геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах |
| publisher |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/145600 |
| citation_txt |
Геодинамический процесс и его геологические проявления на континентах / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2018. — Т. 40, № 5. — С. 137-171. — Бібліогр.: 61 назв. — рос. |
| series |
Геофизический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT usenkoov geodinamičeskijprocessiegogeologičeskieproâvleniânakontinentah |
| first_indexed |
2025-07-10T22:02:20Z |
| last_indexed |
2025-07-10T22:02:20Z |
| _version_ |
1837299091319554048 |
| fulltext |
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 137
ÓÄÊ 530.311
Ãåîäèíàìè÷åñêèé ïðîöåññ è åãî ãåîëîãè÷åñêèå
ïðîÿâëåíèÿ íà êîíòèíåíòàõ
Î. Â. Óñåíêî , 2018
Èíñòèòóò ãåîôèçèêè èì. Ñ. È. Ñóááîòèíà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
Ïîñòóïèëà 27 àâãóñòà 2018 ã.
Ó ñòàòò³ îá�ºäíàíî äàí³ ùîäî ñêëàäó ðå÷îâèíè ìàíò³¿ ³ êîðè, ðåçóëüòàòè åêñïå-
ðèìåíòàëüíèõ äîñë³äæåíü ç ïëàâëåííÿ â ä³àïàçîí³ òèñêó 0,5�7 ÃÏà ïðè òåìïåðà-
òóð³ 500�2000 °Ñ. Çàïðîïîíîâàíî òåîðåòè÷íó ìîäåëü ïåðåá³ãó ãëèáèííîãî ïðîöå-
ñó, ÿêà ´ðóíòóºòüñÿ íà ãåîô³çè÷í³é òåïëîâ³é ìîäåë³, à òàêîæ âðàõîâóº ô³çèêî-õ³-
ì³÷í³ âçàºìî䳿 â ñèñòåì³ êðèñòàëè�ðîçïëàâ�ôëþ¿ä, ¿õ çì³íó ç³ çá³ëüøåííÿì òèñ-
êó ³ òåìïåðàòóðè. Ðîçïëàâè êðèñòàë³çóþòüñÿ íà ïîâåðõí³ ó âèãëÿä³ ìàãìàòè÷íèõ ïî-
ð³ä, à ÷àñòèíà ôëþ¿äó óòâîðþº õåìîãåííó ñêëàäîâó îñàäîâî¿ òîâù³. Ñêëàä, ïîòóæ-
í³ñòü ³ áóäîâà îñàäîâî¿ òîâù³ òàêîæ çóìîâëåí³ ïðîöåñàìè, ùî â³äáóâàþòüñÿ íà ìå-
æ³ øàðó ïëàâëåííÿ (àñòåíîñôåðè) ³ ë³òîñôåðè. Ïðîàíàë³çîâàíî êîìïëåêñíó ãåîëî-
ã³÷íó ³íôîðìàö³þ, ùî âêëþ÷ຠâ³ê ³ ñêëàä ìàãìàòè÷íèõ ³ ñèíõðîííèõ îñàäîâèõ ïî-
ð³ä, òåêòîí³÷íó áóäîâó, ìåòàìîðô³çì, ã³äðîòåðìàëüíó ä³ÿëüí³ñòü ôàíåðîçîéñüêèõ ðå-
ã³îíàëüíèõ ñòðóêòóð. dzñòàâëåííÿ ãëèáèííîãî ïðîöåñó, ïðîãíîçîâàíîãî òåîðåòè÷íîþ
ìîäåëëþ, ç éîãî ãåîëîã³÷íèìè ïðîÿâàìè íà ïîâåðõí³ äຠçìîãó ñòâåðäæóâàòè, ùî ³ñ-
íóº çàëåæí³ñòü ì³æ çì³íîþ ðîçì³ùåííÿ øàðó ïëàâëåííÿ â ãåîäèíàì³÷íîìó ïðîöå-
ñ³ ³ ïåðåë³÷åíèìè ãåîëîã³÷íèìè ïîä³ÿìè. Âèä³ëåíî áàçîâ³ ðåæèìè, êîæåí ç ÿêèõ õà-
ðàêòåðèçóºòüñÿ íàáîðîì ìàãìàòè÷íèõ ³ âóëêàíîãåííî-îñàäîâèõ êîìïëåêñ³â. Ó ðåæè-
ì³ �ñêëàä÷àñòà îáëàñòü� ñïî÷àòêó ç�ÿâëÿþòüñÿ ìàñèâè óëüòðàáàçèò³â (ëåðöîë³òè), ïî-
ò³ì � âóëêàíîãåíí³ ï³êðèòè (íå îáîâ�ÿçêîâ³), äàë³ � áàçàëüòè àáî êîìïëåêñè ëóæ-
íèõ ïîð³ä. Íà îñòàííüîìó åòàï³ óòâîðþþòüñÿ áàãàòîôàçí³ ìàñèâè, äî ñêëàäó ÿêèõ
âõîäÿòü ãàáðî, àíäåçèòè, ãðàí³òè. Îçíàêîþ öüîãî ðåæèìó º ôîðìóâàííÿ ïîòóæíî¿
ðèòì³÷íî¿ òîâù³. ̄ ¿ ìåòàìîðô³çì â³äáóâàºòüñÿ ï³çí³øå, âíàñë³äîê óòâîðåííÿ îñåðåä-
êó ïëàâëåííÿ â êîð³. Ðèôòîâèé ðåæèì õàðàêòåðèçóº ìåíøà çàãàëüíà ïîòóæí³ñòü
îñàä³â. Ó ñêëàä³ òîâù³ á³ëüø ïîøèðåí³ ëàâè óëüòðàáàçèò³â ³ áàçàëüò³â, à òàêîæ àíäå-
çèò³â, ë³ïàðèò³â. Ïðèòàìàíí³ ïåðåâàæàííÿ õåìîãåííî-îñàäîâèõ ïîð³ä, íåçíà÷íèé
ðîçâèòîê ìåòàìîðô³÷íèõ ïåðåòâîðåíü. Òðàïîâèé ðåæèì ïðîÿâëåíèé ïîÿâîþ ìàã-
ìàòè÷íèõ ïîð³ä.  áàãàòüîõ âèïàäêàõ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ïðîñòîðîâèé çâ�ÿçîê ç ê³ìáåð-
ë³òàìè ³ êàðáîíàòèòàìè. Ìàãìàòè÷í³ óëüòðàáàçèòè áëèçüê³ äî êîìàò³¿òîâîãî ñòàíäàð-
òó, øèðîêî ðîçâèíåí³ áàçàëüòè, ìàëî � àíäåçèòè. Îñàäîâ³ ïîðîäè ïðàêòè÷íî íå
ïðåäñòàâëåí³. Âñòàíîâëåí³ çàëåæíîñò³ äàþòü çìîãó âèêîðèñòîâóâàòè ðå÷îâèííèé
ñêëàä ³ ñòðóêòóðí³ îñîáëèâîñò³ äëÿ ðåêîíñòðóêö³¿ ïàëåîãåîäèíàì³÷íèõ ïðîöåñ³â.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ïëþì, ìåæà àñòåíîñôåðà�ë³òîñôåðà, ìàíò³ÿ, êîðà, ôëþ¿äí³ ïî-
òîêè, âçàºìî䳿 ó ñèñòåì³ êðèñòàëè�ðîçïëàâ�ôëþ¿ä, ãåîäèíàì³÷íèé ïðîöåñ, ñêëàä-
÷àñòà îáëàñòü, ðèôò, òðàïîâà ïðîâ³íö³ÿ, ìàãìàòè÷í³ ïîðîäè, ôë³øîâà òîâùà.
Ââåäåíèå. Ãåîëîãè÷åñêèå ñîáûòèÿ íà
ïîâåðõíîñòè îïðåäåëåíû ïðîòåêàíèåì
ãåîäèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà. Ïåðèîäè÷-
íîñòü ïîÿâëåíèÿ ñïåöèôè÷åñêèõ õåìîãåí-
íî-îñàäî÷íûõ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä, èìå-
þùèõ ìàíòèéíûé èñòî÷íèê, ýòàïîâ ãðà-
íèòîîáðàçîâàíèÿ òðàêòóåòñÿ êàê ïðîÿâ-
ëåíèå ïëþìîâûõ ïðîöåññîâ [Ñondie, 2011
è äð.]. Ñîãëàñíî ïëþìîâîé ãèïîòåçå, èñ-
òî÷íèêîì âåùåñòâà è ýíåðãèè ñëóæèò ÿä-
ðî [Maruyama åt al., 2007; Hernlund, McNa-
mara, 2015; Ëóêèí, Øåñòîïàëîâ, 2018 è
doi: 10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147477
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
138 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
äð.]. Øèðîêî îáñóæäàåòñÿ ñâÿçü öèêëè÷-
íîñòè ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è èíâåð-
ñèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ [Äîáðåöîâ, 2010; Ol-
son åt al., 2013]. Ïî ìíåíèþ ìíîãèõ èññëå-
äîâàòåëåé èìåííî ñ ïëþìîâûìè ñîáûòè-
ÿìè ñâÿçàíû ðàñïàä è îáúåäèíåíèå êîí-
òèíåíòîâ è äðóãèå ïðîÿâëåíèÿ òåêòîíèêè
ïëèò [Ñondie, 2011 è äð.]. Ñîãëàñíî êîí-
öåïöèè Â. Äæ. Ìîðãàíà, äâèæóùåé ñèëîé
òåêòîíèêè æåñòêèõ áëîêîâ ÿâëÿåòñÿ êîí-
âåêöèÿ â íèæíåé ìàíòèè, à èñòî÷íèêîì
òåïëà è âåùåñòâà, ïèòàþùèõ àñòåíîñôå-
ðó, � ìàíòèéíûå ïëþìû [Morgan, 1972].
Àâòîð íàñòîÿùåé ñòàòüè ïîëíîñòüþ ñî-
ãëàñåí ñ ìíåíèåì, ÷òî ãëàâíûé èñòî÷íèê
ýíåðãèè, ðàñòðà÷èâàåìîé â ãåîäèíàìè÷åñ-
êèõ ïðîöåññàõ, � ÿäðî Çåìëè. Îäíàêî èñ-
ïîëüçóåìàÿ èíôîðìàöèÿ îãðàíè÷èâàåò ðàñ-
ñìîòðåíèå ãëóáèíàìè îáðàçîâàíèÿ ðàñïëà-
âîâ, äîñòèãàþùèõ ïîâåðõíîñòè (200�250
êì) [Gudfinnsson, Presnal, 2005 è äð.]. Òåì-
ïåðàòóðà îáðàçîâàíèÿ ñàìûõ ãëóáèííûõ
ðàñïëàâîâ ôàíåðîçîÿ (ìåéìå÷èòîâ) ñîñòàâ-
ëÿåò 1600�1800 °Ñ, à ãëóáèíà èõ ôîðìè-
ðîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóåò äàâëåíèþ 6�8 ÃÏà
[Ñîáîëåâ è äð., 2009á]. Ñõîäíû îöåíêè
óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ ïèêðèòîâ ïëàòî Ïó-
òîðàíà, îáðàçîâàííûõ îêîëî 250 ìëí ëåò
íàçàä, � 1650 °Ñ è 7 ÃÏà [Ðÿá÷èêîâ è äð.,
2009]. Ýòè òåìïåðàòóðû çíà÷èòåëüíî ïðå-
âûøàþò òåìïåðàòóðó êîíâåêòèðóþùåé ìàí-
òèè ôàíåðîçîÿ, êîòîðàÿ, ñîãëàñíî ðàáîòàì
[McKenzie, Bickle, 1988; Herzberg åt al.,
2010], ñîñòàâëÿåò ∼1350 °Ñ. Â ñâÿçè ñ ýòèì
äëÿ ãåîäèíàìè÷åñêèõ ðåêîíñòðóêöèé ïðè-
âëå÷åíà ãèïîòåçà, âêëþ÷àþùàÿ â ñåáÿ âåð-
òèêàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ âåùåñòâà [Êàäèê,
Ôðåíêåëü, 1982; Ãîðäèåíêî, 2007].
Öåëü ðàáîòû � îáîñíîâàòü íàëè÷èå
ñâÿçè ìåæäó ãëóáèííûì ïðîöåññîì è åãî
ïðîÿâëåíèÿìè íà ïîâåðõíîñòè.
Çàäà÷è ðàáîòû:
• âûáðàòü òåîðåòè÷åñêóþ ìîäåëü, êîòîðàÿ
îïèñûâàåò ïðîòåêàíèå ãåîäèíàìè÷åñ-
êîãî ïðîöåññà è ïîçâîëÿåò ïðîâåñòè ó÷åò
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé è ôèçè÷åñêèõ âçà-
èìîäåéñòâèé íà êàæäîì óðîâíå äèôôå-
ðåíöèàöèè, ò. å. ïðè çàäàííûõ òåìïå-
ðàòóðå è äàâëåíèè;
• ïðèìåíèòü òåîðåòè÷åñêèå ïðåäñòàâëå-
íèÿ ê îïèñàíèþ ðàçâèòèÿ ðåãèîíàëü-
íûõ ñòðóêòóð; âûäåëèòü áàçîâûå (èäå-
àëüíûå) ðåæèìû ãåîäèíàìè÷åñêîãî ðàç-
âèòèÿ;
• óñòàíîâèòü ãåîëîãè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ
êàæäîãî áàçîâîãî ðåæèìà; âûÿâèòü õà-
ðàêòåðíûå ïðèçíàêè (ïîñëåäîâàòåëüíîñòü
ïîÿâëåíèÿ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä, ìîù-
íîñòü è ñîñòàâ ýêñãàëÿöèîííî-îñàäî÷-
íîé òîëùè, ìåòàìîðôèçì è äð.), êîòî-
ðûå îäíîçíà÷íî óêàçûâàþò íà ôàêò ïðî-
òåêàíèÿ ãëóáèííîãî ïðîöåññà, à òàêæå
â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè ïîçâîëÿþò âîñ-
ñòàíàâëèâàòü ãåîäèíàìè÷åñêèé ïðîöåññ
ïî åãî ïîñëåäñòâèÿì, îòðàæåííûì â ãåî-
ëîãè÷åñêîì ñòðîåíèè.
Äëÿ ñîçäàíèÿ åäèíîé òåîðåòè÷åñêîé ìî-
äåëè íåîáõîäèìî: 1) îáúåäèíèòü äàííûå î
ñîñòàâå âåùåñòâà ìàíòèè è êîðû, ãåîôè-
çè÷åñêóþ ìîäåëü è ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ ïåòðîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé
ïî ïëàâëåíèþ ïîðîä ìàíòèè â äèàïàçîíå
äàâëåíèé 0,5�7 ÃÏà ïðè òåìïåðàòóðàõ
500�2000 °Ñ; 2) ó÷åñòü ôèçèêî-õèìè÷åñ-
êèå âçàèìîäåéñòâèÿ â ñèñòåìå êðèñòàëëû�
ðàñïëàâ�ôëþèä, à òàêæå èõ èçìåíåíèÿ
ñ óâåëè÷åíèåì äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû.
Âîññòàíîâëåíèå ãëóáèíû îáðàçîâàíèÿ
ðàñïëàâà ïî ñîñòàâó ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä
ïðîâîäèëîñü â ðàáîòå [ Ãîðäèåíêî, Óñåí-
êî, 2003]. Òàì æå áûëè ïåðå÷èñëåíû è
äðóãèå ïðèçíàêè, îïðåäåëÿþùèå ãåîäèíà-
ìè÷åñêèé ïðîöåññ: ñêîðîñòü íàêîïëåíèÿ
îñàäî÷íîé òîëùè, íàëè÷èå èëè îòñóòñòâèå
ðåãèîíàëüíîãî ìåòàìîðôèçìà. Â íàñòîÿ-
ùåé ñòàòüå îäíèì èç ãëàâíûõ ïðèçíàêîâ
ïðîòåêàíèÿ ïðîöåññà ñ÷èòàåòñÿ íå òîëüêî
ìîùíîñòü, íî è ñîñòàâ ýêñãàëÿöèîííîé ÷à-
ñòè îñàäî÷íîé òîëùè. Ïîêàçàíî, ÷òî õåìî-
ãåííàÿ ÷àñòü îñàäêîâ � ðåçóëüòàò ðàçãðóç-
êè ãëóáèííûõ ôëþèäîâ íà ïîâåðõíîñòè.
 ðàáîòå ïðèìåíåí ãåîôèçè÷åñêèé ïîä-
õîä (îò îáùåãî ê ÷àñòíîìó) ê ðåøåíèþ ïåò-
ðîëîãè÷åñêèõ çàäà÷, äëÿ êîòîðûõ áîëåå
îáû÷åí îáðàòíûé ïîäõîä (îò ÷àñòíîãî ê
îáùåìó). Ýòî îáóñëîâëèâàåò óïðîùåíèå
ñåäèìåíòàöèîííûõ, ïåòðîãðàôè÷åñêèõ è
ãåîõèìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ðàññìàòðè-
âàåìûõ îáúåêòîâ.  êîíå÷íîì èòîãå ðåøà-
åòñÿ îáðàòíàÿ ãåîôèçè÷åñêàÿ çàäà÷à: ïî
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 139
ïðîÿâëåíèÿì íà ïîâåðõíîñòè (ïî ìèíåðà-
ëîãè÷åñêèì, ïåòðî- è ãåîõèìè÷åñêèì ïðè-
çíàêàì) óñòàíàâëèâàåòñÿ ðàçìåùåíèå ñëî-
åâ ñ àíîìàëüíûìè ñâîéñòâàìè (òåðìàëü-
íîé àñòåíîñôåðû) â ïàëåîïðîöåññàõ.
Èñïîëüçóåìàÿ ìîäåëü è ãåîëîãè÷åñêàÿ
èíôîðìàöèÿ àêöåíòèðóþò âíèìàíèå íà
âåðòèêàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ âåùåñòâà. Ãî-
ðèçîíòàëüíàÿ êîìïîíåíòà òåêòîíè÷åñêèõ
äâèæåíèé íå ðàññìàòðèâàåòñÿ. Îäíàêî ýòî
íå îçíà÷àåò åå îòðèöàíèå.
Òåðìèíîëîãèÿ.  ãåîôèçè÷åñêèõ è ïåò-
ðîëîãè÷åñêèõ ïîñòðîåíèÿõ, èçíà÷àëüíî áà-
çèðóþùèõñÿ íà ïëåéòòåêòîíè÷åñêîé èëè
ïëþìîâîé ãèïîòåçå, îäèí è òîò æå îáúåêò
èëè ñîáûòèå âûäåëÿåòñÿ ïî ðàçíûì ïðè-
çíàêàì è èìååò ðàçíûå íàçâàíèÿ. Ðàçìå-
ùåíèå àñòåíîñôåðû (ñëîÿ, îòëè÷àþùåãî-
ñÿ ôèçè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè) óñòàíàâëè-
âàåòñÿ íà îñíîâå ãåîôèçè÷åñêîé èíôîð-
ìàöèè. Òåðìèí èñïîëüçóåòñÿ â ðåàëüíîì
âðåìåíè è îáîçíà÷àåò îáúåêò, ðàçìåùåí-
íûé ïîä îïðåäåëåííîé ïëîùàäüþ íà îï-
ðåäåëåííîé ãëóáèíå. Òåðìàëüíàÿ àñòåíî-
ñôåðà (÷àñòíûé ñëó÷àé) ïðåäïîëàãàåò èç-
ìåíåíèå òåìïåðàòóðû è ÷àñòè÷íîå ïëàâ-
ëåíèå.  äàííîì èññëåäîâàíèè ðå÷ü èäåò
èñêëþ÷èòåëüíî î òåðìàëüíîé àñòåíîñôå-
ðå, òàê êàê ðàññìàòðèâàåòñÿ ñîñòàâ åå ïðî-
èçâîäíûõ � ðàñïëàâîâ è ôëþèäîâ. Ïî-
ñêîëüêó ãîâîðèòñÿ î ïàëåîïðîöåññàõ, ðå-
àëüíîå âðåìÿ çàìåíåíî âðåìåíåì îáðàçî-
âàíèÿ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä.
Êðîâëÿ òåðìàëüíîé àñòåíîñôåðû ðàç-
ìåùàåòñÿ íà ãðàíèöå êðèñòàëëè÷åñêîé ëè-
òîñôåðû è àñòåíîñôåðû (ËÀÃ). Â ïëèòî-
âîé òåêòîíèêå ïðåäïîëàãàåòñÿ íàëè÷èå ãëî-
áàëüíîãî ñëîÿ ïëàâëåíèÿ è, ñîîòâåòñòâåí-
íî, è ËÀÃ [McKenzie, Bickle, 1988]. Èññëå-
äîâàíèÿ ïîñëåäíèõ ëåò ïîêàçàëè, ÷òî ðàñ-
ïîëîæåíèå ËÀÃ èçìåíÿåòñÿ âî âðåìåíè,
òàê êàê çàâèñèò îò ïðîòåêàíèÿ ãåîäèíà-
ìè÷åñêîãî ïðîöåññà [O�Reilly, Griffin, 2010
è äð.] ËÀÃ íå ïîâñåìåñòíà è ìîæåò ðàñ-
ïîëàãàòüñÿ íà ðàçíûõ óðîâíÿõ [Fischer åt
al., 2010; Jones åt al., 2010 è äð.]. Â îòëè-
÷èå îò òåðìèíà, èñïîëüçóåìîãî â ïëèòî-
âîé òåêòîíèêå, â íàñòîÿùåé ñòàòüå ðå÷ü
èäåò î ãðàíèöå, ðàçäåëÿþùåé êðèñòàëëè-
÷åñêóþ ëèòîñôåðó è àñòåíîñôåðó ïîä èñ-
ñëåäóåìûì îáúåêòîì â îãðàíè÷åííîì èí-
òåðâàëå âðåìåíè, ò. å. ïðè èñïîëüçîâàíèè
òåðìèíà íåîáõîäèìà ïðîñòðàíñòâåííî-âðå-
ìåííàÿ ïðèâÿçêà. Èçìåíåíèå ðàñïîëîæå-
íèÿ ËÀÃ âî âðåìåíè îòðàæàåò ïîäúåì ïëþ-
ìà èëè åãî êðèñòàëëèçàöèþ, à ËÀÃ ÿâëÿ-
åòñÿ åãî âåðõíåé êðîìêîé.
Òåðìèí ïëþì òàêæå èìååò íåñêîëüêî
îòëè÷íûå ñìûñëîâûå íàïîëíåíèÿ.  ãåî-
ôèçè÷åñêèõ (ñåéñìîòîìîãðàôè÷åñêèõ) ìî-
äåëÿõ îáîçíà÷àåò çîíû èçìåíåíèÿ ñêîðî-
ñòåé ñåéñìè÷åñêèõ âîëí. Ïîÿâëÿåòñÿ â
ñëîå D′′ è ñâÿçàí ñ ãëîáàëüíûìè òåêòîíè-
÷åñêèìè ñòðóêòóðàìè íà ïîâåðõíîñòè [Ri-
tsema åt al., 2011]. Â áîëåå óçêîì ñìûñëå
èñïîëüçóåòñÿ â ãåîäèíàìè÷åñêèõ ïîñòðîå-
íèÿõ, áàçèðóþùèõñÿ íà ïåòðîëîãè÷åñêîé
èíôîðìàöèè. Ïëþì � èñòî÷íèê ìàãìàòè-
÷åñêèõ ðàñïëàâîâ, ôëþèäîâ (â òîì ÷èñëå
óãëåâîäîðîäíûõ), êîòîðûé ðàçìåùàåòñÿ â
âåðõíåé ìàíòèè è/èëè íà ãðàíèöå êîðà�
ìàíòèÿ. Ïëþì ìîæåò ïåðåìåùàòüñÿ â âåð-
òèêàëüíîì (ìîäåëè äèíàìè÷åñêîãî ïëàâ-
ëåíèÿ) è ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâëåíèÿõ
(íàïðèìåð, [Shervais, Hanan, 2008]). Îáú-
åêòèâíûå îãðàíè÷åíèÿ äàííîãî èññëåäî-
âàíèÿ ïðåäïîëàãàþò óïîòðåáëåíèå òåðìè-
íà â ðàìêàõ ìîäåëè äèíàìè÷åñêîãî ïëàâ-
ëåíèÿ. Ïîýòîìó òåðìèíû àñòåíîñôåðà (ñëîé
ïëàâëåíèÿ, ðàñïîëîæåíèå êîòîðîãî ìîæåò
èçìåíÿòüñÿ â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè) è
ïëþì â äàííîì ñëó÷àå èìåþò áëèçêèé ñìûñë.
Ïîñêîëüêó ãëàâíûì èñòî÷íèêîì èíôîðìà-
öèè ÿâëÿþòñÿ ìàãìàòè÷åñêèå ïîðîäû, ðàñ-
ñìàòðèâàåòñÿ çàêëþ÷èòåëüíàÿ ÷àñòü ïëþ-
ìîâîãî ïðîöåññà, ïðîòåêàþùàÿ âûøå ïå-
ðåõîäíîãî ñëîÿ (∼450 êì), à ñâÿçü ñ áîëåå
ãëóáèííûìè èñòî÷íèêàìè ïðåäïîëàãàåòñÿ.
Ôëþèäíûå ïîòîêè (ôëþèäíûå ïðîöåñ-
ñû) � îäèí èç íàèáîëåå óïîòðåáëÿåìûõ
òåðìèíîâ. ×àñòî îáîçíà÷àåò ïîòîêè íåñè-
ëèêàòíîãî âåùåñòâà, îòäåëÿþùèåñÿ îò ÿä-
ðà [Äîáðåöîâ, 2010; Ëóêèí, Øåñòîïàëîâ,
2018]. Â íàñòîÿùåé ñòàòüå òåðìèí èñïîëü-
çóåòñÿ â áîëåå óçêîì ñìûñëå. Ýòî íàäêðè-
òè÷åñêàÿ ñìåñü ïðåèìóùåñòâåííî ãàçîâûõ
êîìïîíåíòîâ, ïîñòóïàþùèõ â êîðó (è âåðõ-
íþþ ÷àñòü ìàíòèè) â ðåçóëüòàòå äåÿòåëü-
íîñòè ïëþìà (îïðåäåëåíèå ïî ðàáîòå [Ïåð-
÷óê, 1997]).  ñâåðõêðèòè÷åñêîé æèäêîñ-
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
140 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
òè ïëîòíîñòü æèäêîñòè ðàâíà ïëîòíîñòè
åå íàñûùåííîãî ïàðà, ïîýòîìó èñ÷åçàåò
ãðàíèöà ðàçäåëà ôàç æèäêîñòü�ïàð. Ýòîò
ôàçîâûé ïåðåõîä íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü
ïðè ðàññìîòðåíèè ñâîéñòâ ôëþèäà/ãèäðî-
òåðìàëüíîãî ðàñòâîðà, ò.å. ôëþèäîâ-ðàñò-
âîðîâ, ó÷àñòâóþùèõ â ôîðìèðîâàíèè ãðà-
íèòîâ, è äðóãèõ ïðîöåññàõ, ïðîèñõîäÿùèõ
â êîðå. Íàïðèìåð, ïðè äàâëåíèè 0,1 ÃÏà
è òåìïåðàòóðå 600 °Ñ âîäà àêòèâíî âçàè-
ìîäåéñòâóåò ñ áàçàëüòîì, ýêñòðàãèðóÿ èç
íåãî êðåìíåçåì, ãëèíîçåì, ùåëî÷è [Ïóð-
òîâ è äð., 2002]. Ïðè óìåíüøåíèè äàâëå-
íèÿ äî 0,01 ÃÏà è ïðè îòíîñèòåëüíî âûñî-
êîé òåìïåðàòóðå (600�450 °Ñ) âîäà óæå
íå ðåàãåíò, à òðàíñïîðò, òàê êàê ïåðåíî-
ñèò äàæå ëåãêîðàñòâîðèìûå âåùåñòâà íå â
èîííîé, à â ìîëåêóëÿðíîé ôîðìå [Ãàððåëñ,
Êðàéñò, 1968]. Äðóãèìè ñëîâàìè, ïðè ýòîì
äàâëåíèè âîäà ìîæåò îáðàçîâàòü ãèäðî-
òåðìàëüíûé ðàñòâîð òîëüêî ïðè T ≤ 450 °Ñ.
Çíà÷èòåëüíî âëèÿíèå ôëþèäîâ íà äèôôå-
ðåíöèàöèþ ðàñïëàâîâ â âåðõíåé ìàíòèè,
íî çäåñü îáÿçàòåëåí ó÷åò îãðàíè÷åíèé, íà-
êëàäûâàåìûõ äàâëåíèåì. Íå ïîíÿòíî, ïîä-
õîäèò ëè òåðìèí ôëþèä äëÿ îïèñàíèÿ ñî-
ñòîÿíèÿ âåùåñòâà ïðè äàâëåíèè 140 ÃÏà.
 ýòîì ñìûñëå òåðìèí �ïëþì� ïðåäñòàâ-
ëÿåòñÿ áîëåå óäà÷íûì.
Ëîãèêà èçëîæåíèÿ çàèìñòâîâàíà èç ðà-
áîòû [Íèêîëèñ, Ïðèãîæèí, 1990].
1. Ñíà÷àëà íåîáõîäèìî óñòàíîâèòü òèï
ìîäåëè, êîòîðàÿ âûãëÿäèò íàèáîëåå àäåê-
âàòíîé äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ ðàññìàòðèâà-
åìîé ñèñòåìû.
Èñïîëüçóåòñÿ îáúåìíàÿ ìîäåëü [Ãîðäè-
åíêî, 2007], îïèñûâàþùàÿ ïåðåìåùåíèå
âåùåñòâà èç ðåçåðâóàðà íà ãëóáèíå 220�
450 êì íà âûáðàííûå óðîâíè (150, 100,
50 êì). Àíàëèçèðóåòñÿ èçìåíåíèå ôèçè-
÷åñêèõ ñâîéñòâ (äàâëåíèÿ, òåìïåðàòóðû,
ñòåïåíè ïëàâëåíèÿ è äð.) âñëåäñòâèå èç-
ìåíåíèÿ ðàñïîëîæåíèÿ ïëþìà ïðè åãî
ïîäúåìå ñêâîçü êðèñòàëëè÷åñêóþ ìàíòèþ.
Ìîäåëü ó÷èòûâàåò ñîñòàâ âåùåñòâà è ðàñ-
ïðåäåëåíèå PT-óñëîâèé íà ãëóáèíàõ 0�
450 êì. Îíà âêëþ÷àåò ðÿä óïðîùåíèé (èäå-
àëèçàöèé), íåîáõîäèìûõ äëÿ ðàñ÷åòà (îã-
ðàíè÷åíèå îáúåìà, îòñóòñòâèå îáìåíà òåï-
ëîì è âåùåñòâîì ïðè ïîäúåìå, ââåäåíèå
óðîâíåé, íà êîòîðûõ ïðîèñõîäèò îñòàíîâ-
êà ïëþìà è äð.). Ðàññìàòðèâàåòñÿ ñèñòå-
ìà �àñòåíîëèò�, êîòîðàÿ ïåðåìåùàåòñÿ íà
äèñêðåòíûå óðîâíè â àäèàáàòè÷åñêîì ïðî-
öåññå.
2. Çàòåì èñïîëüçîâàòü àíàëîãèè ñ ïîâå-
äåíèåì ñòàíäàðòíîé ôèçèêî-õèìè÷åñêîé
ñèñòåìû.
Ââåäåíèå óðîâíåé è ðàçäåëåíèå ïðîöåñ-
ñà äèôôåðåíöèàöèè íà ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòü ñîáûòèé, â òå÷åíèå êîòîðûõ ÷àñòü
ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû ìîæíî ñ÷èòàòü ïî-
ñòîÿííûìè, ïîçâîëÿåò ñîîòíîñèòü ñîñòàâ
ðàñïëàâà, îáðàçóþùåãîñÿ íà êàæäîì óðîâ-
íå, ñ ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåííûì (ôà-
çîâîé ðåàêöèåé). Ñèñòåìà, ðàññìàòðèâà-
åìàÿ â äàííîì ñëó÷àå (àñòåíîëèò), ïðåä-
ñòàâëÿåò ñîáîé îáúåì, ñîäåðæàùèé êðèñ-
òàëëû, ñèëèêàòíûé ðàñïëàâ è íåñèëèêàò-
íûé ôëþèä1, êîòîðûå âçàèìîäåéñòâóþò
ìåæäó ñîáîé ïðè çàäàííûõ ìîäåëüþ P è
T. Ïîñëå ïåðåìåùåíèÿ íà áîëåå âûñîêèé
óðîâåíü ïðîèñõîäèò ïîâûøåíèå ñòåïåíè
ïëàâëåíèÿ âñëåäñòâèå äåêîìïðåññèè è íî-
âûå âçàèìîäåéñòâèÿ â ñèñòåìå êðèñòàëëû�
ðàñïëàâ�ôëþèä â íîâûõ PT-óñëîâèÿõ.
Ýòîãî äîñòàòî÷íî äëÿ ñîçäàíèÿ îáùåé
ïåòðîëîãè÷åñêîé ìîäåëè, â êîòîðîé ñîñòàâ
ðàñïëàâà îïðåäåëåí PT-óñëîâèÿìè ïëàâ-
ëåíèÿ (êðèñòàëëèçàöèîííîé äèôôåðåíöè-
àöèè) è ñîñòàâîì ñîïóòñòâóþùåãî ôëþè-
äà. Îäíàêî îáúÿñíåíèå óñëîâèé îáðàçîâà-
íèÿ êîíêðåòíûõ ìàãìàòè÷åñêèõ êîìïëåê-
ñîâ, êîòîðûå â êàæäîì ñëó÷àå èìåþò ñïå-
öèôè÷åñêèå ãåîõèìè÷åñêèå îñîáåííîñòè,
òðåáóåò ó÷åòà õèìè÷åñêèõ âçàèìîäåéñò-
âèé ìåæäó ðàñïëàâîì è ôëþèäîì.
3. Íåîáõîäèìî âûéòè çà ïðåäåëû ïðî-
ñòûõ àíàëîãèé, ÷òîáû óñòàíîâèòü â ðàì-
êàõ ïðèíÿòîé ìîäåëè ñïåöèôè÷åñêèå îñî-
áåííîñòè êàæäîé çàäà÷è è âêëþ÷èòü èõ
â îïèñàíèå ñèñòåìû.
Ñëåäóþùàÿ ñèñòåìà, îòâå÷àþùàÿ çà ñî-
ñòàâ ðàñïëàâà � îòíîñèòåëüíî òîíêèé ñëîé,
ôîðìèðóþùèéñÿ íà êðîâëå òåðìàëüíîé
àñòåíîñôåðû (çàäàí óðîâíåì ðàçìåùåíèÿ
1 Ýòî òîæå èäåàëèçàöèÿ, òàê êàê â ðàñïëà-
âå âñåãäà ïðèñóòñòâóåò ðàñòâîðåííûé ôëþèä
è íàîáîðîò.
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 141
ËÀÃ). Çäåñü âñëåäñòâèå ãðàäèåíòà äàâëå-
íèÿ ïðîèñõîäèò ñáîð ñèëèêàòíûõ (ðàñ-
ïëàâà) è íåñèëèêàòíûõ (ôëþèäà) êîìïî-
íåíòîâ, îáðàçîâàííûõ âñëåäñòâèå ïîâû-
øåíèÿ ñòåïåíè ïëàâëåíèÿ. Ìåæäó íèìè
îñóùåñòâëÿþòñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèå âçàè-
ìîäåéñòâèÿ, óâîäÿùèå ðåçóëüòàò (ñîñòàâ
ðàñïëàâà) îò çàäàííîãî ôàçîâîé ðåàêöè-
åé. Îïèñàíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ âçàèìî-
äåéñòâèé â ðàñïëàâå (íàïðèìåð, õèìè÷åñ-
êèõ ðåàêöèé) òðåáóåò ïîñòîÿíñòâà òåìïå-
ðàòóðû è äàâëåíèÿ ïðè èõ ïðîòåêàíèè.
Òàêæå èñïîëüçóåòñÿ ïðåäëîæåííàÿ â ðà-
áîòå [Ðÿá÷èêîâ, 1982] àíàëîãèÿ ïîâåäåíèÿ
ðàñïëàâà àñòåíîñôåðû (â PT-óñëîâèÿõ âåðõ-
íåé ìàíòèè�íèæíåé êîðû) è âîäíîãî ðà-
ñòâîðà ýëåêòðîëèòà (â óñëîâèÿõ ïîâåðõ-
íîñòè).
4.  êîíå÷íîì ñ÷åòå ðåçóëüòàòû àíàëè-
çà ñîïîñòàâëÿþòñÿ ñ îïûòîì. Åñëè êà÷åñò-
âåííîå ñîãëàñèå ïîëó÷àåòñÿ, òî îíè èñïîëü-
çóþòñÿ äëÿ äàëüíåéøèõ ïðåäïîëîæåíèé.
Ãåîäèíàìè÷åñêèé ïðîöåññ � ïîñëåäî-
âàòåëüíîñòü ñîáûòèé, çàôèêñèðîâàííûõ
â ãåîëîãè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèÿõ. Èçó÷åíèå
ãåîëîãè÷åñêîé èíôîðìàöèè è åå ñîïîñòàâ-
ëåíèå ñ ïðîãíîçèðóåìîé ìîäåëüþ ïîçâî-
ëÿåò âûäåëèòü áàçîâûå ðåæèìû ðàçâèòèÿ
[Ãîðäèåíêî, Óñåíêî, 2003; Óñåíêî, 2014].
Êàæäûé ðåæèì õàðàêòåðèçóåòñÿ ïîñëå-
äîâàòåëüíîñòüþ è ïåðèîäè÷íîñòüþ çàïîë-
íåíèÿ óðîâíåé (ïðîòåêàíèåì ãëóáèííîãî
ïðîöåññà) è íàáîðîì ãåîëîãè÷åñêèõ ïðè-
çíàêîâ (ïðîÿâëåíèåì íà ïîâåðõíîñòè). Ñî-
ñòàâ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä îïðåäåëåí ãëó-
áèíîé (óðîâíåì) ðàñïîëîæåíèÿ ËÀÃ. Ýòî
ïîçâîëÿåò ñâÿçàòü ðàñïîëîæåíèå ñëîÿ ïëàâ-
ëåíèÿ íà êàæäîì ýòàïå è ãåîëîãè÷åñêèå
ïðèçíàêè, óêàçûâàþùèå íà ðàçâèòèå ãåî-
äèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà. Âûÿâëåíèå ñî-
âîêóïíîñòè õàðàêòåðíûõ ïðèçíàêîâ ïîç-
âîëÿåò ïðåäïîëàãàòü ïðîòåêàíèå ïðîöåñ-
ñà òàì, ãäå íåò ïîëíîé ãåîëîãè÷åñêîé èí-
ôîðìàöèè.
Âåùåñòâåííîå íàïîëíåíèå ìîäåëè. Ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåíî, ÷òî òåìïåðà-
òóðû ñîëèäóñà è ëèêâèäóñà ïîðîä êîðû
îïðåäåëÿþòñÿ ñîñòàâîì ñóáñòðàòà è êî-
ëè÷åñòâîì ôëþèäà (ñîîòíîøåíèåì CO2 /
/H2O, ïðèñóòñòâèåì õëîðà è ôòîðà) [Wyl-
lie, 1977; Ïåð÷óê, 1997; Ïóðòîâ è äð., 2002;
Ýíäîãåííûå ... , 1991 è äð.] (ðèñ. 1). Âîç-
ìîæíîñòü è ñòåïåíü ïëàâëåíèÿ ñóáñòðà-
òà ïðè îòíîñèòåëüíî íèçêèõ òåìïåðàòó-
Ðèñ. 1. Ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóð (1) è ëèíèÿ ñîëèäóñà (2) ïî ðàáîòå [Ãîðäèåíêî, 2007]
(à), ñîñòàâ êîðû [Ñïåöèóñ, Ñåðåíêî,1990] è ìàíòèè [Walter, 2005] (á), ôàçîâûå ðåàêöèè â
êîðå [Wyllie, 1977] è ìàíòèè [Walter, 2005] (â). Hb � àìôèáîë, Pl � ïëàãèîêëàç, Gt �
ãðàíàò, Q � êâàðö, Bi � áèîòèò, Kfs � êàëèåâûé ïîëåâîé øïàò, Opx � îðòîïèðîêñåí,
Cpx � êëèíîïèðîêñåí, Ol � îëèâèí, Sp � øïèíåëü Liq � ðàñïëàâ.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
142 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
ðàõ çàâèñèò îò êîëè÷åñòâà ïëàãèîêëàçà,
êàëèåâîãî ïîëåâîãî øïàòà (ÊÏØ) è êâàð-
öà. Òåìïåðàòóðà ñîëèäóñà àìôèáîëèòà (áà-
çàëüòà) â ïðèñóòñòâèè âîäû ñîñòàâëÿåò
630�670 °Ñ ïðè äàâëåíèè 0,6�0,8 ÃÏà
[Ïåð÷óê, 1997].
Ìåòàìîðôè÷åñêèå ïîðîäû, çàëåãàþùèå
â íèçàõ êîðû, îáðàçîâàíû â óñëîâèÿõ ãðà-
íóëèòîâîé ôàöèè ìåòàìîðôèçìà, ðåæå �
ïåðåõîäíîé ìåæäó ãðàíóëèòîâîé è ýêëî-
ãèòîâîé. Ïîðîäû, îáðàçîâàííûå â óñëîâè-
ÿõ àìôèáîëèòîâîé ôàöèè, çàëåãàþò âûøå,
íà ãëóáèíå îò 20 äî 35�40 êì. Íà ùèòàõ
ýòè ïîðîäû âûõîäÿò íà ïîâåðõíîñòü, à òàê-
æå ïðåäñòàâëåíû â âèäå êñåíîëèòîâ â êèì-
áåðëèòîâûõ òðóáêàõ, â ÷àñòíîñòè Ñèáèð-
ñêîé ïëàòôîðìû [Ñïåöèóñ, Ñåðåíêî, 1990].
Ê àìôèáîëèòîâîé ôàöèè îòíîñÿòñÿ ìíî-
ãîâàðèàíòíûå àññîöèàöèè ãðàíàòà ñ ïëà-
ãèîêëàçîì è áèîòèòîì, ðàçíîâîçðàñòíûå
áèîòèòîâûå ñëàíöû è ãðàíèòîãíåéñû. Øè-
ðîêî ðàñïðîñòðàíåíû êñåíîëèòû îñíîâíûõ
ïîðîä, ãëàâíûå êîìïîíåíòû êîòîðûõ � ðî-
ãîâàÿ îáìàíêà, ïëàãèîêëàç, ÊÏØ), êâàðö
è áèîòèò. Äëÿ ãðàíóëèòîâîé ôàöèè òèïî-
ìîðôíûìè ÿâëÿþòñÿ ïàðàãåíåçèñû ãèïåð-
ñòåíà è ãðàíàòà ñ ñèëëèìàíèòîì è êîðóí-
äîì, â êîòîðûõ îáÿçàòåëüíî ïðèñóòñòâó-
þò êâàðö è ÊÏØ. Ñðåäè ïîðîä îñíîâíî-
ãî ñîñòàâà øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíû ïèðî-
êñåí- è ãðàíàò-àìôèáîëîâûå êðèñòàëëè-
÷åñêèå ñëàíöû, â ñîñòàâå êîòîðûõ òàêæå
ïðèñóòñòâóþò êâàðö è ÊÏØ. Íàèáîëåå âû-
ñîêîòåìïåðàòóðíûå è âûñîêîáàðè÷åñêèå
� êñåíîëèòû ýêëîãèòîïîäîáíûõ ïîðîä ñ
ïëàãèîêëàçîì, ãðàíàòîì è äèîïñèäîì, â ñî-
ñòàâå êîòîðûõ ìîãóò íàõîäèòüñÿ äèñòåí è
êîðóíä.
 ðàññìàòðèâàåìîì äèàïàçîíå ãëóáèí
ìàíòèÿ ñëîæåíà ïðåèìóùåñòâåííî ïåðè-
äîòèòàìè, â êîòîðûõ âàðüèðóåò ñîîòíîøå-
íèå îëèâèíà è ïèðîêñåíîâ. Ýêñïåðèìåí-
òàëüíûå èññëåäîâàíèÿ óñëîâèé ïëàâëåíèÿ
ëåðöîëèòà ìàíòèè ïîçâîëèëè óñòàíîâèòü
ñîñòàâ ðàñïëàâà è ðàâíîâåñíûõ ìèíåðàëü-
íûõ àññîöèàöèé, îïðåäåëèòü òåìïåðàòó-
ðó ñîëèäóñà â øèðîêîì äèàïàçîíå äàâëå-
íèé [Takahashi, 1986; Walter, 1998 è äð.].
Ñîñòàâ ðàñïëàâà âûðàæåí ÷åðåç êîëè÷å-
ñòâåííîå ñîîòíîøåíèå ïëàâÿùèõñÿ è êðè-
ñòàëëèçóþùèõñÿ ìèíåðàëîâ � ôàçîâóþ
ðåàêöèþ (ñì. ðèñ.1). Ðàññìàòðèâàåòñÿ èäå-
àëüíûé ñëó÷àé ðàâíîâåñíîãî ôàçîâîãî ïå-
ðåõîäà (ïëàâëåíèå�êðèñòàëëèçàöèÿ). Ïðè
äàâëåíèè áîëüøåì 1,2 ÃÏà ïëàãèîêëàç íå-
óñòîé÷èâ [Walter, 2005], ÷òî è îïðåäåëÿåò
ðàçëè÷èÿ â õèìè÷åñêîì è ìèíåðàëüíîì ñî-
ñòàâå êîðû è ìàíòèè. Äî 3 ÃÏà â ðàñïëàâ
ïåðåõîäÿò ïèðîêñåíû, à êðèñòàëëèçóåòñÿ
îëèâèí. Ïîýòîìó ñîñòàâ ñàìîãî ðàñïëàâà
ñîîòâåòñòâóåò áàçàëüòó. SiO2 , Al 2O3 , FeO
è CaO îñòàþòñÿ â ðàñïëàâå, à MgO âõî-
äèò â ñîñòàâ êðèñòàëëèçóþùåãîñÿ îëèâè-
íà. Ïðè äàâëåíèè 3 ÃÏà ïðîèñõîäèò èí-
âåðñèÿ: ïëàâèòñÿ îëèâèí, à êðèñòàëëèçó-
åòñÿ ïèðîêñåí. Ïðè äàâëåíèè áîëåå 4,5
ÃÏà äîëÿ îëèâèíà â êîìïîçèöèè ñîëèäó-
ñà óâåëè÷èâàåòñÿ, à ïðè äàâëåíèè 7 ÃÏà
âîçðàñòàåò â äâà ðàçà. È íàîáîðîò, êîëè-
÷åñòâî îðòîïèðîêñåíà ñîîòâåòñòâåííî óâå-
ëè÷èâàåòñÿ â êîìïîçèöèè ëèêâèäóñà. Ýòî
ïðèâîäèò ê ðåçêîìó óâåëè÷åíèþ äîëè MgO
â ðàñïëàâå, à ñîñòàâ ðàñïëàâà ñîîòâåòñò-
âóåò óëüòðàáàçèòó.
Ðàñïëàâ, èç êîòîðîãî íà ïîâåðõíîñòè
êðèñòàëëèçóþòñÿ óëüòðàáàçèòû, îáðàçî-
âàí íà ãëóáèíå 150 êì è áîëåå. Áàçàëüòû
� â èíòåðâàëå ãëóáèí 50�100 êì [Êàäèê
è äð., 1990]. Â óñëîâèÿõ êîðû âîçìîæíà
êðèñòàëëèçàöèÿ óëüòðàáàçèòà è áàçàëüòà
èç ðàñïëàâîâ, ïîñòóïàþùèõ èç ìàíòèè.
Îäíàêî ñëîé ïëàâëåíèÿ, ðàçìåùàþùèé-
ñÿ â êîðå, íå ìîæåò ïðîäóöèðîâàòü áà-
çàëüòû. Ðàñïëàâû, ñîñòàâ êîòîðûõ ñîîò-
âåòñòâóåò àíäåçèòó, îáðàçóþòñÿ íå ãëóá-
æå ãðàíèöû êîðà�ìàíòèÿ, áîëüøèå îáú-
åìû ãðàíèòíûõ � èñêëþ÷èòåëüíî â êîðå.
Òîëüêî î÷åíü íåçíà÷èòåëüíûå êîëè÷åñòâà
àíäåçèòîâ è ãðàíèòîâ ìîãóò áûòü êîíå÷-
íûìè ïðîäóêòàìè êðèñòàëëèçàöèîííîé
äèôôåðåíöèàöèè áàçàëüòîâ (â áîëüøèí-
ñòâå ñëó÷àåâ âñëåäñòâèå êîíòàìèíàöèè âå-
ùåñòâîì êîðû).
Åùå îäíèì âàæíûì ôàêòîðîì, îïðåäå-
ëÿþùèì ôàçîâóþ ðåàêöèþ, ÿâëÿåòñÿ ñî-
ñòàâ íåñèëèêàòíîé êîìïîíåíòû, îáÿçàòåëü-
íî ïðèñóòñòâóþùåé ïðè ïëàâëåíèè è äèô-
ôåðåíöèàöèè ðàñïëàâà. Äëÿ âûÿñíåíèÿ
ñîñòàâà ðàñïëàâà, îáðàçîâàííîãî ïðè ó÷à-
ñòèè ôëþèäà, ïðîâîäÿòñÿ ýêñïåðèìåíòû,
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 143
â êîòîðûõ ïîìèìî ïåðèäîòèòà ìàíòèè èñ-
ïîëüçóþòñÿ êàðáîíàòû èëè ìèíåðàëû, ñî-
äåðæàùèå ñòðóêòóðíóþ âîäó (íàïðèìåð,
[Girnis åt al., 1995]). Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâ-
ëåíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ, ïðîâå-
äåííûõ â �ñóõèõ óñëîâèÿõ�, íî â êàïñó-
ëàõ ðàçíîãî ñîñòàâà: ïëàòèíîâîé (ðîìáû)
è ãðàôèòîâîé (êâàäðàòû). Óâåëè÷åíèå äîëè
MgO è ñîêðàùåíèå äîëè Al 2O3 â ðàñïëà-
âàõ ñ ïîâûøåíèåì äàâëåíèÿ â ìåòàëëè-
÷åñêîé êàïñóëå ïðîÿâëåíî ãîðàçäî ñèëü-
íåå, òàê êàê ïðè ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåí-
òà âíóòðè êàïñóëû (â ðàñïëàâå) ïîâûøà-
åòñÿ îêèñëèòåëüíûé ïîòåíöèàë. Â ýòîì
ñëó÷àå ïåðâûìè ïëàâÿòñÿ îëèâèí è îðòî-
ïèðîêñåí. Â ãðàôèòîâîé êàïñóëå ïîâûøå-
íèå îêèñëèòåëüíîãî ïîòåíöèàëà ïðèâîäèò
ê îêèñëåíèþ ãðàôèòà êàïñóëû äî óãëåêèñ-
ëîãî ôëþèäà. Âñëåäñòâèå åãî âçàèìîäåé-
ñòâèÿ ñ ïîðîøêîì îáðàçöà ïåðâûìè â ðàñ-
ïëàâ ïåðåõîäÿò êëèíîïèðîêñåí è ãðàíàò,
÷òî è îáúÿñíÿåò ïîâûøåíèå ñîäåðæàíèÿ
Al 2O3, FeO è CaO. Èçáèðàòåëüíîå ïëàâëå-
íèå â êàïñóëàõ ðàçíîãî ñîñòàâà ñîïðîâîæ-
äàåòñÿ èçìåíåíèåì êîìïîçèöèè ñîëèäó-
ñà è, ñëåäîâàòåëüíî, òåìïåðàòóðû íà÷àëà
ïëàâëåíèÿ [Lesher åt al., 2003]. Òàêèì îá-
ðàçîì, äàæå åñëè ïëàâëåíèå ïðîèñõîäèò
áåç ó÷àñòèÿ ôëþèäà (÷òî ìàëîâåðîÿòíî â
ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ), îí ïîÿâëÿåòñÿ â åãî
ïðîöåññå.
Ãåîôèçè÷åñêàÿ ìîäåëü. Ñèñòåìà êðè-
ñòàëë�ðàñïëàâ�ëåòó÷èå, ïðåäñòàâëÿþ-
ùàÿ ñîáîé ïåðåìåùàþùèéñÿ ïëþì, ÿâ-
ëÿåòñÿ äèíàìè÷íîé è ðåàãèðóåò íà èçìå-
íåíèå äàâëåíèÿ, òåìïåðàòóðû, êîëè÷åñò-
âåííîãî ñîîòíîøåíèÿ âñåõ êîìïîíåíòîâ
ðàñïëàâà è ôëþèäà. Îíà îòêðûòà äëÿ îá-
ìåíîâ íå òîëüêî òåïëîì, íî è âåùåñòâîì,
â íåé ïðîòåêàþò õèìè÷åñêèå ðåàêöèè, ïðî-
èñõîäèò ðàçäåëåíèå íà ôàçû è ò. ä . Äëÿ
îïèñàíèÿ åå ïîâåäåíèÿ ïðèõîäèòñÿ ââî-
äèòü ìíîæåñòâî óïðîùåíèé, èñïîëüçîâàòü
èäåàëèçèðîâàííûå ìîäåëè, äîïîëíÿþùèå
äðóã äðóãà.
Ãåîôèçè÷åñêàÿ ìîäåëü âêëþ÷àåò äàí-
íûå îá îáùåì âåùåñòâåííîì ñîñòàâå êî-
ðû è ìàíòèè (òåìïåðàòóðû ñîëèäóñà), ðàñ-
ïðåäåëåíèè òåìïåðàòóð äî ãåîäèíàìè÷åñ-
êîãî ïðîöåññà è ïðè åãî ïðîòåêàíèè, à òàê-
Ðèñ. 2. Ñîñòàâ ðàñïëàâà, ïîëó÷åííûé ýêñïåðèìåíòàëüíî ïî ðàáîòàì [Êàäèê è äð., 1990]
(ðîìáû) è [Walter, 1998] (êâàäðàòû).
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
144 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
Ðèñ. 3. Ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû â îòñóòñò-
âèå àêòèâèçàöèè è óñëîâèÿ ïëàâëåíèÿ ïîðîä
ìàíòèè: 1 � ìèíèìàëüíûå è ìàêñèìàëüíûå ìî-
äåëüíûå òåìïåðàòóðû ïîä äîêåìáðèéñêîé ïëàò-
ôîðìîé; 2 � ñîëèäóñ ïåðèäîòèòîâ ìàíòèè, ïî
[Ãîðäèåíêî, Ãîðäèåíêî, 2005]; 3�5 � ýêñïåðè-
ìåíòàëüíî ïîëó÷åííûé ñîëèäóñ (3 � ñèñòåìû
CMAS ïðè 12,24 ìàñ. % CO2 [Gudfinnsson, Pres-
nal, 2005], 4 � êîìïîçèöèè ëåðöîëèòà KR4003
[Walter, 1998], 5 � øïèíåëåâîãî ëåðöîëèòà KLB-1
[Takahashi, 1986]); 6, 7 � PT-óñëîâèÿ îáðàçîâà-
íèÿ êñåíîëèòîâ, ïî [Ãîðäèåíêî, Ãîðäèåíêî, 2005]
(6 � êèìáåðëèòîâ Óêðàèíû, 7 � ìèðà).
æå óñòàíàâëèâàåò èçìåíåíèå ôèçè÷åñêèõ
ïàðàìåòðîâ ïëþìà ïðè ïîäúåìå (â ïðî-
öåññå äèíàìè÷åñêîãî ïëàâëåíèÿ). Èñïîëü-
çîâàíà ìîäåëü, ïðåäñòàâëåííàÿ â ðàáîòå
[Ãîðäèåíêî, 2007]. Èçìåíåíèÿ ôèçè÷åñêèõ
ñâîéñòâ è ñîñòàâà ðàñïëàâà ïðè àäèàáàòè-
÷åñêîé äåêîìïðåññèè äîïîëíåíû ïî ðàáî-
òàì [Êàäèê, Ôðåíêåëü, 1982; Êàäèê è äð., 1990].
 èñïîëüçóåìîé ìîäåëè ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî
êîëè÷åñòâî ëåãêîïëàâêîé êîìïîíåíòû â
ìàíòèè ìåíåå 1 % (ãðàôèò, ìèíåðàëû, âêëþ-
÷àþùèå ñòðóêòóðíóþ è íåñòðóêòóðíóþ âî-
äó). Ïîÿâëåíèå ðàñïëàâà (èíèöèàëüíîå ïëàâ-
ëåíèå) âîçìîæíî âñëåäñòâèå ïðåâûøåíèÿ
òåìïåðàòóðû ñîëèäóñà â èíòåðâàëå ãëóáèí
220�450êì (ðèñ. 3). Ïðè÷èíà ðàçîãðåâà �
ðàäèîàêòèâíûé ðàñïàä. Íà ãëóáèíå 220êì
òåìïåðàòóðà äîëæíà áûòü âûøå íà ∼300°Ñ
ïî ñðàâíåíèþ ñ ãåîòåðìîé êðàòîíîâ, êî-
òîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò ðåôåðåíòíîìó òåïëî-
âîìó ïîòîêó íà ïîâåðõíîñòè 35�40ìÂò/ì2
(ðèñ. 4). Íà ìåíüøèõ ãëóáèíàõ ðàçðûâ ìåæ-
äó ãåîòåðìîé è òåìïåðàòóðîé ñîëèäóñà çíà-
÷èòåëüíî áîëüøå.
PT-óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ êñåíîëèòîâ êèì-
áåðëèòîâûõ òðóáîê êðàòîíà Ñëåéâ, êàð-
áîíàòèòîâ Òàíçàíèè è áàçàëüòîâ Âèòèì-
ñêîãî ïëàòî (Ñèáèðü) ïîêàçàíû íà ðèñ. 4
(ïî ðàáîòå [Carlson åt al., 2005]). Êñåíîëè-
òû âûíåñåíû ðàñïëàâàìè, îòäåëÿþùèìè-
ñÿ îò àñòåíîñôåðû, ðàçìåùàâøåéñÿ íà
ðàçíûõ ãëóáèíàõ. Íà ãëóáèíàõ 50�100 êì
ðàçðûâ ìåæäó ãåîòåðìîé è òåìïåðàòóðà-
ìè îáðàçîâàíèÿ ìåòàñîìàòè÷åñêèõ àññî-
öèàöèé â êñåíîëèòàõ ìîæåò ïðåâûøàòü
1000 °Ñ. Ïîäîáíàÿ ðàçíèöà óñòàíîâëåíà
â êñåíîëèòàõ Âèòèìà, âûíåñåííûõ ìèî-
öåíîâûìè áàçàëüòàìè [Ionov åt al., 1993].
Òàêîé ðàçáðîñ òåìïåðàòóð ìîæåò áûòü
òîëüêî ñëåäñòâèåì ïëþìîâîãî ïðîöåññà
� ïåðåìåùåíèåì áîëüøèõ îáúåìîâ ïåðå-
ãðåòîãî âåùåñòâà ââåðõ, ïðîãðåâîì è ïðå-
îáðàçîâàíèåì ìàíòèéíûõ ïîðîä, ðàñïîëà-
ãàþùèõñÿ âûøå. Ïîâûøåííûìè òåìïåðà-
òóðàìè õàðàêòåðèçóþòñÿ ìèíåðàëû ìàí-
òèè, èçìåíåííûå èëè îáðàçîâàííûå ïðè
ó÷àñòèè ôëþèäîâ-ðàñïëàâîâ, îòäåëÿþùèõ-
ñÿ îò òåðìàëüíîé àñòåíîñôåðû. Íàä ïëþ-
ìîì (ñëîåì ïëàâëåíèÿ) îáðàçóåòñÿ ñëîé
ôëþèäíî-òåðìàëüíîãî âîçäåéñòâèÿ. Îí õà-
ðàêòåðèçóåòñÿ áîëåå âûñîêîé òåìïåðàòó-
ðîé è áîëüøèì êîëè÷åñòâîì íîâîîáðàçî-
âàííûõ ëåãêîïëàâêèõ ìèíåðàëîâ. Â êñå-
íîëèòàõ âóëêàíà Ëàøàéí (Òàíçàíèÿ) èçó-
÷åíû ðàçíûå ñòåïåíè ôëþèäíî-òåðìàëü-
íîãî âîçäåéñòâèÿ: îò îáðàçîâàíèÿ ìåòàñî-
ìàòè÷åñêèõ çàìåùåíèé äî ïîÿâëåíèÿ �êàð-
ìàíîâ� ðàñïëàâà [Dawson, 2002].
Âîçäåéñòâèå ãëóáèííîãî ôëþèäà íà ïî-
ðîäû ìàíòèè íà ãëóáèíàõ 150�220 êì òàê-
æå ñîïðîâîæäàåòñÿ ïîâûøåíèåì òåìïå-
ðàòóðû. Èçìåíåíèå íàêëîíà êðèâîé ðàñ-
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 145
ïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóð îáðàçîâàíèÿ êñå-
íîëèòîâ, âûíåñåííûõ êèìáåðëèòàìè ñ ãëó-
áèíû 150 êì è áîëåå, ïîêàçàíî íà ìíîãî-
÷èñëåííûõ ïðèìåðàõ [Boyd, 2004 è äð.].
Çäåñü ðàçíèöà òåìïåðàòóð çíà÷èòåëüíî ìåíü-
øå. Ïîýòîìó ôàêò ñóùåñòâîâàíèÿ �èçëî-
ìà ãåîòåðìû� äîëãîå âðåìÿ îñïàðèâàëñÿ.
Îäíàêî ïîâûøåííûå òåìïåðàòóðû õàðàê-
òåðíû äëÿ îáðàçöîâ, èçìåíåííûõ ïðè ó÷à-
ñòèè îêèñëåííûõ ôëþèäîâ [Ñîëîâüåâà è
äð., 1997], ïîÿâëåíèå êîòîðûõ âûçâàíî ïðî-
òåêàíèåì ïëþìîâîãî ïðîöåññà. �Èçëîì ãåî-
òåðìû� ìîæíî óâèäåòü è íà ðèñ. 3, ãäå àâ-
òîðàìè ïðîñòî ñîáðàíà äîñòàòî÷íî ïðåä-
ñòàâèòåëüíàÿ âûáîðêà. Ñåãîäíÿ ìîæíî ñ÷è-
òàòü äîêàçàííûì, ÷òî ðàçîãðåâ ìàíòèè âû-
øå 250 êì ïðîèñõîäèò ïðè ó÷àñòèè âåùå-
ñòâà, îòäåëÿþùåãîñÿ îò ïëþìà (òåðìàëü-
íîé àñòåíîñôåðû). Ïðåäñòàâëÿåòñÿ ïðàâî-
ìî÷íîé ýêñòðàïîëÿöèÿ ïîäîáíîãî ïðîöåñ-
ñà è íà áîëüøèå ãëóáèíû.
Ïðèìåíåíèå äàííîé ãåîôèçè÷åñêîé ìî-
äåëè â ðàìêàõ ðàññìàòðèâàåìîé çàäà÷è
âîçìîæíî íåçàâèñèìî îò ïðåäïîëàãàåìîãî
èñòî÷íèêà òåïëà. Ìíîãèå ïàðàìåòðû ôè-
çè÷åñêîãî ïðîöåññà, à òàêæå ñîáûòèÿ, ïðî-
ãíîçèðóåìûå íà ïîâåðõíîñòè, áûëè ïðî-
âåðåíû íà îñíîâå ãåîëîãè÷åñêîé èíôîð-
ìàöèè [Ãîðäèåíêî, Óñåíêî, 2003].
Ãëóáèíû, ñ êîòîðûõ íà÷èíàåòñÿ ïðî-
öåññ, ôèêñèðóåìûé íà ïîâåðõíîñòè â ìàã-
ìàòè÷åñêèõ ïîðîäàõ, óñòàíîâëåíû íåçà-
âèñèìî. Ñàìûå óëüòðàîñíîâíûå ðàñïëàâû
îáðàçîâàíû ïðè äàâëåíèè íå áîëåå 8 ÃÏà
[Ñîáîëåâ è äð., 2009á]. Ñ ýòèõ æå ãëóáèí
(∼250 êì) âûíåñåíû ñàìûå âûñîêîáàðíûå
êñåíîëèòû [Pearson åt al., 2005]. Óðîâåíü
450 êì ÿâëÿåòñÿ âåðõíåé ãðàíèöåé ïåðå-
õîäíîãî ñëîÿ. Ñ ãðàíèöàìè ïåðåõîäíîãî
ñëîÿ ñâÿçàíî èçìåíåíèå ñîñòàâà ìàíòèè è,
ñëåäîâàòåëüíî, ñêà÷êè ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ.
Ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå ëåòó÷èõ íà òåìïå-
ðàòóðû ïëàâëåíèÿ âàäñëåèòà è ðèíãâóäè-
òà ïåðåõîäíîãî ñëîÿ (450�660 êì) óñòà-
íîâëåíî ýêñïåðèìåíòàëüíî [Ëèòàñîâ, 2011].
Íàëè÷èå äàæå íåçíà÷èòåëüíîãî êîëè÷åñò-
Ðèñ. 4. PT-óñëîâèÿ îáðàçîâàíèÿ êñåíîëèòîâ, âûíåñåííûõ êèìáåðëè-
òàìè íà êðàòîíå Ñëåéâ (1), êàðáîíàòèòîâûìè ëàâàìè â Òàíçàíèè (2),
áàçàëüòàìè íà Âèòèìñêîì ïëàòî (3) ïî ðàáîòå, [Carlson åt al., 2005].
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
146 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
Ðèñ. 5. Èçìåíåíèå ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ, ïðîèñõîäÿùåå ïðè ïîäúåìå ïëþìà äî âûäåëåí-
íûõ óðîâíåé (ïî ðàáîòå [Ãîðäèåíêî, 2007]). Ñòåïåíü ïëàâëåíèÿ ïî ðàáîòå [Êàäèê è äð., 1990].
âà ôëþèäà ïðèâåäåò ê ïðîíèöàåìîñòè ýòîé
ãðàíèöû äëÿ ïîäíèìàþùåãîñÿ ïëþìà.
Ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóð â ìàíòèè
êðàòîíîâ (âíå ïëþìîâîãî ïðîöåññà) óñòà-
íîâëåíî ïî êñåíîëèòàì, à òåìïåðàòóðû ñî-
ëèäóñà ëåðöîëèòà � â ðåçóëüòàòå ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé. Ïîÿâëåíèå
ñëîÿ ïëàâëåíèÿ íà ãëóáèíå 220�450 êì
ìîæíî ñ÷èòàòü çàâåðøàþùåé ñòàäèåé àê-
òèâíîñòè ïëþìà, íî ìîæíî ðàññìàòðèâàòü
è êàê ñàìîñòîÿòåëüíûé ïðîöåññ.
Ïðè÷èíîé ïîäúåìà ïëþìà ñ÷èòàåòñÿ
ìåõàíè÷åñêàÿ íåñòàáèëüíîñòü ãëóáèííûõ
ïåðåãðåòûõ ìàññ â îêðóæåíèè áîëåå õî-
ëîäíîãî (áîëåå ïëîòíîãî) âåùåñòâà [Êàäèê,
Ôðåíêåëü, 1982]. Ñîãëàñíî ïðèíÿòîé ìî-
äåëè äëÿ èíèöèàöèè äàëüíåéøåãî ïðîöåñ-
ñà äîñòàòî÷íî 1 % ðàñïëàâà.
Äëÿ ðàñ÷åòà èçìåíåíèÿ ñâîéñòâ ñàìî-
ãî ïëþìà â ñèñòåìå ïëþì�êðèñòàëëè÷åñ-
êàÿ ìàíòèÿ ââåäåíû ñëåäóþùèå óïðîùå-
íèÿ: äèñêðåòíûé îáúåì ÷åðåç äèñêðåòíûå
ïðîìåæóòêè âðåìåíè ïîäíèìàåòñÿ íà äèñ-
êðåòíûå óðîâíè, ò. å. ïëþì çàìåíåí àñòå-
íîëèòîì è ââåäåíû çàïðåòû íà îáìåíû òåï-
ëîì è âåùåñòâîì ïðè ïîäúåìå (àäèàáàòè-
÷åñêèé ïðîöåññ). Ïîäúåì ïëþìà ðàçäåëåí
íà ýòàïû, â òå÷åíèå êîòîðûõ ÷àñòü ïàðà-
ìåòðîâ ïðîöåññà ìîæíî ñ÷èòàòü ïîñòîÿí-
íûìè (ëèòîñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå) èëè èçìå-
íÿþùèìèñÿ ëèíåéíî (òåìïåðàòóðà). Ôëóê-
òóàöèè P è T âñëåäñòâèå ðàçäåëåíèÿ íà ôà-
çû, ïðîòåêàíèå ýêçî- è ýíäîòåðìè÷åñêèõ
ðåàêöèé íèâåëèðóþòñÿ îòâåäåíèåì âåùå-
ñòâà (ôëþèäà è ðàñïëàâà) ê ïîâåðõíîñòè
ëèáî êðèñòàëëèçàöèåé âåùåñòâà ïëþìà.
Íà ïîñòîÿííûõ ãëóáèíàõ (220, 150, 100,
50 êì) ïðîèñõîäèò îñòàíîâêà àñòåíîëèòà,
÷òî îáÿçàòåëüíî âûçîâåò ïåðåôîðìàòèðî-
âàíèå åãî âåùåñòâà â PT-óñëîâèÿõ ýòîãî èí-
òåðâàëà ãëóáèí. Äðóãèìè ñëîâàìè, ââîäÿò-
ñÿ óðîâíè (ãëóáèíû), íà êîòîðûõ ðàçìåùå-
íèå àñòåíîëèòà ïîä îãðàíè÷åííîé òåððè-
òîðèåé ïîñòîÿííî â òå÷åíèå ýòàïà (ðèñ. 5).
 èñïîëüçóåìîé ìîäåëè íà êàæäîì ýòàïå
ãåîäèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðåäïîëàãàåò-
ñÿ âûíåñåíèå âåùåñòâà ñ ãëóáèíû 220�
410 êì íà îäèí èç óðîâíåé. Â ðåçóëüòàòå
ïåðåìåùåíèÿ âåùåñòâà ââåðõ ïðîèñõîäèò
ïîâûøåíèå ñòåïåíè ïëàâëåíèÿ âñëåäñòâèå
äåêîìïðåññèè. Ôîðìèðóåòñÿ ñëîé ïëàâ-
ëåíèÿ (òåðìàëüíàÿ àñòåíîñôåðà). Ïîâû-
øåíèå ñòåïåíè ïëàâëåíèÿ ïðîèñõîäèò ïî
ôàçîâîé ðåàêöèè, õàðàêòåðíîé äëÿ ýòîãî
äèàïàçîíà äàâëåíèé. Ñîñòàâ îáðàçóþùå-
ãîñÿ ðàñïëàâà çàâèñèò îò ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòè çàïîëíåíèÿ óðîâíåé.
Íà ãëóáèíàõ, áëèçêèõ ê ïðåäëàãàåìûì
óðîâíÿì, íà ïðîôèëÿõ ÃÑÇ (íàïðèìåð,
Êâàðö è Êèìáåðëèò) óñòàíîâëåíû ñåéñ-
ìè÷åñêèå ãðàíèöû. Ê ýòèì ãðàíèöàì íà ÷à-
ñòè ïðîôèëÿ ïðèóðî÷åíî ðàçìåùåíèå òåð-
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 147
ìàëüíîé àñòåíîñôåðû è çîí âîçäåéñòâèÿ
ôëþèäîâ [Pavlenkova, Pavlenkova, 2006].
Çíà÷åíèÿ ãëóáèí, èñïîëüçóåìûå â ìîäåëè,
èìåþò äîïóñê. Èõ ðàçìåùåíèå è íà ñåéñ-
ìè÷åñêèõ ïðîôèëÿõ âàðüèðóåò ïî ãëóáè-
íå, íî ñàìè ãðàíèöû âûäåëÿþòñÿ.
Ïðè÷èíîé ñóùåñòâîâàíèÿ ñåéñìè÷åñ-
êèõ ãðàíèö íà ãëóáèíàõ 50, 100, 150, 220 êì
(ïðè óâåëè÷åíèè äàâëåíèÿ íà 1,5 ÃÏà) è
îáîñíîâàíèåì äëÿ âûäåëåíèÿ óðîâíåé â òåî-
ðåòè÷åñêîé ìîäåëè ìîæåò áûòü ñîîòâåò-
ñòâèå ëèòîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ çíà÷åíè-
ÿì, ïðè êîòîðûõ ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå ôà-
çîâûõ ðåàêöèé [Walter, 2005 è äð.], à òàê-
æå âçàèìîäåéñòâèé â ñèñòåìå ôëþèä�ðàñ-
ïëàâ [Girnis åt al., 1995 è äð.].
Ââåäåíèå óðîâíåé âàæíî íå òîëüêî äëÿ
ðàñ÷åòà òåïëîâîé ìîäåëè. Óñòàíîâëåíèå ãëó-
áèíû äèôôåðåíöèàöèè ïîçâîëÿåò ñ÷èòàòü
ïîñòîÿííûì ëèòîñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå â
ïðîöåññå ïëàâëåíèÿ�êðèñòàëëèçàöèè. Íà-
ëè÷èå ïîñòîÿííûõ óðîâíåé (ãëóáèí ËÀÃ),
ðàçìåùåííûõ ÷åðåç ∼50 êì, ïðåäîñòàâëÿ-
åò âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü îäíó ôàçî-
âóþ ðåàêöèþ äëÿ îïèñàíèÿ ñîñòàâà ðàñïëà-
âîâ, îáðàçóþùèõñÿ â òå÷åíèå îäíîãî ýòàïà.
Ñîãëàñíî èñïîëüçóåìîé ìîäåëè, ÷åðåç
5 ìëí ëåò ïîñëå ïîäúåìà àñòåíîëèòà íà
óðîâåíü 50 êì (÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ òåð-
ìèí �ïîäñëàèâàíèå êîðû�) â êîðå îáðà-
çóåòñÿ ñëîé ïëàâëåíèÿ, ïðîäóöèðóþùèé
ãðàíèòíûå ðàñïëàâû. Êîðà ñëîæåíà ïîðî-
äàìè àìôèáîëèòîâîé (20�40 êì) è ãðà-
íóëèòîâîé (40�50 êì) ôàöèé ìåòàìîðôèç-
ìà. Â ìîäåëè òåìïåðàòóðà ñîëèäóñà ïîðîä
àìôèáîëèòîâîé ôàöèè â ïðèñóòñòâèè âî-
äû ñîñòàâëÿåò 600 °Ñ, ãðàíóëèòîâîé �
1100 °Ñ (ñì. ðèñ. 1). Ìàãìàòè÷åñêàÿ, ãèä-
ðîòåðìàëüíàÿ äåÿòåëüíîñòü, ñàìûå ñóùå-
ñòâåííûå òåêòîíè÷åñêèå äâèæåíèÿ è ìå-
òàìîðôèçì ñâÿçàíû ñ ñóùåñòâîâàíèåì ñëîÿ
ïëàâëåíèÿ â êîðå. Åãî ïîÿâëåíèå ïðîèñ-
õîäèò âñëåäñòâèå ïðîãðåâà êîðû è çàìå-
ùåíèÿ åå ÷àñòè âåùåñòâîì, ïîñòóïàþùèì
èç ìàíòèè. Ïîñêîëüêó ïëàâëåíèå ïðîèñ-
õîäèò íà ãëóáèíå 20�40 êì, òî ïîñëå êðè-
ñòàëëèçàöèè ÷àñòü âåùåñòâà (ïëàâëåíèå
÷àñòè÷íîå) áóäåò èìåòü áîëåå ìîëîäîé âîç-
ðàñò, ÷åì îñàäî÷íàÿ (ìåòàìîðôè÷åñêàÿ)
òîëùà, ðàçìåùàþùàÿñÿ âûøå.
Ïðèñóòñòâèå â ïîðîäàõ ãðàíóëèòîâîé
ôàöèè êâàðöà è ÊÏØ äîëæíî îòðàçèòü-
ñÿ íà òåìïåðàòóðå ñîëèäóñà è íèæíåé ÷à-
ñòè êîðû. Äëÿ äàííîãî èññëåäîâàíèÿ ýòî
îçíà÷àåò ëèøü âîïðîñ ïîëíîãî îòñóòñòâèÿ
êðèñòàëëè÷åñêîãî ñëîÿ íà ãëóáèíå 40�
50 êì ëèáî íàëè÷èå ñëîÿ, ñîäåðæàùåãî íå-
çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî ðàñïëàâà. Ñâÿçü
ìåæäó ñëîåì ïëàâëåíèÿ â ìàíòèè è êîðå
ñóùåñòâóåò â ëþáîì ñëó÷àå è ïðîÿâëÿåò-
ñÿ â ñõîäñòâå ãåîõèìè÷åñêèõ õàðàêòåðè-
ñòèê ðàñïëàâîâ, îáðàçóþùèõñÿ ïîä êîðîé
è â êîðå. Ïðè íàëè÷èè êðèñòàëëè÷åñêîãî
ñëîÿ, ïðåäïîëàãàåìîãî â ìîäåëè, îíà îñó-
ùåñòâëÿåòñÿ áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ïðîíèöà-
åìûõ ðàçëîìíûõ çîí.
Íàñêîëüêî èñêàæàþò ðåàëüíûé ïðî-
öåññ èñïîëüçóåìûå èäåàëèçàöèè ìîæíî
óñòàíîâèòü òîëüêî ïóòåì ñðàâíåíèÿ ñ ãåî-
ëîãè÷åñêèìè ñîáûòèÿìè (äëÿ ïàëåîãåîäè-
íàìè÷åñêîé ìîäåëè) ëèáî ñ ðåçóëüòàòàìè
ãåîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé (äëÿ ñîâðå-
ìåííîãî ïðîöåññà). Íåñêîëüêî çàáåãàÿ âïå-
ðåä, ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî äèñêðåòíîñòü
ïðîÿâëåíèÿ âî âðåìåíè (ðàçäåëåíèå íà ýòà-
ïû, â òå÷åíèå êîòîðûõ ðàñïîëîæåíèå ËÀÃ
íåèçìåííî) ïîäòâåðæäàåòñÿ ïåðèîäè÷íî-
ñòüþ ïîÿâëåíèÿ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä, ðåç-
êîé ñìåíîé ðåæèìà îñàäêîíàêîïëåíèÿ è
ëèòîëîãè÷åñêîãî ñîñòàâà òîëùè. Ñóùåñò-
âîâàíèå óðîâíåé äèôôåðåíöèàöèè è ðàñ-
ïîëîæåíèå íà ãëóáèíàõ, áëèçêèõ ê çàëî-
æåííûì â ìîäåëè, ïîäòâåðæäàåòñÿ ñõîä-
ñòâîì ñîñòàâà ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä è ðàñ-
ïëàâîâ, ïîëó÷åííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíî.
Ïðè ïîäúåìå ê ãðàíèöå êîðà�ìàíòèÿ
âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ñíà÷àëà ïîÿâëÿþòñÿ íå-
äèôôåðåíöèðîâàííûå ðàñïëàâû, îáðàçî-
âàííûå ïî ôàçîâîé ðåàêöèè, ñîîòâåòñòâó-
þùåé äàâëåíèþ 7ÃÏà. Ýòî ìîæåò ñëóæèòü
ïîäòâåðæäåíèåì, ÷òî â ïðîöåññå ïîäúå-
ìà ïëþìà íå òîëüêî îòñóòñòâóþò îáìåíû
ìåæäó íèì è îêðóæàþùåé ñðåäîé, íî è
íå ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå ñòåïåíè ïëàâ-
ëåíèÿ âíóòðè ñàìîãî ïëþìà, ò. å. àäèàáà-
òè÷åñêèé ïðîöåññ, êîòîðûé òðóäíî ïðåä-
ñòàâèòü, ñóùåñòâóåò â ðåàëüíîñòè. Ýòî ìîæ-
íî îáúÿñíèòü âûñîêîé ñêîðîñòüþ ïåðåìå-
ùåíèÿ àñòåíîëèòà. Âîçìîæíî, ïåðåìåùå-
íèå ïëþìà íå ïëàâíûé ïðîöåññ, à ñâÿçàí
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
148 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
ñ êàòàñòðîôè÷åñêèìè ñîáûòèÿìè, ïîäãî-
òàâëèâàåìûìè â òå÷åíèå ýòàïà. Ê íèì îò-
íîñèòñÿ îáðàçîâàíèå ðàçëîìîâ è òðåùèí,
äàåê, çàïîëíåííûõ ðàñïëàâîì, ìåòàñîìà-
òè÷åñêèå çàìåùåíèÿ â ñëîå ôëþèäíî-òåð-
ìàëüíîãî âîçäåéñòâèÿ, ðàçìåùàþùåìñÿ
íàä òåðìàëüíîé àñòåíîñôåðîé (íà ∼50 êì
ââåðõ) [Ñîëîâüåâà è äð., 1997; Ionov et al.,
2002]. Ðàçãðóçêà íàïðÿæåíèé ïðîèñõîäèò
â âèäå ñåéñìè÷åñêèõ ñîáûòèé.
Ñîãëàñíî ïðèíÿòîé ìîäåëè, ñòåïåíü ïëàâ-
ëåíèÿ íà ãëóáèíå, ñ êîòîðîé ïðîèñõîäèò
âûíåñåíèå âåùåñòâà (220�410 êì) � 1 %.
Ïîâûøåíèå ñòåïåíè ïëàâëåíèÿ ïðîèñõî-
äèò ïîñëå ïåðåìåùåíèÿ âåùåñòâà íà áî-
ëåå âûñîêèé óðîâåíü. Ïîýòîìó ñîñòàâ ðàñ-
ïëàâà ñîîòâåòñòâóåò ôàçîâîé ðåàêöèè, îï-
ðåäåëÿåìîé íîâûì ðàçìåùåíèåì ËÀÃ. ×åì
âûøå ðàñïîëîæåíà ËÀÃ, òåì áîëüøå ñòå-
ïåíü ïëàâëåíèÿ è, ñîîòâåòñòâåííî, îáúåì
ðàñïëàâà, äîñòèãàþùåãî ïîâåðõíîñòè. Ïî-
ýòîìó ñðåäè ìàíòèéíûõ ïðîèçâîäíûõ ïðå-
îáëàäàþò áàçàëüòû. Îíè îáðàçóþòñÿ íà ýòà-
ïàõ, êîãäà êðîâëÿ àñòåíîñôåðû ðàçìåùå-
íà íà ãëóáèíàõ 50�100 êì.
Ìîäåëü îãðàíè÷èâàåò îáúåì.  ñëó÷àå
ïëþìà (à íå àñòåíîëèòà) ïðåäïîëàãàåòñÿ
ñâÿçü ñ ãëóáèííûì èñòî÷íèêîì. Åñëè òåð-
ìàëüíóþ àñòåíîñôåðó ìîæíî ïðåäñòàâèòü,
êàê �ãîëîâó� ïëþìà, òî äîïóñêàåòñÿ ñóùå-
ñòâîâàíèå åãî �õâîñòà�. Òåîðåòè÷åñêè âîç-
ìîæíî ïîñòóïëåíèå âåùåñòâà èç ñëîÿ ïëàâ-
ëåíèÿ, ðàçìåùåííîãî íà ãëóáèíå 220�
410 êì èëè ãëóáæå, â òå÷åíèå ýòàïà èëè
ïðîöåññà â öåëîì. Íàëè÷èå ñâÿçè îïðå-
äåëèò ñêîðîñòü íèâåëèðîâàíèÿ òåïëîâîé
àíîìàëèè, ïðîÿâèòñÿ ïðèñóòñòâèåì îñíîâ-
íûõ è óëüòðàîñíîâíûõ ôàç â ñîñòàâå ìàã-
ìàòè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ.
Íà ñâÿçü ñ áîëåå ãëóáèííûìè èñòî÷-
íèêàìè òåïëà è âåùåñòâà (ïðåäïîëîæè-
òåëüíî ÿäðîì) êîñâåííî óêàçûâàåò äëèòåëü-
íîñòü ïðîöåññîâ. Òàê, ðàçâèòèå Äíåïðîâ-
ñêî-Äîíåöêîãî àâëàêîãåíà, âêëþ÷àþùåãî
â ñåáÿ Ïðèïÿòñêèé ïðîãèá, Äíåïðîâñêî-
Äîíåöêóþ âïàäèíó (ÄÄÂ) è Äîíáàññ, ìîæ-
íî óâåðåííî ïðîñëåäèòü ñ äåâîíà (îò 400
ìëí ëåò íàçàä) äî ñîâðåìåííîñòè [Ëóêèí,
1997; Ëóêèí, Øåñòîïàëîâ, 2018]. Êîëè÷å-
ñòâî óãëåêèñëîãî ôëþèäà è óãëåâîäîðîäîâ,
çàëåãàþùèõ â îñàäî÷íîé òîëùå â âèäå êàð-
áîíàòîâ è óãëåé, ïðåäñòàâëÿåò òîëüêî ìà-
ëóþ ÷àñòü óãëåðîäà, âûíåñåííîãî çà ýòî
âðåìÿ. Ñðàâíåíèå ñ ñîâðåìåííûìè ïðî-
öåññàìè ïîçâîëÿåò óòâåðæäàòü, ÷òî áîëü-
øàÿ ÷àñòü óãëåêèñëîòû è ìåòàíà ïîñòóïà-
åò â ãèäðî- è àòìîñôåðó. Ñîäåðæàíèå ìî-
äèôèêàöèé óãëåðîäà â âåðõíåé ìàíòèè
î÷åíü íåçíà÷èòåëüíî. Äàæå åñëè ïðåäïî-
ëîæèòü, ÷òî åãî áûëî äîñòàòî÷íî äëÿ îáåñ-
ïå÷åíèÿ ãåðöèíñêîãî ïðîöåññà, òî îñòà-
åòñÿ íåèçâåñòíûì åãî èñòî÷íèê â ñîâðå-
ìåííîé àêòèâèçàöèè [Äíåïðîâñêî-Äîíåö-
êàÿ ..., 2006]. Ïðèâëå÷åíèå ïëþìîâîé ìî-
äåëè ðåøàåò âîïðîñ íå òîëüêî èñòî÷íèêà
òåïëà, íî è ôëþèäà äëÿ îáåñïå÷åíèÿ äëè-
òåëüíîãî ïðîöåññà.
Ðîëü ôëþèäîâ ïðè ïëàâëåíèè. Èñïîëü-
çîâàíèå ãåîôèçè÷åñêîé ìîäåëè íå îáúÿñ-
íÿåò ðàçíîîáðàçèÿ ðàñïëàâîâ, ïîÿâëÿþ-
ùèõñÿ íà ïîâåðõíîñòè. Ãëàâíûå ñîñòàâ-
ëÿþùèå ôëþèäíîé ôàçû � óãëåðîä, âî-
äîðîä è êèñëîðîä. Ôëþèäàìè, âëèÿþùè-
ìè íà ñîñòàâ ðàñïëàâà íà ãëóáèíàõ ìåíåå
200�220 êì, ÿâëÿþòñÿ H2O, CO2 [Willie,
1997] è óãëåâîäîðîäû. Îíè è ïðåîáëàäàþò
â ñîñòàâå ãàçîâî-æèäêèõ âêëþ÷åíèé â ìè-
íåðàëàõ (íàïðèìåð, [Kamenetsky et al., 2004;
Ðÿá÷èêîâ è äð., 2009; Ñîáîëåâ è äð., 2009
à,á]). Ñîñòàâ C-O-H ôëþèäà çàâèñèò îò ãëó-
áèíû, äàâëåíèÿ, ñîñòàâà è êîëè÷åñòâåí-
íûõ ñîîòíîøåíèé êîìïîíåíòîâ ðàñïëàâà
è ôëþèäà. Íà êàæäîì èç óðîâíåé, ââåäåí-
íûõ â ãåîôèçè÷åñêîé ìîäåëè, îí áóäåò ðàç-
ëè÷íûì òîëüêî âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ äàâ-
ëåíèÿ, äàæå áåç ó÷åòà îêèñëèòåëüíî-âîñ-
ñòàíîâèòåëüíûõ ðåàêöèé.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ, ïðî-
âåäåííûå ïðè ó÷àñòèè ôëþèäà, ïîêàçàëè,
÷òî ðàçíûå òèïû ðàñïëàâîâ ìîæíî ïîëó-
÷èòü ïðè ïëàâëåíèè ïåðèäîòèòà ìàíòèè â
ïðèñóòñòâèè CO2 è H2O â äèàïàçîíå äàâ-
ëåíèé 1,5�7 ÃÏà [Girnis åt al., 1995; Gud-
finnsson, Presnal, 2005 è äð.]. Âûäåëÿþò
øåñòü ñåðèé ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä: òîëåè-
òîâàÿ, èçâåñòêîâî-ùåëî÷íàÿ, êàëèåâî-íàò-
ðèåâàÿ è êàëèåâàÿ óìåðåííîé ùåëî÷íîñ-
òè, êàëèåâî-íàòðèåâàÿ è íàòðèåâàÿ ùåëî÷-
íûå (ñ ìîäàëüíûìè ôåëüäøïàòîèäàìè) [Áî-
ãàòèêîâ, 2010]. Â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 149
ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî â ýòîé ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòè óâåëè÷èâàåòñÿ âëèÿíèå CO2 è óìåíü-
øàåòñÿ � H2O â ñîñòàâå ôëþèäîâ, ó÷àñò-
âóþùèõ â ïëàâëåíèè ñóáñòðàòà ìàíòèè.
 äàííîì ñëó÷àå ðå÷ü èäåò î ïðîöåññàõ
ïëàâëåíèÿ�êðèñòàëëèçàöèè, ïðîòåêàþ-
ùèõ ïðè ó÷àñòèè ôëþèäà â îáúåìå àñòå-
íîëèòà.
 ïëàâëåíèè íà ãëóáèíàõ áîëåå 220 êì
ó÷àñòâóþò îêèñëåííûå (ñîäåðæàùèå êèñ-
ëîðîä) ôëþèäû, õîòÿ ïðåâàëèðóåò ìíå-
íèå, ÷òî áîëåå ãëóáèííûå ôëþèäû ÿâëÿ-
þòñÿ âîññòàíîâëåííûìè. Ñóùåñòâóåò òî÷-
êà çðåíèÿ, êîòîðàÿ ãëàâíîé ïðè÷èíîé ìàã-
ìîîáðàçîâàíèÿ ïðåäïîëàãàåò âåðòèêàëü-
íóþ ìèãðàöèþ ëåòó÷èõ êîìïîíåíòîâ (ïî-
òîêè âîññòàíîâëåííûõ ôëþèäîâ), ñíèæà-
þùèõ òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ ñèëèêàò-
íîãî ìàòåðèàëà [Wyllie, Ryabchikov, 2000;
Green et al., 2001]. Ñìåíà ãëóáèííûõ âîñ-
ñòàíîâëåííûõ ôëþèäîâ îêèñëåííûìè ïðî-
èñõîäèò íà ãëóáèíå 200�220 êì âñëåäñò-
âèå âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ìàíòèéíûì ñóáñòðà-
òîì (ðåäîêñ-ïëàâëåíèå). Ýòó ÷àñòü ïðîöåñ-
ñà òðóäíî äîêàçàòü. Îöåíêè óñòîé÷èâîñ-
òè óãëåêèñëîãî, óãëåâîäîðîäíîãî ôëþè-
äîâ è âîäû ïî ðåçóëüòàòàì ðàñ÷åòîâ åäâà
ëè íå ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíû (íàïðèìåð,
ïðèâåäåííûå â ðàáîòàõ [×åêàëþê, 1980]
è [Ëèòàñîâ, 2011]. Îäíàêî ñîñòàâ ôëþèäà,
àêòèâíîãî íà ãëóáèíå 200�250 êì, ìîæ-
íî óñòàíîâèòü ïî ñîñòàâó íà÷àëüíûõ ÷ëå-
íîâ êîìàãìàòè÷íûõ ñåðèé, ïîÿâëÿþùèõ-
ñÿ íà ïîâåðõíîñòè (ñì. ïîäðîáíåå â ðàáî-
òå [Óñåíêî, 2014]). Ïðè ïëàâëåíèè íà ãëó-
áèíå 220 êì è áîëåå àêòèâíû êèñëîðîä è
óãëåêèñëûé ôëþèä. Âîäà â âèäå õèìè÷åñ-
êîãî ñîåäèíåíèÿ, îïðåäåëÿþùåãî ñîñòàâ
ðàñïëàâà ïðè ïëàâëåíèè (è äèôôåðåíöè-
àöèè), óñòîé÷èâà ïðè äàâëåíèè 3 ÃÏà è
ìåíåå, à ïðè P ≥ 4,5 ÃÏà ïðîèñõîäèò îêèñ-
ëåíèå óãëåðîäà è ìåòàëëîâ. Âåðîÿòíî, â
íåçíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâàõ âîäà ìîæåò
ñóùåñòâîâàòü äî ãëóáèí 200�220 êì (?),
íî íå îêàçûâàòü îïðåäåëÿþùåãî âëèÿíèÿ
íà äèôôåðåíöèàöèþ ðàñïëàâîâ àñòåíî-
ñôåðû. Âîäà ñìåñèìà ñ ñèëèêàòíûì ðàñ-
ïëàâîì. Åå ïðèñóòñòâèå ïðèâîäèò ê áóôå-
ðèðîâàíèþ êèñëîòíîñòè-ùåëî÷íîñòè, ïðè-
áëèæåíèþ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëü-
íûõ óñëîâèé â ðàñïëàâå ê áóôåðó QFM.
×åì áîëüøå ãëóáèíà, ïðè êîòîðîé ïðîèñ-
õîäèò ïëàâëåíèå (ïîâûøåíèå ñòåïåíè ïëàâ-
ëåíèÿ â îáúåìå àñòåíîëèòà), òåì áîëüøå
ðîëü ñâîáîäíîãî êèñëîðîäà2, ÷òî îòðàæà-
åòñÿ ïîâûøåíèåì ñîäåðæàíèÿ MgO è â ñè-
ëèêàòíîé, è â êàðáîíàòíîé ôàçàõ (ñì. áî-
ëåå ïîäðîáíî â ðàáîòå [Óñåíêî, 2014]).
Óñòîé÷èâîñòü êàðáîíàòíîãî ôëþèäà îï-
ðåäåëÿåòñÿ îêèñëèòåëüíûì ïîòåíöèàëîì.
Ïîñêîëüêó îêèñëèòåëüíûé ïîòåíöèàë â ñè-
ñòåìå ðàñïëàâ�ôëþèä óâåëè÷èâàåòñÿ ñ
ãëóáèíîé, åãî äîëÿ ìàêñèìàëüíà ïðè P ≥
≥ 4,5 ÃÏà. Ñìåñèìîñòü CO2 è ñèëèêàòíî-
ãî ðàñïëàâà ðåçêî ïàäàåò ïðè P ≤ 4,5 ÃÏà
[Girnis åt al., 1995]. Îí îòäåëÿåòñÿ â ñàìî-
ñòîÿòåëüíóþ ôëþèäíóþ ôàçó, êîòîðàÿ âû-
íîñèòñÿ ê ïîâåðõíîñòè.
Óæå â ðàññìàòðèâàåìîì äèàïàçîíå äàâ-
ëåíèé èçìåíÿåòñÿ îáùàÿ ìîäåëü ïîâåäå-
íèÿ âåùåñòâà, òàê êàê ñ óâåëè÷åíèåì äàâ-
ëåíèÿ ìåíÿåòñÿ êîìáèíàöèÿ ýëåìåíòàðíûõ
âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö [Óñåíêî, 2014].
 ñèñòåìå êðèñòàëëè÷åñêàÿ ìàòðèöà�ðàñ-
ïëàâ�ôëþèä ïðè P = 0,5 ÷ 1 ÃÏà óâåëè-
÷èâàåòñÿ ðîëü ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ âçàè-
ìîäåéñòâèé ìåæäó çàðÿæåííûìè ÷àñòèöà-
ìè ôëþèäà�ðàñïëàâà è ñâÿçàííûìè â óç-
ëàõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåøåòîê [Ðÿá÷èêîâ,
1982]. Ïëàâëåíèå äîïîëíÿåòñÿ ðàñòâîðå-
íèåì [Óñåíêî, 2014]. Ïîýòîìó ñîñòàâ ðàñ-
ïëàâà çàâèñèò îò ñîñòàâà ôëþèäîâ, ó÷à-
ñòâóþùèõ â ïëàâëåíèè.
Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå âçàèìîäåéñòâèÿ
ìåæäó ôëþèäîì è ðàñïëàâîì íà êðîâëå
àñòåíîñôåðû. Ïðàêòè÷åñêè âñå ïåòðîëî-
ãè÷åñêèå ìîäåëè ó÷èòûâàþò ðîëü ôëþè-
äà ïðè ïëàâëåíèè, íî èãíîðèðóþò ôàêò,
÷òî ñîñòàâ ôëþèäà îòíîñèòåëüíî áûñòðî
òðàíñôîðìèðóåòñÿ ïðè èçìåíåíèè ðàñ-
2 Çäåñü è äàëåå ðå÷ü èäåò îá óñëîâèÿõ â ðàñ-
ïëàâå, ôëþèäå, íî íå â êðèñòàëëè÷åñêîé ìàí-
òèè. Åñëè ïëàâëåíèå ïðîèñõîäèò â îêèñëèòåëü-
íîé îáñòàíîâêå, òî êðèñòàëëèçàöèÿ � â âîñ-
ñòàíîâèòåëüíîé [Ïàëüÿíîâ è äð., 2005]. Ñ ãëó-
áèíîé ïîâûøàåòñÿ îêèñëèòåëüíûé ïîòåíöèàë
ðàñïëàâà, íî óìåíüøàåòñÿ ïîòåíöèàë îáðàçî-
âàíèÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ ïîðîä. Ôàçîâûé ïåðå-
õîä ïëàâëåíèå�êðèñòàëëèçàöèÿ ïðè äàâëåíè-
ÿõ ìàíòèè ÿâëÿåòñÿ íåêîíãðóýíòíûì.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
150 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
ïîëîæåíèÿ ïëþìà âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ
äàâëåíèÿ, òåìïåðàòóðû, ñîñòàâà è êîëè÷å-
ñòâåííîãî ñîîòíîøåíèÿ âñåõ êîìïîíåíòîâ
â ñèñòåìå.
Âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó ðàñïëàâîì è ôëþ-
èäîì ïðîäîëæàåòñÿ â òå÷åíèå âñåãî âðå-
ìåíè ñóùåñòâîâàíèÿ ñëîÿ ïëàâëåíèÿ íà
çàäàííîì óðîâíå. Íà ïîâåðõíîñòè ïîÿâëÿ-
þòñÿ ñåðèè ïîðîä, çàëåãàþùèå â âèäå ìíî-
ãîôàçíûõ èíòðóçèâíûõ ìàññèâîâ, ëàâîâûõ
ïîòîêîâ. Äëÿ óâåðåííîé ïðèâÿçêè ðàñïëà-
âîâ, èç êîòîðûõ êðèñòàëëèçîâàëèñü ìàã-
ìàòè÷åñêèå ïîðîäû, ê ãëóáèíå äèôôåðåí-
öèàöèè, òðåáóåòñÿ îáúÿñíèòü èõ ãåîõèìè-
÷åñêèå îñîáåííîñòè � èçáûòîê îäíèõ ýëå-
ìåíòîâ (ìèíåðàëîâ) è äåôèöèò äðóãèõ. Íå-
îáõîäèìî óñòàíîâèòü ñèñòåìó (ôèçè÷åñêèé
îáúåêò), â êîòîðîé ïðîòåêàþò õèìè÷åñêèå
ðåàêöèè è ôîðìèðóåòñÿ ñòðóêòóðà ðàñïëà-
âà, èç êîòîðîãî îáðàçîâàíà êîìàãìàòè÷íàÿ
ñåðèÿ. Ýòîò îáúåêò õàðàêòåðèçóåòñÿ ôè-
çè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè (ðàñïîëîæåíèåì
â ïðîñòðàíñòâå, òåìïåðàòóðîé, îáúåìîì è
ò. ä.), êîòîðûå çàäàíû ïðîòåêàíèåì ãëîáàëü-
íîãî ãåîäèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà. Îäíàêî
äëÿ âûÿñíåíèÿ îñîáåííîñòåé ìèíåðàëüíî-
ãî è õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ìàãìàòè÷åñêèõ
ïîðîä òðåáóåòñÿ ðàññìîòðåòü ïîâåäåíèå
ìèêðîñêîïè÷åñêèõ ÷àñòèö âíóòðè âûäå-
ëåííîé ôèçè÷åñêîé ñèñòåìû, íàéòè õèìè-
÷åñêóþ ñèñòåìó, õàðàêòåðèçóþùóþñÿ àíà-
ëîãè÷íûì ïîâåäåíèåì, ïåðåéòè îò ðàññìîò-
ðåíèÿ ìàêðîñèñòåìû, îïèñûâàþùåé ïåðå-
ìåùåíèÿ îãðîìíûõ îáúåìîâ âåùåñòâà â çà-
äàííûõ PT-óñëîâèÿõ, ê ìèêðîñêîïè÷åñêèì
âçàèìîäåéñòâèÿì ìåæäó ÷àñòèöàìè ôëþ-
èäà è ðàñïëàâà.
Ëîãè÷íî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî âñëåäñòâèå
ãðàäèåíòà äàâëåíèÿ ñåãðåãàöèÿ ðàñïëàâà
è ôëþèäà ïðîèñõîäèò íà êðîâëå òåðìàëü-
íîé àñòåíîñôåðû. Ê êðîâëå òåðìàëüíîé
àñòåíîñôåðû ïîñòóïàþò ðåàãåíòû, ïðåä-
ñòàâëåííûå ñìåñüþ ðàñïëàâà è ôëþèäà.
Èõ ñîñòàâ èçìåíÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå ïðî-
òåêàíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ïðè PT-óñ-
ëîâèÿõ, çàäàííûõ ðàçìåùåíèåì ËÀÃ. Âçàè-
ìîäåéñòâèÿ ìåæäó ÷àñòèöàìè ðàñïëàâà è
ôëþèäà ïðîòåêàþò â îòíîñèòåëüíî òîí-
êîì ñëîå ïðè çàäàííîì ëèòîñòàòè÷åñêîì
äàâëåíèè (çàâèñèò îò óðîâíÿ) è ëèíåéíî
èçìåíÿþùåéñÿ òåìïåðàòóðå. Ïîýòîìó ýòè
ïàðàìåòðû ìîæíî ñ÷èòàòü ïîñòîÿííûìè
â ìîìåíò ïðîòåêàíèÿ îäíîé õèìè÷åñêîé
ðåàêöèè. Ñ óâåëè÷åíèåì äàâëåíèÿ óâåëè-
÷èâàåòñÿ ðîëü çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â ðàñ-
ïëàâå è ôëþèäå è ñêîðîñòü ôèçèêî-õè-
ìè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé. Ïðåäñòàâëåíèå
ðàñïëàâà êàê ðàñòâîðà ýëåêòðîëèòà [Ðÿá-
÷èêîâ, 1982] âî ìíîãîì îáúÿñíÿåò õàðàê-
òåð âçàèìîäåéñòâèé â ñèñòåìå êðèñòàëë�
ðàñïëàâ�ôëþèä â äèàïàçîíå äàâëåíèé
0,5�7ÃÏà ïðè òåìïåðàòóðàõ 500�2000 °Ñ.
Ýòî ïîçâîëÿåò ñîîòíåñòè õèìè÷åñêèå ðå-
àêöèè, ïðîòåêàþùèå â ðàñïëàâå, ñ âçàè-
ìîäåéñòâèÿìè, îïèñûâàåìûìè â êîîðäè-
íàòàõ Eh-pH â óñëîâèÿõ ïîâåðõíîñòè (íà-
ïðèìåð, ïî ðàáîòå [Ãàððåëñ, Êðàéñò, 1968]).
Ðå÷ü èäåò òîëüêî î ïðèáëèæåííîì ñîîò-
âåòñòâèè, òàêæå íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü óâå-
ëè÷åíèå îêèñëèòåëüíîãî ïîòåíöèàëà ñ ðî-
ñòîì äàâëåíèÿ. Ïðèìåíåíèå äèàãðàìì ïîç-
âîëÿåò îáúÿñíèòü ìíîãèå ãåîõèìè÷åñêèå
îñîáåííîñòè.  ÷àñòíîñòè, ïîâåäåíèå ïî-
ëèâàëåíòíûõ ìåòàëëîâ ïðè óâåëè÷åíèè ùå-
ëî÷íîñòè. Íàïðèìåð, îáðàçîâàíèå îêñèäîâ
òðåõâàëåíòíîãî æåëåçà êàê ïðè óâåëè÷å-
íèè îêèñëèòåëüíîãî ïîòåíöèàëà, òàê è â
ñëó÷àå ïîâûøåíèÿ ùåëî÷íîñòè è äð. [Óñåí-
êî, 2014].
 ðåçóëüòàòå õèìè÷åñêèõ (îêèñëèòåëü-
íî-âîññòàíîâèòåëüíûõ) âçàèìîäåéñòâèé
îáðàçóþòñÿ íîâûå õèìè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ
� íîâûé ðàñïëàâ è íîâûé ôëþèä, ïðåä-
ñòàâëÿþùèå ñîáîé ïðîäóêòû ðåàêöèé, ïðî-
òåêàþùèõ íà êðîâëå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ. Äà-
ëåå ïðîèñõîäèò ðàçäåëåíèå íîâûõ ðàñïëà-
âà è ôëþèäà íà ôàçû ðàçíîãî ñîñòàâà. Ôëþ-
èäû îòâîäÿòñÿ ê ïîâåðõíîñòè ïðåèìóùå-
ñòâåííî â âèäå âîäíî-ñèëèêàòíîé è êàð-
áîíàòíîé ôàç. Èõ ïîñëåäîâàòåëüíîå îòäå-
ëåíèå è ïðîäâèæåíèå ÷åðåç ëèòîñôåðó ôèê-
ñèðóåòñÿ â ìåòàñîìàòè÷åñêèõ èçìåíåíè-
ÿõ ìèíåðàëîâ ìàíòèéíûõ êñåíîëèòîâ (ñì.,
íàïðèìåð, [Ionov åt al., 2002]).
 ïàëåîïðîöåññàõ ùåëî÷íûå ìàãìû ñ
ôåëüäøïàòîèäàìè ïîÿâëÿþòñÿ íåïîñðåä-
ñòâåííî ïîñëå îñòàíîâêè àñòåíîëèòà (ïå-
ðåìåùåíèÿ ïëþìà) è ñîïðîâîæäàþòñÿ êàð-
áîíàòèòàìè èëè ïà÷êàìè êàëüöèòîâûõ èç-
âåñòíÿêîâ (â Äîíáàññå), òîãäà êàê ñ ïèê-
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 151
ðèòàìè, äëÿ îáðàçîâàíèÿ êîòîðûõ òðåáó-
þòñÿ áîëåå âûñîêèå äàâëåíèÿ, àññîöèè-
ðóþò äîëîìèòû (â ÄÄÂ). Ïîñòóïëåíèå ðåà-
ãåíòîâ ê êðîâëå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ è âçàèìî-
äåéñòâèÿ ìåæäó íèìè íå çàêàí÷èâàþòñÿ.
CO2 ïðèñóòñòâóåò (îáðàçóåòñÿ?) ïðè ïëàâ-
ëåíèè â ðàññìàòðèâàåìîì äèàïàçîíå ãëó-
áèí, íî ïîÿâëåíèå óãëåâîäîðîäîâ � ñëåä-
ñòâèå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ âçà-
èìîäåéñòâèé, ïðîòåêàþùèõ â ñëîå ïëàâ-
ëåíèÿ. Ïðè P ≤ 3 ÃÏà âîçìîæíû îêèñëè-
òåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûå ðåàêöèè ñ îá-
ðàçîâàíèåì óãëåâîäîðîäîâ [×åêàëþê, 1980].
 ðàññìàòðèâàåìîì äèàïàçîíå ãëóáèí îá-
ðàçîâàíèå óãëåâîäîðîäîâ ÿâëÿåòñÿ ñëåä-
ñòâèåì ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ âçàèìîäåéñò-
âèé, ïðîòåêàþùèõ íà êðîâëå ñëîÿ ïëàâ-
ëåíèÿ. Åñëè ìåòàí äàëåå ìèãðèðóåò â àò-
ìîñôåðó, òî íåôòè è áèòóìû îñòàþòñÿ â
îñàäêàõ è äàëåå ïîäâåðãàþòñÿ êàòàãåíå-
òè÷åñêèì è ìåòàìîðôè÷åñêèì ïðåîáðàçî-
âàíèÿì [Óñåíêî, 2014].
Áîëüøàÿ ÷àñòü ñèëèêàòíîãî ðàñïëàâà
àñòåíîñôåðû êðèñòàëëèçóåòñÿ â ìàíòèè.
Íà ïîâåðõíîñòü âûíîñèòñÿ áàçàëüòîèäíàÿ
ñîñòàâëÿþùàÿ, îáîãàùåííàÿ ýëåìåíòàìè,
êîòîðûå ìîãóò âõîäèòü â ñîñòàâ ïåðèäî-
òèòà ëèøü â íåçíà÷èòåëüíîì êîëè÷åñòâå.
Îäíàêî C-O-H ôëþèä â ñîñòàâå ïîðîä ìàí-
òèè íå óñâàèâàåòñÿ. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâ-
ëÿåò ìàëàÿ äîëÿ óãëåðîäà, îáðàçóþùåãî
ãðàôèò (àëìàç) 3. Â ñâÿçè ñ ýòèì äîëÿ âû-
íîñèìûõ ôëþèäîâ ìíîãîêðàòíî ïðåâûøà-
åò äîëþ ðàñïëàâîâ. Ýòè ôëþèäû ïîñòó-
ïàþò â ãèäðî- è àòìîñôåðó, íî èõ ÷àñòü
çàêðåïëÿåòñÿ íà ïîâåðõíîñòè â âèäå õå-
ìîãåííîé (ýêñãàëÿöèîííîé) ÷àñòè îñàäî÷-
íîé òîëùè. Ñïîñîá ïîÿâëåíèÿ ôëþèäà (íà-
ïðèìåð, CO2) íà ïîâåðõíîñòè ìîæåò áûòü
ðàçíûé. Îò êàðáîíàòíûõ ðàñïëàâîâ (êàð-
áîíàòèòîâ è êèìáåðëèòîâ) äî ïà÷åê èçâå-
ñòíÿêîâ, êàëüöèôèðîâ, ìðàìîðîâ. Ïîñëåä-
íèå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìåòàìîðôèçîâàí-
íûå îñàäî÷íûå ïîðîäû, îáðàçóþùèåñÿ ïðè
ðàçãðóçêå ãèäðîòåðìàëüíûõ ðàñòâîðîâ íà
äíå ìîðñêîãî áàññåéíà. È âîäíûå, è êàð-
áîíàòíûå ôëþèäû ñîäåðæàò êðåìíåçåì
è ãëèíîçåì, à ãëèíû, ìåðãåëè è äðóãèå îñàä-
êè ñîäåðæàò ÷àñòü ýíäîãåííîé êîìïîíåí-
òû [Ëóêèí, 1997].
Ìàíòèéíûé èñòî÷íèê óãëåâîäîðîäîâ â
íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîäòâåðæäàåòñÿ êàê íà-
áëþäåíèÿìè, òàê è ãåîõèìè÷åñêèìè õà-
ðàêòåðèñòèêàìè [Ñondie, 2011; Ëóêèí, Øå-
ñòîïàëîâ, 2018 è äð.]. Â ãèäðîòåðìàëüíûõ
îòëîæåíèÿõ Âîñòî÷íî-Òèõîîêåàíñêîãî ïîä-
íÿòèÿ è Ñðåäèííî-Àòëàíòè÷åñêîãî õðåá-
òà (Áðîêåí Ñïóð è Ëîñò Ñèòè) îáíàðóæå-
íû àëêàíî-íàôòåíîâûå óãëåâîäîðîäû, à
â ãèäðîòåðìàëüíûõ îòëîæåíèÿõ âïàäèíû
Ãóàéìàñ (Êàëèôîðíèéñêèé çàëèâ) � ïàðà-
ôèíîâûå. Ïðèñóòñòâèå èëè ïðåîáëàäàíèå
ãèäðîòåðìàëüíîé íåôòè, åå îáðàçîâàíèå
â ðåçóëüòàòå âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ êàòà-
ëèòè÷åñêèõ ðåàêöèé, à çàòåì ïåðåìåùå-
íèå èç çîíû íàãðåâà ê ïîâåðõíîñòè îêåà-
íè÷åñêîãî äíà ñëåäóåò èç ðàñïðåäåëåíèÿ
èçîòîïîâ óãëåðîäà è ìîëåêóëÿðíîãî ñî-
ñòàâà óãëåâîäîðîäîâ [Ïåðåñûïêèí, 2007].
Ñòåïåíü ïîëèìåðèçàöèè óãëåâîäîðîäîâ
çàâèñèò îò äàâëåíèÿ. Òåðìîäèíàìè÷åñêèå
ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ìåòàí îáðàçó-
åòñÿ íà ãëóáèíå ìåíåå 50 êì, àëêàíî-íàô-
òåíîâûå óãëåâîäîðîäû � íà ãëóáèíå 100êì.
Íà áîëüøèõ ãëóáèíàõ óñòîé÷èâ óãëåêèñ-
ëûé ôëþèä [×åêàëþê, 1980].
Ñîñòàâ C-O-H ôëþèäà è ñìåñèìîñòü
CO2 è ðàñïëàâà çàâèñÿò òàêæå îò ñîîò-
íîøåíèÿ õëîðà èëè ôòîðà. Â ïðèñóòñòâèè
õëîðà ïîâûøàåòñÿ ñìåñèìîñòü ðàñïëàâà
è ôëþèäà, â ïðèñóòñòâèè ôòîðà (íà ãëó-
áèíàõ 50�100 êì) � ñîêðàùàåòñÿ, âïëîòü
äî âçðûâîîáðàçíîãî îòäåëåíèÿ. Íà ãëóáè-
íå ìåíüøåé 20�40 êì âëèÿíèå ôòîðà íà
ðàñïëàâ îáðàòíîå [Óñåíêî, 2013]. Ïîíèæå-
íèå òåìïåðàòóðû ëèêâèäóñà ãðàíèòíîãî
ðàñïëàâà â ïðèñóòñòâèè ôòîðà ïðèâîäèò,
â ÷àñòíîñòè, ê îáðàçîâàíèþ ïåãìàòèòîâ,
êîíöåíòðèðóþùèõ ðåäêèå ýëåìåíòû, ïîä-
âèæíûå â ùåëî÷íîé ñðåäå â âèäå ôòîðèä-
íûõ êîìïëåêñîâ [Ýíäîãåííûå ..., 1991]. Â
ðàìêàõ íàñòîÿùåé ñòàòüè íåâîçìîæíî îïè-
ñàòü ðàçíîîáðàçèå ñî÷åòàíèé êîìïîíåí-
3 ïåòðîëîãè÷åñêèõ ãèïîòåçàõ ÷àñòî îáñóæ-
äàåòñÿ ïðèñóòñòâèå êàðáîíàòîâ â ìàíòèè [Gud-
finnsson, Presnal, 2005; Ëèòàñîâ, 2011 è äð.], îä-
íàêî â êñåíîëèòàõ îíè íå îáíàðóæåíû. Ýòî îáú-
ÿñíÿåòñÿ âîññòàíîâèòåëüíûìè óñëîâèÿìè (äå-
ôèöèòîì êèñëîðîäà) ïðè êðèñòàëëèçàöèè ìàí-
òèéíûõ ïåðèäîòèòîâ.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
152 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
òîâ ôëþèäà è èõ âçàèìîäåéñòâèé íà êàæ-
äîì èç óðîâíåé (áîëåå ïîäðîáíî ñì. â ðà-
áîòàõ [Óñåíêî, 2013, 2014 è äð.]).
Ïîäâåäåì íåêîòîðûå èòîãè. Èñïîëüçî-
âàíèå ãåîôèçè÷åñêîé ìîäåëè ãåîäèíàìè-
÷åñêîãî ïðîöåññà, èíôîðìàöèè î ñîñòàâå
è ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ ïîðîä êîðû è âåðõ-
íåé ìàíòèè, ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ èññëåäîâàíèé ïî èõ ïëàâëåíèþ ïîç-
âîëÿåò ñîçäàòü òåîðåòè÷åñêóþ îñíîâó äëÿ
îïèñàíèÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ âçàèìîäåé-
ñòâèé, ïðîòåêàþùèõ íà êðîâëå ñëîÿ ïëàâ-
ëåíèÿ.
Èñïîëüçîâàíèå ãåîôèçè÷åñêîé ìîäåëè
ïîçâîëÿåò çàäàòü äàâëåíèå è òåìïåðàòóðó.
Îò ýòèõ ïàðàìåòðîâ çàâèñèò ñîñòàâ ðàñ-
ïëàâà, ïîëó÷åííîãî ïðè ïëàâëåíèè, ñîñòàâ
ôëþèäà, âçàèìîäåéñòâóþùåãî ñ ðàñïëà-
âîì; íàïðàâëåíèå õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé,
ñìåñèìîñòü èõ ïðîäóêòîâ.
Ñîñòàâ ìàãì íà ïîâåðõíîñòè çàäàí ðàç-
ìåùåíèåì ñëîÿ ïëàâëåíèÿ â ãåîäèíàìè-
÷åñêîì ïðîöåññå è ñîñòàâîì ôëþèäà, âçàè-
ìîäåéñòâóþùåãî ñ ðàñïëàâîì, ïîëó÷åííûì
ïðè ïëàâëåíèè, ò. å. â PT-êîîðäèíàòàõ, çà-
äàííûõ èñïîëüçóåìîé ìîäåëüþ.
Ñâÿçü ìåæäó ñîñòàâîì ìàãìàòè÷åñêèõ
ïîðîä è õåìîãåííîé ÷àñòüþ îñàäî÷íîé òîë-
ùè (ïðîäóêòîâ ðåàêöèé) ìîæíî îáúÿñíèòü
òîëüêî âçàèìîäåéñòâèåì ìåæäó ôëþèäîì
è ðàñïëàâîì (ðåàãåíòîâ) â ñëîå ïëàâëåíèÿ
ïðè P è T, ñîîòâåòñòâóþùèõ ãåîôèçè÷åñ-
êîé ìîäåëè.
Ñîñòàâ C-O-H ôëþèäà, äîëÿ ñèëèêàò-
íîé êîìïîíåíòû è ãëèíîçåìà, à òàêæå êà-
òèîííûé ñîñòàâ õåìîãåííîé ÷àñòè îñàä-
êîâ îïðåäåëÿåòñÿ õèìè÷åñêèìè ðåàêöèÿ-
ìè, ïðîòåêàþùèìè íà êðîâëå òåðìàëüíîé
àñòåíîñôåðû, ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè
è òåìïåðàòóðå (íà ìîìåíò ïðîòåêàíèÿ ðå-
àêöèè).
Ñîñòàâ õåìîãåííîé ñîñòàâëÿþùåé îñà-
äî÷íîé òîëùè òàêæå îòðàæàåò ãëóáèíó
ðàçìåùåíèÿ ËÀÃ è ïðîòåêàíèå ãëóáèííî-
ãî ïðîöåññà. Çàáåãàÿ âïåðåä, ìîæíî ñêà-
çàòü, ÷òî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ýòî áîëåå õà-
ðàêòåðíûé è äîñòóïíûé ïðèçíàê, ÷åì ñî-
ñòàâ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä.
Ïðåäëîæåííàÿ òåîðåòè÷åñêàÿ ìîäåëü
ÿâëÿåòñÿ îñíîâàíèåì äëÿ ðåøåíèÿ îáðàò-
íîé çàäà÷è � óñòàíîâëåíèÿ ðàçìåùåíèÿ
ËÀà ïî ñîñòàâó ìàãìàòè÷åñêèõ è ýêñãàëÿ-
öèîííî-îñàäî÷íûõ ïîðîä.
Ìîäåëè ðàçâèòèÿ. Ïðè ðàññìîòðåíèè
ãåîëîãè÷åñêîãî ñòðîåíèÿ ðåãèîíàëüíûõ
ñòðóêòóð óñòàíîâëåíî, ÷òî ãëàâíîå çíà÷å-
íèå èìååò ÷àñòîòà è ïîñëåäîâàòåëüíîñòü
çàïîëíåíèÿ óðîâíåé � èçìåíåíèå ðàñïî-
ëîæåíèÿ ËÀà â ãåîäèíàìè÷åñêîì ïðîöåñ-
ñå. Ïðèìåíåíèå ìåòîäèêè ê ôàíåðîçîé-
ñêèì ðåãèîíàëüíûì ñòðóêòóðàì ïîçâîëè-
ëî âûäåëèòü òðè �áàçîâûå� ðåæèìà ðàç-
âèòèÿ:
– ñêëàä÷àòàÿ îáëàñòü (Êðûì, Äîíáàññ);
– ðèôò (ÄÄÂ â äåâîíå);
– òðàïïîâàÿ ïðîâèíöèÿ (òðàïïû Ñèáèð-
ñêîé ïëàòôîðìû, Âîëûíî-Ïîäîëüñêàÿ
ïëèòà).
Ðàñïðåäåëåíèå òåìïåðàòóð ñ ãëóáèíîé,
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ôèçè÷åñêèõ ïðîöåñ-
ñîâ, ñâÿçàííûõ ñ ïåðåìåùåíèåì âåùåñò-
âà, à òàêæå ïðèâÿçêà ìàãìàòè÷åñêèõ êîìï-
ëåêñîâ ê ãëóáèíå îáðàçîâàíèÿ ðàñïëàâîâ
ðåæèìîâ �ñêëàä÷àòàÿ îáëàñòü� è �ðèôò�
ïðèâåäåíû â ðàáîòå [Ãîðäèåíêî, Óñåíêî,
2003]. Ïîëíûé ñïèñîê èñïîëüçîâàííûõ èñ-
òî÷íèêîâ ãåîëîãè÷åñêîé èíôîðìàöèè � â
ðàáîòå [Óñåíêî, 2014].
Ýòè îáùèå ìîäåëè ÿâëÿþòñÿ èäåàëèçè-
ðîâàííûìè. Â ïðèðîäå íåò äâóõ îäèíàêî-
âûõ îáúåêòîâ. Êàæäûé ðåàëüíûé îáúåêò
èìååò ñâîþ èñòîðèþ è ñâîè îñîáåííîñòè
ñòðîåíèÿ, êîòîðûå âûçâàíû âàðèàáåëüíî-
ñòüþ ìíîãèõ ïàðàìåòðîâ. Àâòîð íå ñòàâèò
ñâîåé öåëüþ îáúÿñíèòü ðàçíîîáðàçèå ïðè-
ðîäíûõ îáúåêòîâ ñ ïîìîùüþ òðåõ ïðåäåëü-
íî óïðîùåííûõ ñõåì. Çàäà÷à � ñâÿçàòü
ãëóáèííûé ïðîöåññ è åãî âåùåñòâåííûå
ïðîÿâëåíèÿ íà ïîâåðõíîñòè íà îñíîâå òåî-
ðåòè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé, îïèñàííûõ âû-
øå. Äàëåêî íå âî âñåõ ñëó÷àÿõ èìååòñÿ ïîë-
íàÿ ãåîëîãè÷åñêàÿ ëåòîïèñü. Óñòàíîâëåí-
íûå çàâèñèìîñòè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâà-
íû äëÿ îáîñíîâàíèÿ ôàêòà ïðîòåêàíèÿ ãåî-
äèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà ïî ñîñòàâó è ñòðî-
åíèþ ìàãìàòè÷åñêèõ, îñàäî÷íûõ, ìåòàìîð-
ôè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ, à òàêæå â ïåðâîì
ïðèáëèæåíèè îïðåäåëèòü ðåæèì ðàçâèòèÿ.
Ñêëàä÷àòóþ îáëàñòü õàðàêòåðèçóþò
ìàãìàòè÷åñêèå ïîðîäû, îáðàçóþùèåñÿ ïðè
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 153
ïîýòàïíîì ïîäúåìå ïëþìà íà óðîâíè 150,
100, 50 êì. Ïðîñòàÿ (áàçîâàÿ) ìîäåëü ðàñ-
ñìîòðåíà íà ïðèìåðå Êðûìà è Äîíáàññà
(ðèñ. 6, 7). Ïîêàçàíû ãëóáèíû ôîðìèðî-
âàíèÿ ðàñïëàâîâ, èç êîòîðûõ êðèñòàëëè-
çîâàëèñü ìàãìàòè÷åñêèå ïîðîäû, à òàêæå
ïðîÿâëåíèÿ ãåîäèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà íà
ïîâåðõíîñòè. Îòëè÷èÿ â ñîñòàâå ìàãìàòè-
÷åñêèõ è ýêñãàëÿöèîííûõ ïîðîä Êðûìà
(ïî ðàáîòå [Øíþêîâ è äð., 1997]) è Äîí-
áàññà (ïî ðàáîòå [Ëàçàðåíêî è äð., 1975])
âûçâàíû âëèÿíèåì ôëþèäîâ íà ïëàâëåíèå,
äèôôåðåíöèàöèþ, êðèñòàëëèçàöèþ. Â Êðû-
ìó ðàñïëàâû äèôôåðåíöèðîâàíû ïðè ó÷à-
ñòèè ïðåèìóùåñòâåííî âîäíûõ ôëþèäîâ,
â Äîíáàññå � êàðáîíàòíûõ è, â ìåíüøåé
ñòåïåíè, âîäíûõ. Ïåðâè÷íàÿ àñòåíîñôå-
ðà ðàçìåùàåòñÿ íà ãëóáèíå 220�450 êì.
Êàæäûé ñëåäóþùèé ýòàï íà÷èíàåòñÿ ÷å-
ðåç ~60 ìëí ëåò. Íà ïåðâîì ýòàïå ËÀÃ ðàñ-
ïîëàãàåòñÿ íà 220 êì. Íà ïåðåñå÷åíèÿõ
äîëãîæèâóùèõ ãëóáèííûõ ðàçëîìíûõ çîí
îáðàçóþòñÿ ìàññèâû óëüòðàáàçèòîâ (ðàñ-
ñëîåííûå).  Äîíáàññå íà ïåðåñå÷åíèè ðàç-
ëîìíûõ çîí, îáðàçîâàííûõ 2,0 ìëðä ëåò íà-
çàä, ïîÿâëÿþòñÿ è êèìáåðëèòîïîäîáíûå
ïîðîäû.
Ïîäúåì ïëþìà äî ãëóáèíû 150 êì (ýòàï
2) ñîïðîâîæäàåòñÿ â Äîíáàññå âîçíèêíî-
âåíèåì íåçíà÷èòåëüíûõ ïî ìîùíîñòè ïî-
Ðèñ. 6. Èçìåíåíèå ðàñïîëîæåíèÿ ãðàíèöû ïëþì�ëèòîñôåðà (ËÀÃ) ïðè ôîðìèðîâàíèè
ñêëàä÷àòîé îáëàñòè è ïðîÿâëåíèÿ ïðîöåññà íà ïîâåðõíîñòè (Êðûì). Äëèòåëüíîñòü ýòàïà �
60 ìëí ëåò.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
154 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
Ðèñ. 7. Èçìåíåíèå ðàñïîëîæåíèÿ ãðàíèöû ïëþì�ëèòîñôåðà (ËÀÃ) ïðè ôîðìèðîâàíèè
ñêëàä÷àòîé îáëàñòè è ïðîÿâëåíèÿ ïðîöåññà íà ïîâåðõíîñòè (Äîíáàññ). Äëèòåëüíîñòü ýòàïà
� 60 ìëí ëåò.
òîêîâ âóëêàíîãåííûõ óëüòðàáàçèòîâ, ñî-
ñòàâ êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóåò îëèâèíîâîìó
ïèêðèòó, áàçàëüòó. Èõ ïëîùàäü ðàñïðîñò-
ðàíåíèÿ òàêæå íåçíà÷èòåëüíà.  íåêîòî-
ðûõ ñëó÷àÿõ (íàïðèìåð, â Êðûìó) ìàãìà-
òè÷åñêèõ ïîðîä ýòîãî ýòàïà ëèáî íåò, ëè-
áî îíè íå îïèñàíû. Íà ýòîì ýòàïå îáðàçó-
þòñÿ ìàëîìîùíûå îñàäî÷íûå òîëùè, ïðåä-
ñòàâëåííûå ïåñ÷àíèêàìè ñ ñèëèêàòíûì è
êàðáîíàòíûì öåìåíòîì.
Íàêîïëåíèå ìîùíîé îñàäî÷íîé òîëùè
è ïîÿâëåíèå çíà÷èòåëüíûõ îáúåìîâ áà-
çàëüòîâ ïðîèñõîäèò íà ýòàïå, êîãäà ËÀÃ
íàõîäèòñÿ íà ãëóáèíå 100 êì.  ñëó÷àå
ïðåîáëàäàíèÿ âîäíûõ ôëþèäîâ ìàãìàòè-
÷åñêèå ïîðîäû ïðåäñòàâëåíû áàçàëüòàìè
(ñïèëèòàìè). Â Êðûìó îáðàçóþòñÿ ïîðî-
äû òîëåèòîâîé è èçâåñòêîâî-ùåëî÷íîé ñå-
ðèé, à â Äîíáàññå � ùåëî÷íûå4. È òå, è
äðóãèå íå ñîäåðæàò îëèâèí.
4Äîíáàññ ÿâëÿåòñÿ èñêëþ÷åíèåì. Ùåëî÷íûå ïîðîäû íå õàðàêòåðíû äëÿ ýòîãî ðåæèìà. Îä-
íàêî ðèòìè÷íûå òîëùè ïðè äðóãèõ ðåæèìàõ íå îáðàçóþòñÿ.
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 155
Íàëè÷èå ìîùíîé òîëùè, õàðàêòåðèçó-
þùåéñÿ öèêëè÷åñêèì (ðèòìè÷íûì) ñòðî-
åíèåì, ìîæåò ñ÷èòàòüñÿ ïðèçíàêîì ýòî-
ãî ðåæèìà. Íà ýòîì ýòàïå îò÷åòëèâî ôèê-
ñèðóåòñÿ ñâÿçü ñîñòàâà ìàãìàòè÷åñêèõ è
îñàäî÷íûõ ïîðîä, ïðåäñòàâëÿþùèõ âçàè-
ìîäîïîëíÿþùèå ïðîäóêòû îêèñëèòåëüíî-
âîññòàíîâèòåëüíûõ ðåàêöèé. Ùåëî÷íûå
ïîðîäû âî âñåõ ñëó÷àÿõ îáðàçîâàíû ïðè
ó÷àñòèè êàðáîíàòíîãî ôëþèäà.  Äîíáàñ-
ñå ñíà÷àëà îáðàçóþòñÿ ìàññèâû ùåëî÷-
íûõ ïîðîä, âêëþ÷àþùèå íåôåëèíîâûå è
ïñåâäîëåéöèòîâûå ñèåíèòû. Èõ ïîÿâëå-
íèå ñîïðîâîæäàåòñÿ îáðàçîâàíèåì ìîù-
íîãî ïëàñòà êàëüöèòîâûõ èçâåñòíÿêîâ. Â
ñîñòàâ ðèòìè÷íîé òîëùè âõîäÿò óãëåðîä-
ñîäåðæàùèå ðèòìû. Ðèòì íà÷èíàåòñÿ êàð-
áîíàòíûì ïëàñòîì, âûøå â ñîñòàâå ïëàñ-
òà ñîêðàùàåòñÿ äîëÿ êàðáîíàòíîé ñîñòàâ-
ëÿþùåé è óâåëè÷èâàåòñÿ � ñèëèêàòíî-
ãëèíîçåìèñòîé, íàêàïëèâàþòñÿ àðãèëëè-
òû è àëåâðîëèòû, åùå âûøå ðàçìåùàåòñÿ
óãîëüíûé ïëàñò, â ñîñòàâå êîòîðîãî ïðè-
ñóòñòâóåò òîíøòåéí (ïðîïëàñòîê âóëêàíî-
ãåííîãî ïåïëà). Â Êðûìó äèôôåðåíöèà-
öèÿ ðàñïëàâîâ ïðîèñõîäèò ïðè ó÷àñòèè
âîäíûõ ôëþèäîâ, â ñîñòàâå öèêëè÷åñêîé
òîëùè îòñóòñòâóþò óãëåðîäñîäåðæàùèå
ïëàñòû (êàê êàðáîíàòíûå, òàê è óãîëüíûå).
Ðèòìè÷íîñòü ñâÿçàíà ñ ïðîöåññàìè, ïðî-
èñõîäÿùèìè â ñëîå ïëàâëåíèÿ. Íà êðîâëå
àñòåíîñôåðû ôîðìèðóåòñÿ ñèñòåìà, ïîäîá-
íàÿ õèìè÷åñêîìó îñöèëëÿòîðó, îïèñàííî-
ìó â ðàáîòå [Íèêîëèñ, Ïðèãîæèí, 1990]. Â
íåé åñòåñòâåííûì îáðàçîì ñêîìáèíèðî-
âàíû ïðîòîê ÷åðåç ðåàêòîð � òîíêèé ñëîé
íà êðîâëå àñòåíîñôåðû, â êîòîðîì ïðîòå-
êàþò õèìè÷åñêèå ðåàêöèè, è ðàçäåëåíèå
èõ ïðîäóêòîâ íà ôàçû ðàçíîãî ñîñòàâà. Áëà-
ãîäàðÿ ãðàäèåíòó äàâëåíèÿ ïîääåðæèâà-
åòñÿ ïðèòîê ðåàãåíòîâ, áëàãîäàðÿ ïðîòåêà-
íèþ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ðå-
àêöèé � ðèòìè÷åñêèå êîëåáàíèÿ êîíöåíò-
ðàöèé êîìïîíåíòîâ. Ê êðîâëå ïîñòóïàþò
êàðáîíàòíûé ôëþèä è ðàñïëàâ, âñëåäñò-
âèå ÷åãî íà ïîâåðõíîñòè ïîÿâëÿåòñÿ êàð-
áîíàòíûé ïðîñëîé. Â ðåçóëüòàòå îêèñëè-
òåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ âçàèìîäåéñò-
âèé îáðàçóåòñÿ âîäíî-ñèëèêàòíàÿ ôàçà ñ
ãëèíîçåìîì, êàëüöèåì è ùåëî÷àìè è óãëå-
âîäîðîäû. Çàòåì ïðîèñõîäèò ðàçäåëåíèå íà
ôàçû (âîäíî-àëþìîñèëèêàòíóþ, óãëåâîäî-
ðîäíóþ) è ïîñëåäîâàòåëüíîå âûíåñåíèå ê
ïîâåðõíîñòè ðàñïëàâàìè è ðàñòâîðàìè ñ
îáðàçîâàíèåì ðèòìè÷íîé òîëùè.
Âîçìîæíî, èìåííî âëèÿíèå H2O ôëþè-
äà íà äèôôåðåíöèàöèþ ðàñïëàâà àñòåíî-
ñôåðû ñïîñîáñòâóåò ôîðìèðîâàíèþ ýòî-
ãî ðåæèìà, îáóñëîâëèâàÿ ðèòìè÷íûå êîëå-
áàíèÿ êèñëîòíîñòè�ùåëî÷íîñòè è îêèñ-
ëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ óñëîâèé íà
êðîâëå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ, òàê êàê ïðè P >
> 4,5 ÃÏà áîëåå àêòèâíû íå âîäà è óãëå-
âîäîðîäû, à êàðáîíàòíûé ôëþèä è êèñ-
ëîðîä.
Íà ýòàïå, êîãäà ËÀÃ ðàçìåùåíà íà ãðà-
íèöå êîðà�ìàíòèÿ (ïîäñëàèâàíèÿ êîðû),
âî âñåõ ñëó÷àÿõ ñíà÷àëà ïîÿâëÿþòñÿ îñ-
íîâíûå, ÷àñòî óëüòðàîñíîâíûå ïîðîäû. Ìàí-
òèéíûå âûïëàâêè ÷åðåç êîðîòêèé ïðîìå-
æóòîê âðåìåíè ñìåíÿþòñÿ àíäåçèòàìè, ãðà-
íèòàìè, ðàñïëàâû êîòîðûõ èìåþò êîðî-
âûé èñòî÷íèê. Ñîîòâåòñòâåííî ïðèíÿòîé
ãåîôèçè÷åñêîé ìîäåëè, åãî ðàçìåùåíèå
êîíòðîëèðóåòñÿ ãëóáèíîé ðàñïðîñòðàíå-
íèÿ ïîðîä àìôèáîëèòîâîé ôàöèè (20�
40 êì). Äëÿ ïðåâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû ñî-
ëèäóñà ïîðîä àìôèáîëèòîâîé ôàöèè ÷å-
ðåç 5 ìëí ëåò ïîñëå íà÷àëà ýòàïà (ïîäúå-
ìà ïëþìà ïîä êîðó) äîñòàòî÷íî êîíäóê-
òèâíîãî ïðîãðåâà êîðû. Ïðîèñõîäèò ÷àñ-
òè÷íîå ïëàâëåíèå è çàìåùåíèå âåùåñòâà,
íàõîäÿùåãîñÿ íà ãëóáèíå 20�40 êì. Ñî-
ãëàñíî ïåòðîõèìè÷åñêèì èññëåäîâàíèÿì,
ãðàíèòèçàöèÿ ïðîèñõîäèò ïðè 650�750 °Ñ
è äàâëåíèè 0,5�0,7ÃÏà â ïðèñóòñòâèè âîä-
íîãî ôëþèäà, ñîäåðæàùåãî õëîðèä-èîíû
è ùåëî÷è [Ïåð÷óê, 1997]. Àêòèâíîñòü âîä-
íûõ ôëþèäîâ ñ õëîðîì îïðåäåëÿåò ñêî-
ðîñòü îáðàçîâàíèÿ î÷àãà è ñîñòàâ ãðàíèò-
íîãî ðàñïëàâà [Ïóðòîâ è äð., 2002], à ïðè-
ñóòñòâèå ôòîðèä-èîíîâ � äëèòåëüíîñòü
ñóùåñòâîâàíèÿ îñòàòî÷íûõ î÷àãîâ [Ýíäî-
ãåííûå ..., 1991]. Ìàíòèéíûé èñòî÷íèê ôëþ-
èäà âî âñåõ ñëó÷àÿõ ïðîÿâëåí â îáùèõ ãåî-
õèìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèêàõ ìàíòèéíûõ
è êîðîâûõ ðàñïëàâîâ [Óñåíêî, 2013].
Íàëè÷èå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ â êîðå ïðèâî-
äèò ê ïðîãðåâó åå âåðõíåé ÷àñòè, ìåòàìîð-
ôèçìó òîëùè, íàêîïëåííîé íà ïðåäûäóùåì
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
156 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
ýòàïå. Îäíàêî ðåãèîíàëüíûé ãåîòåðìè÷åñ-
êèé ãðàäèåíò íå ïðåâûøàåò 35 ìÂò/êì2.
Ïîäîáíûé ïàëåîãðàäèåíò óñòàíîâëåí äëÿ
Äîíáàññà [Ãîðäèåíêî, Óñåíêî, 2003]. Áîëü-
øàÿ ÷àñòü òåïëà âûíîñèòñÿ ìàãìàòè÷åñ-
êèìè ðàñïëàâàìè, ìåòàñîìàòèçèðóþùèìè
ôëþèäàìè è ãèäðîòåðìàëüíûìè ðàñòâî-
ðàìè. Ýòè ëîêàëüíûå àíîìàëèè â ïàëåî-
ïðîöåññàõ ôèêñèðóþòñÿ â äàâëåíèÿõ è
òåìïåðàòóðàõ îáðàçîâàíèÿ ìèíåðàëîâ, ñî-
ñòàâå ìåòàñîìàòè÷åñêèõ è ãèäðîòåðìàëü-
íûõ îáðàçîâàíèé [Ãîðäèåíêî, 2007].
Íà ñëåäóþùåì ýòàïå, ñîãëàñíî ìîäåëè,
ËÀÃ ðàñïîëàãàåòñÿ íà ãëóáèíå 100êì. Ìíî-
ãèå îñîáåííîñòè ñîñòàâà ìàãìàòè÷åñêèõ
ïîðîä (ïðåîáëàäàíèå àíäåçèòîâ, à íå áà-
çàëüòîâ) ïîçâîëÿþò ïðåäïîëîæèòü ìåíü-
øóþ ãëóáèíó � 70 êì.
Ñëåäñòâèÿ ïðîòåêàíèÿ ïðîöåññà �ñêëàä-
÷àòàÿ îáëàñòü�, ïðîÿâëåííûå â ãåîëîãè-
÷åñêîì ñòðîåíèè. Îáðàçîâàíèå ñêëàä÷à-
òîé îáëàñòè � äëèòåëüíûé ïðîöåññ (íå
ìåíåå 200 ìëí ëåò), â êîòîðîì ïðîèñõî-
äèò ìåäëåííûé ïîäúåì ïëþìà, îáåñïå÷è-
âàþùèé äëèòåëüíóþ äèôôåðåíöèàöèþ âå-
ùåñòâà íà êàæäîì óðîâíå, ïðîòåêàíèå õè-
ìè÷åñêèõ ðåàêöèé, ñîçäàíèå óñòîé÷èâûõ
ðåæèìîâ.
Ñìåíà ìàãìàòè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ ïðî-
èñõîäèò ïî ñõåìå: óëüòðàáàçèòû (èíòðóçèâ-
íûå) � óëüòðàáàçèòû (ïèêðèòû) � áàçàëü-
òû (ñïèëèòû) � (ãàááðî-àíäåçèòî-ãðàíè-
òû) � (àíäåçèòî-áàçàëüòû) ñ èíòåðâàëîì
∼60 ìëí ëåò.
Îáðàçîâàíèå äîëãîæèâóùåãî ñëîÿ ïëàâ-
ëåíèÿ â êîðå, ïðîäóöèðóþùåãî ãðàíèòíûå
ðàñïëàâû è ãèäðîòåðìàëüíûå ðàñòâîðû,
ïðåäâàðÿåòñÿ äëèòåëüíûì ïðîöåññîì, â êî-
òîðîì ïîÿâëÿþòñÿ ëàâîâûå ïîòîêè áåçîëè-
âèíîâûõ áàçàëüòîâ, íàêàïëèâàåòñÿ ìîù-
íàÿ ðèòìè÷íàÿ òîëùà ïî ïðè÷èíå êîìïåí-
ñèðîâàííîãî îïóñêàíèÿ ïîâåðõíîñòè. Íà-
êîïëåíèå îñàäî÷íûõ ïîðîä ïðîèñõîäèò íà
∼60 ìëí ëåò ðàíüøå, ÷åì ìåòàìîðôèçì è
ñêëàä÷àòîñòü.
Îáðàçîâàíèå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ â êîðå âîç-
ìîæíî òîëüêî âñëåäñòâèå ïðîãðåâà òåï-
ëîì ïëþìà. Íèêàêèå äðóãèå ïðîöåññû íå
ïðèâåäóò ê ïîâûøåíèþ òåìïåðàòóðû íà
300�400 °Ñ â ðàññìàòðèâàåìîì äèàïàçî-
íå ãëóáèí (20�40 êì). Íåïîñðåäñòâåííî
ïåðåä ïîÿâëåíèåì ãðàíèòîâ íàáëþäàåò-
ñÿ ïîÿâëåíèå ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä, ðàñ-
ïëàâû êîòîðûõ äèôôåðåíöèðîâàíû â ìàí-
òèè (îñíîâíûõ, ðåæå óëüòðàîñíîâíûõ). Îíè
÷àñòî îáðàçóþò ìíîãîôàçíûå èíòðóçèâíûå
ìàññèâû, ñëîæåííûå óëüòðàáàçèòàìè, ãàá-
áðî-äèîðèòàìè, êâàðöåâûìè äèîðèòàìè.
 ñëó÷àå ñóùåñòâîâàíèÿ î÷àãà (ñëîÿ)
ïëàâëåíèÿ â êîðå ãåîòåðìè÷åñêèé ãðàäè-
åíò èìååò äâå ñîñòàâëÿþùèå. Ðåãèîíàëü-
íàÿ îïðåäåëÿåòñÿ êîíäóêòèâíûì ïðîãðå-
âîì è ñîñòàâëÿåò ∼35 °Ñ/êì. Îíà âûøå
ñðåäíåãî ãåîòåðìè÷åñêîãî ãðàäèåíòà â îò-
ñóòñòâèå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ (∼20 °Ñ/êì).
Ìåòàìîðôèçì ÿâëÿåòñÿ ïðîäîëæåíèåì
è ðåçóëüòàòîì äëèòåëüíîãî ïðîöåññà è îá-
óñëîâëåí íå óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû è
ëèòîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ ïðè ïîãðóæå-
íèè ïîðîä, à ïîâûøåíèåì ãåîòåðìè÷åñêî-
ãî ãðàäèåíòà ñ 20 äî 35 °Ñ/êì, âñëåäñòâèå
íàëè÷èÿ ñëîÿ ïëàâëåíèÿ â êîðå. Ïðèñóò-
ñòâèå èñòî÷íèêà òåïëà, òåìïåðàòóðà êîòî-
ðîãî íà 300 °Ñ ïðåâûøàåò ôîíîâóþ, ïðè-
âîäèò ê ïðîãðåâó åå âåðõíåé ÷àñòè (âûøå
20 êì). Ìåòàìîðôèçì ïðîÿâëåí ïîñëå ïî-
ÿâëåíèÿ î÷àãà ïëàâëåíèÿ, ò. å. â îòðåçêå
âðåìåíè. Íà ãëóáèíå áîëåå ∼20 êì ìåòà-
ìîðôèçì çàìåíÿåòñÿ ïëàâëåíèåì.
Âî âñåõ ñëó÷àÿõ íàä ðåãèîíàëüíûì ñëî-
åì ïëàâëåíèÿ êîðû îáðàçóþòñÿ (ðàñêðû-
âàþòñÿ) ðàçëîìû è òðåùèíû. Ïî íèì âíåä-
ðÿþòñÿ ìàãìàòè÷åñêèå ðàñïëàâû, ïðîñà-
÷èâàþòñÿ âîäíûå ôëþèäû (T > 450 °Ñ) è
ãèäðîòåðìàëüíûå ðàñòâîðû (T < 450 °Ñ).
Âòîðàÿ ëîêàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ãåîòåð-
ìè÷åñêîãî ãðàäèåíòà îïðåäåëÿåòñÿ òåïëîì,
ïåðåíîñèìûì ðàñïëàâàìè è ôëþèäàìè è
èõ òåìïåðàòóðîé. Ñâÿçàíà ñ íàðóøåíèåì
ñïëîøíîñòè ïîðîä � òåêòîíè÷åñêèìè íà-
ãðóçêàìè (èçìåíåíèåì äàâëåíèÿ). Äàâëå-
íèå, îïðåäåëÿåìîå â îáðàçöàõ (ñì. íàïðè-
ìåð, [Òàðàí, 2011]), ìîæåò íå ñîîòâåòñòâî-
âàòü ëèòîñòàòè÷åñêîìó, ò. å. íå îáÿçàòåëü-
íî îòðàæàåò ãëóáèíó ïîãðóæåíèÿ è ïîñëå-
äóþùåãî ïåðåìåùåíèÿ ââåðõ. Âêëàä ãîðè-
çîíòàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé ìîæåò áûòü ñó-
ùåñòâåííûì.
 ïðîöåññå ôîðìèðîâàíèÿ ñêëàä÷àòîé
îáëàñòè íà ãëóáèíå áîëåå 20 êì ïðîèñõî-
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 157
äèò ÷àñòè÷íîå çàìåùåíèå âåùåñòâà ìàí-
òèè è êîðû, ñóùåñòâîâàâøèõ äî íà÷àëà ïðî-
öåññà. Äðóãèìè ñëîâàìè, ïîñëå ïðîòåêàíèÿ
ïðîöåññà íàðÿäó ñ áîëåå äðåâíèìè ó÷àñò-
êàìè êîðû è ìàíòèè (íåçàòðîíóòûìè ÷àñ-
òè÷íûì ïëàâëåíèåì) ïîÿâëÿþòñÿ áîëåå ìî-
ëîäûå, îáðàçîâàííûå ïðè êðèñòàëëèçàöèè
ðàñïëàâîâ êàê â ìàíòèè, òàê è â êîðå. Åñ-
ëè âûøå ãëóáèíû ðàçìåùåíèÿ ñëîÿ ïëàâ-
ëåíèÿ âîçðàñò ïîðîä óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ãëó-
áèíîé, òî íà ãëóáèíå 20�40 êì ïîÿâëÿþò-
ñÿ ó÷àñòêè, ñëîæåííûå íîâîîáðàçîâàííû-
ìè ïîðîäàìè.
Ðèôòîâûé ðåæèì ñîñòîèò èç äâóõ ýòà-
ïîâ. Íà ïåðâîì ïðîèñõîäèò ïîäñëàèâàíèå
êîðû ðàñïëàâàìè, ïîñòóïàþùèìè ñ ãëó-
áèíû 220 êì. Ñëîé ïëàâëåíèÿ ðàçìåùà-
åòñÿ íà ãëóáèíå 50�100 êì. Ôîðìèðîâà-
íèå î÷àãà ïëàâëåíèÿ â êîðå ïðîèñõîäèò
÷åðåç 5 ìëí ëåò. Âòîðîé ýòàï íà÷èíàåòñÿ
÷åðåç 10 ìëí ëåò. ËÀà íàõîäèòñÿ íà ãëó-
áèíå 100êì. Ñ ðèôòàìè ÷àñòî ñâÿçàíû ùå-
ëî÷íûå ñåðèè ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä è êàð-
áîíàòèòû [Áîãàòèêîâ è äð., 2010].
ÄÄÂ â äåâîíå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òè-
ïè÷íûé ðèôò (ðèñ. 8).  ýéôåëå�æèâåòå
íàáëþäàþòñÿ èíòåíñèâíûå ãîðèçîíòàëü-
íûå è âåðòèêàëüíûå òåêòîíè÷åñêèå äâè-
æåíèÿ, îáðàçîâàíèå (âîññòàíîâëåíèå) ãëó-
áèííûõ ðàçëîìîâ, ïîäúåì òåððèòîðèè (ñâî-
äîîáðàçîâàíèå). Â ôðàíñêîå âðåìÿ ïðî-
èñõîäèò ðåçêîå íåêîìïåíñèðîâàííîå îïóñ-
êàíèå äíà îñàäî÷íîãî áàññåéíà è ðàçäâèã.
Îáðàçóåòñÿ ãðàáåí.  ðåæèìå �ðèôò� âû-
ñîêàÿ ñêîðîñòü íàêîïëåíèÿ îñàäêîâ (íå-
êîìïåíñèðîâàííîå îïóñêàíèå òåððèòîðèè)
íàáëþäàåòñÿ íà ïåðâîì ýòàïå. Øèðîêî ðàç-
âèòû îáëîìî÷íûå ïîðîäû, êîòîðûå â ÄÄÂ
Ðèñ. 8. Èçìåíåíèå ðàñïîëîæåíèÿ ãðàíèöû ïëþì�ëèòîñôåðà (ËÀÃ) â ðåæèìå �ðèôò�.
Äëèòåëüíîñòü ýòàïà � 10 ìëí ëåò.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
158 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
ïðåäñòàâëåíû òóôîäîëîìèòàìè ñ âêëþ÷å-
íèÿìè ñåðïåíòèíà è ðóäíûõ ìèíåðàëîâ.
Ñìåíÿþòñÿ ïà÷êàìè óëüòðàîñíîâíûõ è îñ-
íîâíûõ âóëêàíîãåííûõ ïîðîä (ìåëüòåéãè-
òàìè, ïèêðèòàìè, íåôåëèíîâûìè è ýïèëåé-
öèòîâûìè áàçàëüòàìè) è õåìîãåííûìè îñàä-
êàìè � ïðîäóêòàìè ðàçãðóçêè ãèäðîòåðì
íà äíå îáðàçîâàííîãî òðîãà [Âîëîøèíà, 1977;
Ãåîëîãèÿ ..., 1991]. Ãåîõèìè÷åñêèå õàðàê-
òåðèñòèêè ãëèíèñòûõ ïîðîä óêàçûâàþò íà
ýíäîãåííûé èñòî÷íèê ÷àñòè âåùåñòâà [Ëó-
êèí, 1997], à õèìè÷åñêèé ñîñòàâ âñåé õå-
ìîãåííî-îñàäî÷íîé òîëùè îòðàæàåò ñâÿçü
ñ ìàãìàòè÷åñêèìè ïîðîäàìè, à çíà÷èò, ñ
ðàñïëàâàìè àñòåíîñôåðû.
 ÄÄ ùåëî÷íî-óëüòðàîñíîâíûå ìåëü-
òåéãèòû ïîÿâëÿþòñÿ ñèíõðîííî ñ êàðáî-
íàòàìè ìàãíèÿ è êàëüöèÿ (äîëîìèòàìè è
èçâåñòíÿêàìè) [Ãåîëîãèÿ ..., 1991]. Âûøå çà-
ëåãàþò îëèâèíîâûå áàçàëüòû è ãëèíèñòî-
êàðáîíàòíàÿ ïà÷êà ñ áèòóìàìè. Ïîä êî-
ðîé íà êðîâëå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ ïðîèñõî-
äèò äèôôåðåíöèàöèÿ ãëóáèííûõ ðàñïëà-
âîâ, ïðîòåêàþò îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâè-
òåëüíûå ðåàêöèè. Â ïðîöåññå ðåàêöèé ïðî-
èñõîäèò âîññòàíîâëåíèå óãëåðîäà, â ðàñò-
âîðàõ óâåëè÷èâàåòñÿ êîíöåíòðàöèÿ êðåì-
íåçåìà è ãëèíîçåìà, ùåëî÷åé. Ãëèíèñòî-
êàðáîíàòíûå òîëùè ñ áèòóìàìè, òóôîãåí-
íûå ïåñ÷àíèêè è àðãèëëèòû çàëåãàþò â âè-
äå îñàäî÷íûõ ñëîåâ ðàçíîé ìîùíîñòè, ïå-
ðåñëàèâàþòñÿ âóëêàíîãåííûìè ïëàñòàìè.
Ðèòìè÷íîñòü íå õàðàêòåðíà ëèáî âûðàæå-
íà íåçíà÷èòåëüíî.
×åðåç 5 ìëí ëåò îáðàçóåòñÿ ñëîé ïëàâ-
ëåíèÿ â êîðå, à ïîÿâëåíèå àíäåçèòîâ è ëè-
ïàðèòîâ ñîïðîâîæäàåòñÿ îòëîæåíèåì ñóëü-
ôàòîâ, êàðáîíàòîâ, êàìåííîé ñîëè. Ïîäîá-
íûå ïðîöåññû â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàáëþ-
äàþòñÿ â çîíå Ñèðèéñêî-Àôðèêàíñêîãî
ðàçëîìà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ðèôò Êðàñ-
íîãî ìîðÿ, äîëèíó ð.Èîðäàí, Ìåðòâîå ìî-
ðå è îç. Êèíåðåä.
Ñëåäóþùèé ýòàï âûíåñåíèÿ âåùåñòâà
èç ñëîÿ ïëàâëåíèÿ ñ âåðõíåé êðîìêîé íà
220 êì ïðîÿâëåí ÷åðåç 10 ìëí ëåò.  òå÷å-
íèå ýòàïà áàçàëüòû è äèàáàçû ñìåíÿþòñÿ
àíäåçèòàìè è ëèïàðèòàìè. Â ìîäåëè ïðåä-
ïîëàãàåòñÿ îáðàçîâàíèå î÷àãà ïëàâëåíèÿ
íà ãëóáèíå 100 êì.
Áàçàëüòû è äèàáàçû ìîãóò êðèñòàëëè-
çîâàòüñÿ èç ðàñïëàâîâ, äèôôåðåíöèðîâàí-
íûõ ïðè äàâëåíèè 3 ÃÏà. Íà ýòîì ýòàïå
îòñóòñòâóþò óëüòðàáàçèòû, îáÿçàòåëüíûå
ïðè ïîäñëàèâàíèè êîðû, ïîÿâëÿþòñÿ ìîù-
íûå ïà÷êè õåìîãåííî-îñàäî÷íûõ ïîðîä.
Íåñìîòðÿ íà áîëüøóþ ãëóáèíó ðàçìå-
ùåíèÿ àñòåíîñôåðû â ìàíòèè, ñîõðàíÿ-
åòñÿ è ïîäíîâëÿåòñÿ î÷àã ïëàâëåíèÿ â êî-
ðå, ñ êîòîðûì ñâÿçàíî ïîÿâëåíèå àíäåçè-
òîâ, ëèïàðèòîâ, à òàêæå õåìîãåííûõ ïî-
ðîä. Âîçìîæíû íå ïîëíàÿ êðèñòàëëèçàöèÿ
î÷àãà, îáðàçîâàííîãî íà ïåðâîì ýòàïå, ëè-
áî ïîïîëíåíèå ðàñïëàâàìè, îòäåëÿþùèìè-
ñÿ îò ñëîÿ ïëàâëåíèÿ.
Óêàçàíèåì íà ñâÿçü ìàãìàòè÷åñêèõ ðàñ-
ïëàâîâ è ïðîäóêòîâ ðàçãðóçêè ãèäðîòåðì
ìîæåò ñëóæèòü ñîâìåñòíîå çàëåãàíèÿ êà-
ìåííîé ñîëè è ùåëî÷íûõ ìàãìàòè÷åñêèõ
ïîðîä íàòðèåâîãî ðÿäà, à êàëèéíûõ ñîëåé
ñ ïîðîäàìè êàëèåâîãî ðÿäà. Òàêæå ñîëè
÷àñòî ñîäåðæàò ïðîñëîè òóôîâ. Ýòè îñî-
áåííîñòè ïðîÿâëåíû â Ïðèïÿòñêîì ïðî-
ãèáå â äåâîíå. Êàëèéíûå ñîëè ïîÿâëÿþò-
ñÿ â ïåðìñêîå âðåìÿ â ÄÄÂ. Òîãäà ñîëÿíûå
øòîêè ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê çîíû ðàç-
ãðóçêè ãëóáèííûõ ôëþèäîâ (òðóáû äåãà-
çàöèè [Ëóêèí, Øåñòîïàëîâ, 2018]), îáðà-
çóþùèåñÿ â ìåñòàõ ïåðåñå÷åíèÿ ðàçëîìîâ.
Èõ îáðàçîâàíèå íèêàê íå ìîæåò áûòü âû-
çâàíî äèàïèðèçìîì äåâîíñêîé ñîëè.
Ñëåäñòâèÿ ïðîòåêàíèÿ ïðîöåññà �ðèôò�,
ïðîÿâëåííûå â ãåîëîãè÷åñêîì ñòðîåíèè.
Ìåíüøàÿ äëèòåëüíîñòü ïðîöåññà â öåëîì
è êàæäîãî ýòàïà (∼10 ìëí ëåò) â îòäåëüíî-
ñòè (ïî ñðàâíåíèþ ñ ðåæèìîì ñêëàä÷àòàÿ
îáëàñòü).
Òåêòîíè÷åñêèå äâèæåíèÿ çíà÷èòåëüíîé
àìïëèòóäû: îáðàçîâàíèå ñâîäà íà íà÷àëü-
íîì ýòàïå, îáíîâëåíèå ðàçëîìîâ, ñâÿçû-
âàþùèõ êîðó è ìàíòèþ. Îáðàçîâàíèå òðî-
ãà è ðàçäâèã.
Áîëüøàÿ äîëÿ âóëêàíîãåííûõ ïîðîä è
õåìîãåííûõ îñàäêîâ, øèðîêîå ðàçâèòèå
êëàñòîãåííûõ ïîðîä â íèæíåé ÷àñòè ðàç-
ðåçà. Âûñîêàÿ ïðîíèöàåìîñòü äíà îñàäî÷-
íîãî áàññåéíà äëÿ ãëóáèííûõ ðàñïëàâîâ,
ãèäðîòåðìàëüíûõ ðàñòâîðîâ.
 ñîñòàâå îñàäî÷íîé òîëùè øèðîêî ïðåä-
ñòàâëåíû äîëîìèòû, àíãèäðèòû, êàìåííàÿ
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 159
ñîëü, íå òèïè÷íûå äëÿ äðóãèõ ðåæèìîâ.
Îáðàçîâàíèå êîðîòêîæèâóùåãî (ïî ñðàâ-
íåíèþ ñ ðåæèìîì �ñêëàä÷àòàÿ îáëàñòü�)
î÷àãà ïëàâëåíèÿ â êîðå.
Îòñóòñòâèå ñêëàä÷àòîñòè è ìåòàìîðôèçìà.
Ìîäåëü �ðèôò� ïðåäïîëàãàåò âðåìÿ (5 ìëí
ëåò) íà äèôôåðåíöèàöèþ ãëóáèííîãî ðàñ-
ïëàâà ïîä êîðîé. Äîëÿ óëüòðàáàçèòîâ â ñî-
ñòàâå âóëêàíèòîâ, äîñòèãàþùèõ ïîâåðõíî-
ñòè, à òàêæå èõ òåìïåðàòóðà, ôëþèäîñî-
äåðæàíèå, îñíîâíîñòü ìåíüøå, ÷åì â òðàï-
ïîâûõ ïðîâèíöèÿõ. Îáÿçàòåëüíû áàçàëü-
òû è êèñëûå ïîðîäû.
Òðàïïîâàÿ ïðîâèíöèÿ ñëîæåíà èñêëþ-
÷èòåëüíî ìàãìàòè÷åñêèìè ïîðîäàìè (âóë-
êàíè÷åñêèìè ïîêðîâàìè è ìíîãîôàçíûìè
èíòðóçèâíûìè ìàññèâàìè), îáðàçóþùèìè-
ñÿ ïðè ìíîãîêðàòíîì ïîäúåìå ãëóáèííîãî
âåùåñòâà ïîä êîðó è â êîðó (?) ñ èíòåðâà-
ëîì 1�2 ìëí ëåò (òàáëèöà, ðèñ. 9). Ñèáèð-
ñêèå òðàïïû çàíèìàþò ïëîùàäü 1,5 ìëí
êì2 ïðè ìîùíîñòè 1,5�2 êì.
Ïî ñðàâíåíèþ ñî ñêëàä÷àòîé îáëàñòüþ
ëèáî ðèôòîì, îïèñàíèå ýòîãî ðåæèìà ñ ïî-
ìîùüþ èñïîëüçóåìîé ìîäåëè íàèáîëåå óñ-
ëîâíî, òàê êàê ñàìûå âûñîêîáàðíûå ðàñ-
ïëàâû ïîÿâëÿþòñÿ â ïðîöåññå ðàçâèòèÿ
òðàïïîâîé ïðîâèíöèè, ò. å. ñóùåñòâóåò ïî-
ñòîÿííàÿ ñâÿçü ñ ãëóáèííûì èñòî÷íèêîì.
 ñòàòüå [Sharapov åt àl., 2008] ãîâîðèòñÿ î
ïÿòè âóëêàíè÷åñêèõ öèêëàõ, â êàæäîì èç
êîòîðûõ ïðèñóòñòâóþò âûñîêîìàãíåçèàëü-
íûå ãëóáèííûå ðàñïëàâû. Ïðè ýòîì âñå èç-
ëèÿíèÿ ïðîäîëæàëèñü â òå÷åíèå î÷åíü êî-
ðîòêîãî èíòåðâàëà âðåìåíè � â òå÷åíèå
252�248 ìëí ëåò [Áîãàòèêîâ è äð., 2010].
Âðåìåííûå èíòåðâàëû ìåæäó ýòàïàìè î÷åíü
êîðîòêèå, íà ïîâåðõíîñòü ìíîãîêðàòíî âû-
íîñÿòñÿ ãëóáèííûå ðàñïëàâû, ñîäåðæàùèå
áîëüøîå êîëè÷åñòâî ôëþèäà. Âñëåäñòâèå
áûñòðîãî ïîäúåìà íå ïðîèñõîäèò íå òîëü-
êî èõ äèôôåðåíöèàöèÿ, íî è ðàçäåëåíèå
íà ôàçû âïëîòü äî ïîâåðõíîñòè.
Äëÿ òðàïïîâûõ ïðîâèíöèé õàðàêòåðíà
ïðîñòðàíñòâåííàÿ ñâÿçü ñ ìàññèâàìè ùå-
ëî÷íûõ ïîðîä è êèìáåðëèòàìè. Ñèíõðîí-
íî ñ ïèêðèòàìè è áàçàëüòàìè Íîðèëüñêî-
ãî ðàéîíà ôîðìèðóåòñÿ Ìàéìå÷à-Êîòóé-
ñêàÿ ùåëî÷íàÿ ïðîâèíöèÿ, çàíèìàþùàÿ
70òûñ. êì2. Âîçðàñò ùåëî÷íî-óëüòðàîñíîâ-
íûõ ïîðîä � 250 ± 8,7 ìëí ëåò [Kogarko,
Zartman, 2007]. Â ýòî âðåìÿ îáðàçóþòñÿ
Âóëêàíîãåííûå ïîðîäû [Ñîáîëåâ è äð., 2009 à, á]
Íîðèëüñêèé ðàéîí Ìàéìå÷à-Êîòóéñêàÿ ïðîâèíöèÿÎòíîñè-
òåëüíûé
âîçðàñò Ñâèòû Ïîðîäû Ñâèòû Ïîðîäû
P2 Èâàêèíñêàÿ Áàçàëüòû Ïðàâîáîÿðñêàÿ
Àðûäæàíãñêàÿ
Îñíîâíûå
ïèðîêëàñòè÷åñêèå
ïîðîäû.
Ùåëî÷íûå ïèêðèòû
T1 Ñûâåðìèíñêàÿ
Ãóä÷èõèíñêàÿ
Ïèêðèòû Êîãîòîöêàÿ
Òûâàíêèòñêàÿ
Áàçàëüòû.
Òðàõèáàçàëüòû è
òðàõèàíäåçèò-áàçàëüòû
Õà÷àíñêàÿ,
Òóêëîíñêàÿ
Íàäåæäèíñêàÿ
Ïèêðèòû
Ùåëî÷íûå
áàçàëüòû
Äåëüêàíñêàÿ Òðàõèáàçàëüòû è
òðàõèàíäåçèòû.
Àâãèòèòû, ëèìáóðãèòû,
íåôåëèíèòû
T1�2 Ìîðîíãîâñêàÿ
Ìîêóëàåâñêàÿ
Áàçàëüòû
òîëåèòîâûå
Ìàéìå÷èíñêàÿ Ìåéìå÷èòû è
ïîðôèðîâûå ïèêðèòû
T2 Èéîëèò-
êàðáîíàòèòîâûé
êîìïëåêñ
Ùåëî÷íî-
óëüòðàîñíîâíûå
ïîðîäû, êàðáîíàòèòû
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
160 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
Ðèñ. 9. Èçìåíåíèå ðàñïîëîæåíèÿ ãðàíèöû ïëþì�ëèòîñôåðà (ËÀÃ) â ðåæèìå �òðàïïîâàÿ
ïðîâèíöèÿ�. Äëèòåëüíîñòü ýòàïà � 1 ìëí ëåò.
è âóëêàíè÷åñêèå òîëùè Çàïàäíî-Ñèáèð-
ñêîé ðèôòîâîé ñèñòåìû. Ðóáåæ ïåðìü�
òðèàñ ïðîÿâëåí è íà Âîñòî÷íî-Åâðîïåé-
ñêîé ïëàòôîðìå è, â ÷àñòíîñòè, â ÄÄ è
Äîíáàññå. Ìîæíî ïðåäïîëàãàòü ñâÿçü ñ
ïåðèîäèçàöèåé äåÿòåëüíîñòè ãëîáàëüíûõ
ïëþìîâ, áåðóùèõ íà÷àëî íà ãðàíèöå ÿä-
ðî�ìàíòèÿ. Îäíîé èç îñíîâíûõ ãèïîòåç
ôîðìèðîâàíèÿ òðàïïîâ, ìåéìå÷èòîâ è îäíî-
âîçðàñòíûõ êèìáåðëèòîâ Ñèáèðñêîé ïëàò-
ôîðìû ÿâëÿåòñÿ �ïîäúåì ìàíòèéíîé ñòðóè�,
åå âçàèìîäåéñòâèå ñ ëèòîñôåðîé ùèòà, à
ðàçíîîáðàçèå ìàãì ñâÿçàíî ñ ðàçëè÷íîé ìîù-
íîñòüþ ëèòîñôåðû [Ñîáîëåâ è äð., 2009á].
Ìåéìå÷èòû è ïèêðèòû � ãëóáèííûå
ðàñïëàâû, î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóåò âûñîêàÿ
ìàãíåçèàëüíîñòü ñàìîãî ðàñïëàâà è îëè-
âèíà âêðàïëåííèêîâ. Òåìïåðàòóðà êðèñ-
òàëëèçàöèè, îöåíåííàÿ ïî òåìïåðàòóðå ãî-
ìîãåíèçàöèè âêëþ÷åíèé â îëèâèíå ïîðîä
ãóä÷èõèíñêîé ñâèòû, � 1640 ± 90 °Ñ ïðè
äàâëåíèè 6�8 ÃÏà [Ñîáîëåâ è äð., 2009à].
Òåìïåðàòóðà ãîìîãåíèçàöèè âêëþ÷åíèé â
îëèâèíàõ ïèêðèòîâ ïëàòî Ïóòîðàíà 1630�
1660 °Ñ, äàâëåíèå � 7 ÃÏà [Ðÿá÷èêîâ è
äð., 2009]. Íå ìåíåå âàæíûì ïðèçíàêîì,
óêàçûâàþùèì íà ãëóáèííûé èñòî÷íèê, ÿâ-
ëÿåòñÿ âûñîêèé îêèñëèòåëüíûé ïîòåíöè-
àë ïðè ôîðìèðîâàíèè ùåëî÷íûõ ïîðîä è
êàðáîíàòèòîâ. Ñîäåðæàíèå âîäû â ìåéìå-
÷èòàõ îöåíåíî â 2% ïðè âûñîêîì ñîäåðæà-
íèè CO2. Íàáëþäàåòñÿ ñõîäíàÿ èçîòîïíàÿ
ãåîõèìèÿ ìåéìå÷èòîâ è íåêîíòàìèíèðî-
âàííûõ ïèêðèòîâ ãóä÷èõèíñêîé ñâèòû, à
èìåííî âûñîêèé eNd (äî 6) è íèçêèå îòíî-
øåíèÿ 87Sr/86Sr (ìåíåå 0,7032). Ñõîäíû è
ôîðìû ñïåêòðîâ íåñîâìåñòèìûõ ýëåìåí-
òîâ, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò îá îáùåì ãëóáèí-
íîì èñòî÷íèêå ìàãì [Ñîáîëåâ è äð., 2009á].
 ïèêðèòàõ ïëàòî Ïóòîðàíà ñîäåðæà-
íèå TiO2 â ïðîöåññå äèôôåðåíöèàöèè ïà-
äàåò îò ðàííèõ ìèíåðàëîâ ê ïîçäíèì, à
MgO óâåëè÷èâàåòñÿ, ÷òî ãîâîðèò î ðîñòå
àêòèâíîñòè êèñëîðîäà, ÷òî òàêæå ìîæíî
îáúÿñíèòü òîëüêî ïîñòîÿííûì ïîïîëíåíè-
åì ãëóáèííûì ðàñïëàâîì. Ôåíîêðèñòàë-
ëû îëèâèíà ôîðìèðóþòñÿ ïðè àêòèâíîñ-
òè êèñëîðîäà ∆QFM = 0 ... +1, äëÿ òîëåèòîâ
∆QFM = +2 ... +2,5 [Ryabchikov åt àl., 2001].
Ïîçäíèå äèôôåðåíöèàòû îáåèõ òîëù ñî-
äåðæàò áîëüøèå êîëè÷åñòâà MgO è FeOîáù.
Ïðèñóòñòâèå õðîìèòîâ òàêæå ÿâëÿåòñÿ
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 161
ïðèçíàêîì âûñîêèõ äàâëåíèé ïðè ôîðìè-
ðîâàíèè ðàñïëàâîâ. Èç îñîáåííîñòåé, îò-
ëè÷àþùèõ ðàñïëàâû Ñèáèðñêîé òðàïïî-
âîé ïðîâèíöèè, ñëåäóåò îòìåòèòü îáîãà-
ùåíèå íèêåëåì è ìåäüþ, ýëåìåíòàìè ïëà-
òèíîâîé ãðóïïû è äåôèöèò ñåðû, à òàêæå
ïðèñóòñòâèå ñâîáîäíîãî óãëåðîäà è áîëü-
øîå êîëè÷åñòâî ñàìîðîäíûõ ýëåìåíòîâ.
Ïðîèñõîäèò çàõâàò ñàìîðîäíûõ ìåòàëëîâ,
óñòîé÷èâûõ â ïåðèäîòèòîâîì àíñàìáëå ïðè
äàâëåíèè áîëåå 8ÃÏà [Ëèòàñîâ, 2011]. Îêèñ-
ëåíèå ìåòàëëîâ íå ïðîèñõîäèò, íåñìîòðÿ
íà îòíîñèòåëüíî âûñîêèé îêèñëèòåëüíûé
ïîòåíöèàë ñàìîãî ðàñïëàâà, ÷òî, âåðîÿò-
íî, òàêæå ñëóæèò óêàçàòåëåì íà âûñîêóþ
ñêîðîñòü ïîäúåìà. Ñïëîøíûå ìàññèâíûå
ìåäíî-íèêåëåâûå ðóäû îáðàçóþò çàëåæè
â ïîäñòèëàþùèõ ïîðîäàõ, îêðóæåíû ïðî-
æèëêîâî-âêðàïëåííûìè ðóäàìè, à òàêæå
îáðàçóþò âêðàïëåííûå ðóäû â ïèêðèòàõ,
ñèëëàõ ãàááðî-äîëåðèòîâ (àíàëîãè÷íûõ ïè-
êðèòàì ãóä÷èõèíñêîé ñâèòû) è ìàëîñóëü-
ôèäíûå ðóäû â õðîìèò-ñîäåðæàùèõ ìàã-
íåçèàëüíûõ îëèâèíîâûõ ãàááðî.
Ïðèçíàêè ðåæèìà �òðàïïîâàÿ ïðîâèí-
öèÿ�. Ãëàâíàÿ îñîáåííîñòü òðàïïîâûõ ïðî-
âèíöèé � îãðîìíûå îáúåìû âóëêàíè÷åñ-
êèõ ïîðîä (ïðåèìóùåñòâåííî áàçàëüòîâ)
ïðè î÷åíü íåçíà÷èòåëüíîì êîëè÷åñòâå àí-
äåçèòîâ è ãðàíèòîâ. Îáÿçàòåëüíî ïðèñóò-
ñòâèå óëüòðàîñíîâíûõ ïîðîä (ïèêðèòîâ),
çàëåãàþùèõ �âíóòðè� áàçàëüòîâûõ ïîêðî-
âîâ. Óâåëè÷åíèå äîëè âóëêàíîãåííûõ óëüò-
ðàáàçèòîâ â ïðîöåññå ðàçâèòèÿ òðàïïîâîé
îáëàñòè.
Ïîñòóïëåíèå âåùåñòâà èç ãëóáèííîãî
èñòî÷íèêà ðàñïëàâîâ, ðàçìåùàþùåãîñÿ
ãëóáæå 250 êì.
Îñàäî÷íûå (â òîì ÷èñëå õåìîãåííî-îñà-
äî÷íûå) ïîðîäû îòñóòñòâóþò.
Äèôôåðåíöèàöèÿ ðàñïëàâà, îáðàçîâà-
íèå î÷àãà ïëàâëåíèÿ â êîðå íå ïðîÿâëå-
íû ëèáî ïðîÿâëåíû ñëàáî. Àíäåçèòû è ðèî-
ëèòû ðàçâèòû î÷åíü íåçíà÷èòåëüíî.
Ïèêðèòû è áàçàëüòû ñîäåðæàò áîëüøîå
êîëè÷åñòâî ôëþèäà.  ðåæèìàõ �ñêëàä÷à-
òàÿ îáëàñòü� èëè �ðèôò� ÷àñòü ôëþèäà îá-
ðàçóåò õåìîãåííóþ ñîñòàâëÿþùóþ îñàäî÷-
íîé òîëùè, à çíà÷èòåëüíî áîëüøàÿ ÷àñòü
ôëþèäà ïîñòåïåííî ïðîñà÷èâàåòñÿ íà ïî-
âåðõíîñòü (äíî ìîðñêîãî áàññåéíà) ñêâîçü
îñàäî÷íóþ òîëùó, â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ
â âèäå ãèäðîòåðìàëüíî ðàñòâîðà.  ñëó÷àå
òðàïïîâîé ïðîâèíöèè ïðàêòè÷åñêè âåñü
ôëþèä âûíîñèòñÿ â àòìîñôåðó ïðè èçëè-
ÿíèè ëàâ, òàê êàê îñàäî÷íûå ïîðîäû íå îá-
ðàçóþòñÿ.
Óñëîæíåíèå �áàçîâûõ ìîäåëåé� ðàç-
âèòèÿ. Åñòü äâà òèïà óñëîæíåíèÿ.
1. Ãåîõðîíîëîãè÷åñêîå çàêëþ÷àåòñÿ â ïðî-
äîëæåíèè ðàçâèòèÿ ïîñëå çàâåðøåíèÿ
ðåæèìà. Âî âñåõ ðàññìîòðåííûõ ñêëàä-
÷àòûõ îáëàñòÿõ (Êàðïàòû, Êðûì, Äîí-
áàññ) íàáëþäàåòñÿ ïðîäîëæåíèå ãëó-
áèííîãî ïðîöåññà. Èõ ðàçâèòèå, êàê è
ðèôòà ÄÄÂ, ïðîäîëæàåòñÿ äî íàñòîÿ-
ùåãî âðåìåíè.
2. Ãåîìåòðè÷åñêîå, åñëè åäèíàÿ òåððèòî-
ðèÿ ïîñëå ýòàïà ïîäñëàèâàíèÿ êîðû ðàç-
áèâàåòñÿ íà íåñêîëüêî ñàìîñòîÿòåëüíûõ
îáúåêòîâ, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ ðàçëè÷-
íûì ðàçìåùåíèåì ËÀÃ, ëèáî îáúåêòû
ñ ðàçëè÷íûì ðåæèìîì ðàçâèòèÿ îáúå-
äèíÿþòñÿ â íîâîì ãåîäèíàìè÷åñêîì ïðî-
öåññå.
Äåëåíèå òåððèòîðèè íà ÷àñòè, õàðàê-
òåðèçóþùèåñÿ ðàçëè÷íûì ðàçìåùåíèåì
ËÀà íà îäíîì ýòàïå, îò÷åòëèâî ïðîñëåæè-
âàåòñÿ ïðè ðàññìîòðåíèè îñîáåííîñòåé
ñîñòàâà ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä ðåãèîíà, çà-
íèìàþùåãî áîëüøóþ ïëîùàäü è ðàçâèâà-
þùåãîñÿ â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî ïåðèîäà
âðåìåíè (íàïðèìåð, Êàðïàòî-Áàëêàíñêîé
ñêëàä÷àòîé îáëàñòè [Ìàãìàòèçì ... , 1983]
èëè Öåíòðàëüíî-Àçèàòñêîãî ñêëàä÷àòîãî
ïîÿñà [Áîãàòèêîâ è äð., 2010]). Ìàãìàòèçì
ýòèõ ñêëàä÷àòûõ îáëàñòåé îòëè÷àåòñÿ áîëü-
øèì ðàçíîîáðàçèåì, ÷åì ïðåäïîëàãàåìûé
â áàçîâîé ñõåìå. Òàê, ðåæèì �ñêëàä÷à-
òàÿ îáëàñòü� â ðàáîòå [Áîãàòèêîâ è äð.,
2010] õàðàêòåðèçóåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíûì
ïîÿâëåíèåì ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä (ðàçìå-
ùåíèå ËÀÃ óêàçàíî ñ èñïîëüçîâàíèåì áà-
çîâûõ ìîäåëåé).
1. Óëüòðàáàçèòîâûé êîìïëåêñ ïðåäñòàâ-
ëåí ðàññëîåííûìè ìàññèâàìè àëüïèíî-
òèïíûõ ãèïåðáàçèòîâ (ËÀÃ 200 êì ). Ñî
ñòðóêòóðíûì è òåêòîíè÷åñêèì íåñîãëàñè-
åì çàëåãàþò ïåðåñëàèâàþùèåñÿ óëüòðà-
ìàôèòû è ãàááðî, âûøå ïåðåêðûòûå ãàá-
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
162 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
5Â ñêîáêàõ óêàçàíà ãëóáèíà ðàçìåùåíèÿ ËÀÃ
â êì. Ýòàï, íà êîòîðîì ïðîèñõîäèò ïîäñëàèâà-
íèå êîðû è ïðèñóòñòâóåò î÷àã ïëàâëåíèÿ â êî-
ðå, îáîçíà÷åí (50�20).
áðî è ãàááðî-íîðèòàìè (ËÀÃ 150 êì). Êàê
áûëî îòìå÷åíî, îñàäî÷íûå ïîðîäû ðàçâè-
òû íåçíà÷èòåëüíî.
Ñëåäóþùèé ïî âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ
� êîìïëåêñ ïàðàëëåëüíûõ äàåê òîëåèòî-
âîé ñåðèè, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ïîäâîäÿùè-
ìè êàíàëàìè ëàâîâûõ èçëèÿíèé. Ëàâîâûå
ïîòîêè è ïîêðîâû ïðåäñòàâëåíû ïèëëîó-
ëàâàìè, ïåðåêðûòûìè èçâåñòíÿêàìè, êðåì-
íèñòûìè óãëèñòî-ãëèíèñòûìè ñëàíöàìè,
áàçàëüòàìè (îò òîëåèòîâîé äî èçâåñòêîâî-
ùåëî÷íîé ñåðèé), âóëêàíîãåííûìè ïîðî-
äàìè ñïèëèò-äèàáàçîâîé è ñïèëèò-äèàáàç-
êðåìíèñòîé àññîöèàöèé (ËÀÃ 100 êì).
2. Îáðàçîâàíèÿ ïåðåõîäíîãî ýòàïà. Ðàç-
íîîáðàçèå ýòèõ ôîðìàöèé ïðîÿâëåíî íà
ñìåæíûõ òåððèòîðèÿõ â ïðåäåëàõ áîëü-
øîé ñêëàä÷àòîé îáëàñòè. Íà÷èíàåòñÿ ñ ïîä-
ñëàèâàíèÿ êîðû, äàëåå ïðîèñõîäèò ôîð-
ìèðîâàíèå êîðîâîãî î÷àãà. Ïîñëå ýòîãî ðå-
æèì çíà÷èòåëüíî óñëîæíÿåòñÿ. Òåððèòî-
ðèÿ ñêëàä÷àòîé îáëàñòè äåëèòñÿ íà ñåã-
ìåíòû, ðàçâèòèå â êîòîðûõ ïðîõîäèò ïî
ðàçíûì ñõåìàì. Ñîãëàñíî ðàáîòå [Áîãàòè-
êîâ è äð., 2010], íà ýòîì ýòàïå ìîæåò áûòü
îáðàçîâàí öåëûé ðÿä ìàãìàòè÷åñêèõ àñ-
ñîöèàöèé. Ê íèì îòíîñÿòñÿ ðàííÿÿ áàçëüò-
àíäåçèòîâàÿ (50), ïëàãèîãðàíèò-ïëàãèðèî-
ëèòîâàÿ (50), ïîçäíÿÿ áàçàëüò-àíäåçèòîâàÿ
(100), äóíèò-ïèðîêñåíèò-ãàááðîâàÿ àññî-
öèàöèÿ (250), áàçàëüò-ðèîëèòîâàÿ (50�20),
ãàááðî-ïëàãèîãðàíèòíàÿ (50�20), ãðàíèò-
ìèãìàòèòîâàÿ (20), ãàááðî-ãðàíèòíàÿ (50�
20) àññîöèàöèè5.
Ïåðå÷èñëåíû àññîöèàöèè, áîëüøàÿ ÷àñòü
êîòîðûõ ñâÿçàíà ñî ñëîåì ïëàâëåíèÿ, ðàç-
ìåùàþùèìñÿ ïîä êîðîé è â êîðå (50�20êì).
Îäíàêî ïðèñóòñòâóþò è òå, ÷üå ïîÿâëåíèå
âûçâàíî ïîïîëíåíèåì èç ãëóáèííûõ èñ-
òî÷íèêîâ (äåÿòåëüíîñòüþ ïëþìà). Ðàçíî-
îáðàçèå áàçàëüòîâ, àíäåçèòîâ è ãðàíèòîâ
ìîæíî îáúÿñíèòü ðàçëè÷èåì ñîñòàâà ôëþ-
èäíîé ôàçû, ó÷àñòâóþùåé â äèôôåðåíöè-
àöèè, ò. å. ïîñòóïëåíèåì íîâûõ ïîðöèé
ôëþèäîâ è ðàñïëàâîâ ïîä êîðó è â êîðó.
Òàêèì îáðàçîì, îáðàçîâàíèÿ ïåðåõîäíî-
ãî ýòàïà ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê äîïîë-
íåíèÿ áàçîâîãî ðåæèìà �ñêëàä÷àòàÿ îá-
ëàñòü�, êîòîðûå ìîãóò áûòü ïî-ðàçíîìó ïðî-
ÿâëåíû â ðàçíûõ ÷àñòÿõ îáøèðíûõ ñêëàä-
÷àòûõ ïîÿñîâ.
3. Îðîãåííàÿ ñòàäèÿ ïðåäñòàâëåíà àñ-
ñîöèàöèÿìè (áàçàëüò-àíäåçèò-ðèîëèòîâîé
è àíäåçèò-äàöèò-ðèîëèòîâîé), ðàñïëàâû êî-
òîðûõ äèôôåðåíöèðîâàíû ïîä êîðîé è â
êîðå. Õàðàêòåðíû áèìîäàëüíûå ðÿäû âóë-
êàíèòîâ â ðåçóëüòàòå ñëîæíûõ âçàèìîäåé-
ñòâèé ìàíòèéíûõ è êîðîâûõ ðàñïëàâîâ.
4. Äëÿ ïîçäíåîðîãåííîé ñòàäèè õàðàê-
òåðíû àíäåçèòîâàÿ, àíäåçèò-äàöèò-ðèîëè-
òîâàÿ, ìîíöîíèò-ãðàíîäèîðèò-ñèåíèòîâàÿ,
ëåéêîãðàíèò-àëÿñêèòîâàÿ àññîöèàöèè. Äî-
ìèíèðóþò ïîðîäû èçâåñòêîâî-ùåëî÷íîé,
êàëèåâî-íàòðèåâîé ñóáùåëî÷íîé è êàëè-
åâîé ñóáùåëî÷íîé ñåðèé. ËÀà ðàçìåùà-
åòñÿ íà ãëóáèíàõ 100 (70) êì, íî ñîõðàíÿ-
þòñÿ î÷àãè ïîä êîðîé è â êîðå.
Ñëåäîâàíèå áàçîâîìó ðåæèìó ìîæíî
ïðîñëåäèòü äî ïîÿâëåíèÿ ïëàãèîãðàíèò-
ïëàãèîëèïàðèòîâîé àññîöèàöèè. Ìàãìà-
òèçì, îïèñàííûé äàëåå, ÿâëÿåòñÿ ñëåäñò-
âèåì íåñêîëüêèõ ñàìîñòîÿòåëüíûõ ïðî-
öåññîâ, â òå÷åíèå êîòîðûõ ïðîèñõîäèò ïîä-
ñëàèâàíèå êîðû è ñóùåñòâóåò ñëîé ïëàâ-
ëåíèÿ â êîðå. Öåíòðàëüíî-Àçèàòñêèé ñêëàä-
÷àòûé ïîÿñ ðàçâèâàåòñÿ îò ðèôåÿ äî íà-
ñòîÿùåãî âðåìåíè, à âñå ïåðå÷èñëåííûå
êîìïëåêñû ïðîÿâëåíû â åãî ðàçíûõ ñåã-
ìåíòàõ. Êàê è â Êàðïàòî-Áàëêàíñêîé ñêëàä-
÷àòîé îáëàñòè, íà ðàçíûõ òåððèòîðèÿõ â
îäíî âðåìÿ ìîãóò áûòü ïðîÿâëåíû ðàçíûå
ðåæèìû, ÷òî îäíîçíà÷íî ôèêñèðóåòñÿ â
ìàãìàòèçìå.
Åñëè áàçîâûé ðåæèì ïðåäïîëàãàåò ÷à-
ñòè÷íîå çàìåùåíèå ìàíòèè è êîðû (âûøå
100 è äî 20 êì) ðàñïëàâàìè, ïîñòóïàþùè-
ìè èç ðåçåðâóàðà 220�450 êì, òî â ðåàëü-
íîé ñêëàä÷àòîé îáëàñòè ýòî çàìåùåíèå ïðî-
èñõîäèò ìíîãîêðàòíî â òå÷åíèå òðåõ ñòà-
äèé. Î÷åâèäíî, â ìàíòèþ äîëæíû ïîïàäàòü
áëîêè êîðû, ò. å. îñóùåñòâëÿòüñÿ îáìåíû
âåùåñòâîì ìåæäó êîðîé è ìàíòèåé.
Äîíáàññ ïðèíÿòî ñ÷èòàòü ÷àñòüþ Äíåï-
ðîâñêî-Äîíåöêîãî ïàëåîðèôòà. Îäíàêî ñî-
ñòàâ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä è âðåìÿ èõ ïî-
ÿâëåíèÿ îòëè÷íû îò îïèñàííûõ äëÿ ÄÄÂ
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 163
è Ïðèïÿòñêîãî ïðîãèáà. Ãëóáèííûé ïðî-
öåññ â òðåõ ñåãìåíòàõ â äåâîíå ïðîòåêà-
åò ïî ðàçíûì ñõåìàì. Â Äîíáàññå íàêîï-
ëåíèå öèêëè÷åñêîé òîëùè êàðáîíà ïðåä-
âàðÿåòñÿ îáðàçîâàíèåì ìàññèâà ùåëî÷íûõ
ïîðîä (ñèåíèòîâ), òîãäà êàê â ÄÄÂ ùåëî÷-
íûå âóëêàíèòû ïðîÿâëåíû â äåâîíå, à â
êàðáîíå îáðàçóþòñÿ äèàáàçû. Â Äîíáàñ-
ñå ïîäñëàèâàíèå êîðû ôèêñèðóåòñÿ ïîñ-
ëå íàêîïëåíèÿ óãëåíîñíîé òîëùè êàðáî-
íà. Ïîÿâëÿþòñÿ ïîðîäû Þæíî-Äîíáàññêî-
ãî èíòðóçèâíîãî êîìïëåêñà (290 ìëí ëåò),
ñîñòàâ êîòîðûõ èçìåíÿåòñÿ îò øîíêèíè-
òà è êàìïòîíèòà äî ïëàãèîïîðôèðà. Ñóùå-
ñòâîâàíèå î÷àãà ïëàâëåíèÿ â êîðå â ïåð-
ìè�òðèàñå îòðàæåíî â ïðîÿâëåíèè ðåãè-
îíàëüíîãî ìåòàìîðôèçìà. Ïðè ýòîì â Äîí-
áàññå ïðàêòè÷åñêè íåò ãðàíèòîâ, íå íà-
áëþäàåòñÿ èíòåíñèâíîé ñêëàä÷àòîñòè.
 ÄÄ ìåòàìîðôèçì íå ïðîÿâëåí.
Êàæäûé ðåæèì õàðàêòåðèçóåòñÿ ïðè-
ñóùåé òîëüêî åìó ñîâîêóïíîñòüþ ìàãìà-
òè÷åñêèõ è îñàäî÷íûõ (ìåòàìîðôè÷åñêèõ)
êîìïëåêñîâ. Ýòî ïîçâîëÿåò óòâåðæäàòü, ÷òî
åñëè íà äàííîé òåððèòîðèè ïðèñóòñòâó-
þò ãåîëîãè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ ãëóáèííî-
ãî ïðîöåññà, òî èõ ìîæíî ñîîòíåñòè ñ îï-
ðåäåëåííûì ðåæèìîì ðàçâèòèÿ. Íàïðè-
ìåð, îñòàòêè öèêëè÷åñêîé òîëùè ìîãëè íà-
êîïèòüñÿ â îáùåì ðåæèìå, ñîîòâåòñòâóþ-
ùåì ðàçâèòèþ ñêëàä÷àòîé îáëàñòè. Âî âðå-
ìÿ åå íàêîïëåíèÿ ËÀÃ ðàçìåùàëàñü íà
ãëóáèíå 100 êì. Ýòà òîëùà äîëæíà âêëþ-
÷àòü áàçàëüòû. Îáèëèå õåìîãåííûõ ïîðîä
ñâèäåòåëüñòâóåò î ïðîòåêàíèè ðåæèìà òè-
ïà �ðèôò�. Ýòî âàæíî ïðè âîññòàíîâëåíèè
ãëóáèííûõ ïðîöåññîâ òàì, ãäå ïðèñóòñò-
âóþò òîëüêî îòäåëüíûå êóñî÷êè ãåîëîãè-
÷åñêîé ëåòîïèñè.  ÷àñòíîñòè, ìîæåò áûòü
èñïîëüçîâàíî ïðè âîññòàíîâëåíèè ïàëåî-
ãåîäèíèìè÷åñêèõ ðåæèìîâ ðàçâèòèÿ Óê-
ðàèíñêîãî ùèòà â íåîàðõåå�ïàëåîïðîòå-
ðîçîå.
Âûâîäû. Èñïîëüçîâàíèå ôèçèêî-ìàòå-
ìàòè÷åñêîé ìîäåëè ñ çàäàííûìè óðîâíÿ-
ìè ðàçìåùåíèÿ òåðìàëüíîé àñòåíîñôåðû
(ïëþìà) ïðåäïîëàãàåò ðàçäåëåíèå ãåîäè-
íàìè÷åñêîãî ïðîöåññà íà ýòàïû, â òå÷å-
íèå êîòîðûõ ÷àñòü ïàðàìåòðîâ ìîæíî ñ÷è-
òàòü ïîñòîÿííûìè. Òîãäà ñîñòàâ ìàãìàòè-
÷åñêîé ïîðîäû ìîæíî ñîïîñòàâèòü ñ ðàñ-
ïëàâîì, ïîëó÷åííûì â ýêñïåðèìåíòå ïðè
ñîîòâåòñòâóþùèõ äàâëåíèè, òåìïåðàòóðå
è ñòåïåíè ïëàâëåíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, ñî-
ñòàâ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä ìîæåò ñëóæèòü
èíäèêàòîðîì ãëóáèíû ôîðìèðîâàíèÿ ðàñ-
ïëàâà, êîòîðàÿ îïðåäåëåíà ðàñïîëîæåíè-
åì ËÀÃ. Ýòî ïîçâîëÿåò ðåøàòü îáðàòíóþ
çàäà÷ó � óñòàíàâëèâàòü èçìåíåíèå ðàñ-
ïîëîæåíèÿ ËÀÃ (âåðõíåé êðîìêè ïëþìà)
â ãåîäèíàìè÷åñêîì ïðîöåññå, èñïîëüçóÿ
ñîñòàâ ìàãìàòè÷åñêèõ ïîðîä, âîçðàñò êî-
òîðûõ èçâåñòåí.
 ïðîöåññå äèôôåðåíöèàöèè ïðîèñõî-
äèò íå òîëüêî óâåëè÷åíèå ñòåïåíè ïëàâ-
ëåíèÿ, íî è ïîñëåäóþùàÿ êðèñòàëëèçàöèÿ
â íîâûõ PT-óñëîâèÿõ. Íåîáõîäèìî ó÷åñòü
ðîëü ôëþèäîâ, ñîïðîâîæäàþùèõ ïëàâëå-
íèå è äèôôåðåíöèàöèþ ðàñïëàâà, òàê êàê
ñîñòàâ íåñèëèêàòíîãî ôëþèäà îïðåäåëÿåò
íàïðàâëåíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïðîöåñ-
ñîâ â àñòåíîñôåðå.
Ñîïîñòàâëåíèå ñîñòàâà ìàãìàòè÷åñêèõ
ïîðîä è õåìîãåííîé ñîñòàâëÿþùåé ñèí-
õðîííî îáðàçóþùåéñÿ îñàäî÷íîé òîëùè ïî-
êàçàëî, ÷òî õåìîãåííî-îñàäî÷íûå ïîðîäû
ÿâëÿþòñÿ ïðîäóêòàìè ðåàêöèé, ïðîòåêà-
þùèõ â ñëîå ïëàâëåíèÿ. ×àñòü ôëþèäà, îá-
ðàçóþùåãîñÿ â òåðìàëüíîé àñòåíîñôåðå
â ïðîöåññå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ âçàèìî-
äåéñòâèé, êðèñòàëëèçóåòñÿ â îñàäî÷íîé òîë-
ùå, ò. å. ñîñòàâ, ìîùíîñòü è ñòðîåíèå îñà-
äî÷íîé òîëùè òàêæå îáóñëîâëåíû ïðîöåñ-
ñàìè, ïðîèñõîäÿùèìè íà êðîâëå àñòåíî-
ñôåðû, è îïðåäåëåíû ðàñïîëîæåíèåì ËÀÃ.
Ïîêàçàíî ñóùåñòâîâàíèå ïðè÷èííî-
ñëåäñòâåííîé ñâÿçè ìåæäó ãëóáèííûì ïðî-
öåññîì (ïîäúåì ïëþìà è �îñòàíîâêà� íà
ðàçíûõ óðîâíÿõ, âçàèìîäåéñòâèÿ, êîòîðûå
ìîãóò ïðîòåêàòü ïðè äàííûõ PT-ïàðàìåò-
ðàõ íà êðîâëå ñëîÿ ïëàâëåíèÿ è ò. ä .) è
ãåîëîãè÷åñêèìè ñîáûòèÿìè, ïðîèñõîäÿùè-
ìè íà ïîâåðõíîñòè (ñêîðîñòü íàêîïëåíèÿ
îñàäêîâ îïðåäåëåííîãî ñîñòàâà, ïðîÿâëå-
íèÿ òåêòîíè÷åñêèõ äâèæåíèé, ìàãìàòèçì,
ìåòàìîðôèçì, ãèäðîòåðìàëüíàÿ äåÿòåëü-
íîñòü).
Âûäåëåíû áàçîâûå ðåæèìû, êàæäûé èç
êîòîðûõ õàðàêòåðèçóåòñÿ íàáîðîì ìàãìà-
òè÷åñêèõ è âóëêàíîãåííî-îñàäî÷íûõ êîìï-
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
164 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
ëåêñîâ, ïîÿâëåíèå êîòîðûõ çàâèñèò îò ïðî-
òåêàíèÿ ãåîäèíàìè÷åñêîãî ïðîöåññà, êî-
òîðîå â èñïîëüçóåìîé ìîäåëè ïðåäñòàâëå-
íî â âèäå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè çàïîëíåíèÿ
óðîâíåé ÷åðåç îïðåäåëåííûå ïðîìåæóòêè
âðåìåíè.
Ðàçâèòèå ðåàëüíûõ ñòðóêòóð � ñëîæ-
íûé ïðîöåññ, êîòîðûé íå ñâîäèòñÿ ê ïðî-
ñòûì áàçîâûì ìîäåëÿì. Îäíàêî ìîæíî óò-
âåðæäàòü, ÷òî ïîÿâëåíèå ìàãìàòè÷åñêèõ ïî-
ðîä, îñàäî÷íûõ è ìåòàìîðôè÷åñêèõ êîìï-
ëåêñîâ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ãåîäèíàìè÷åñ-
êîãî ïðîöåññà.
Âûäåëåíèå áàçîâûõ ìîäåëåé ðàçâèòèÿ,
êàæäàÿ èç êîòîðûõ îõàðàêòåðèçîâàíà íà-
áîðîì ñîáñòâåííûõ ïðîÿâëåíèé, ïîçâîëÿ-
åò ïðåäñòàâèòü ñõåìó ãëóáèííîãî ðàçâè-
òèÿ ðåãèîíàëüíîé ñòðóêòóðû âî âðåìåíè.
 ðåæèìå �ñêëàä÷àòàÿ îáëàñòü� ñíà÷à-
ëà ïîÿâëÿþòñÿ ìàññèâû óëüòðàáàçèòîâ (ëåð-
öîëèòîâ), çàòåì � âóëêàíîãåííûå ïèêðè-
òû (íå îáÿçàòåëüíû), äàëåå � áàçàëüòû èëè
êîìïëåêñû ùåëî÷íûõ ïîðîä. Íà ïîñëåä-
íåì ýòàïå îáðàçóþòñÿ ìíîãîôàçíûå ìàñ-
ñèâû, â ñîñòàâ êîòîðûõ âõîäÿò ãàááðî, àí-
äåçèòû, ãðàíèòû. Ïðèçíàê ýòîãî ðåæèìà
� ôîðìèðîâàíèå ìîùíîé ðèòìè÷íîé òîë-
ùè. Åå ìåòàìîðôèçì îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîçä-
íåå, âñëåäñòâèå îáðàçîâàíèÿ î÷àãà ïëàâ-
ëåíèÿ â êîðå.
Ðèôòîâûé ðåæèì õàðàêòåðèçóåò ìåíü-
øàÿ îáùàÿ ìîùíîñòü îñàäêîâ. Â ñîñòàâå
òîëùè áîëåå ïðåäñòàâëåíû ëàâû óëüòðà-
áàçèòîâ è áàçàëüòîâ, à òàêæå àíäåçèòîâ,
ëèïàðèòîâ. Õàðàêòåðíî ïðåîáëàäàíèå õå-
ìîãåííî-îñàäî÷íûõ ïîðîä. Ìåòàìîðôè÷åñ-
êèå ïðåîáðàçîâàíèÿ íå õàðàêòåðíû.
Òðàïïîâûé ðåæèì ïðîÿâëåí ìàãìàòè-
÷åñêèìè ïîðîäàìè. ×àñòî íàáëþäàåòñÿ ïðî-
ñòðàíñòâåííàÿ ñâÿçü ñ êèìáåðëèòàìè è êàð-
áîíàòèòàìè. Ìàãìàòè÷åñêèå óëüòðàáàçè-
òû áëèçêè ê êîìàòèèòîâîìó ñòàíäàðòó, øè-
ðîêî ðàçâèòû áàçàëüòû. Îñàäî÷íûå ïîðî-
äû íå ïðåäñòàâëåíû.
Ïîñêîëüêó ñîñòàâ ìàãìàòè÷åñêèõ êîì-
ïëåêñîâ, ýêñãàëÿöèîííîé ÷àñòè îñàäêîâ,
ìîùíîñòü îñàäî÷íîé òîëùè, ñêëàä÷àòîñòü
è ìåòàìîðôèçì îïðåäåëåíû ðåæèìîì ðàç-
âèòèÿ, ýòè ïðèçíàêè ìîæíî èñïîëüçîâàòü
ïðè âîññòàíîâëåíèè ïðîòåêàíèÿ ãåîäèíà-
ìè÷åñêîãî ïðîöåññà â ñëó÷àÿõ, êîãäà ãåî-
ëîãè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ ÿâëÿåòñÿ íå ïîë-
íîé. Óñòàíîâëåííûå çàâèñèìîñòè ïðåäî-
ñòàâëÿþò âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü âåùå-
ñòâåííûé ñîñòàâ è ñòðóêòóðíûå îñîáåííî-
ñòè äëÿ êîððåëÿöèè òîëù, â êîòîðûõ èçî-
òîïíûé âîçðàñò íå óñòàíîâëåí èëè âîçíè-
êàþò ñëîæíîñòè ïðè åãî ãåîëîãè÷åñêîé èí-
òåðïðåòàöèè.
Àâòîð âûðàæàåò ïðèçíàòåëüíîñòü àêà-
äåìèêó ÍÀÍ Óêðàèíû À. Å. Ëóêèíó çà êîí-
ñòðóêòèâíóþ êðèòèêó è îáñóæäåíèå îñ-
íîâíûõ ïîëîæåíèé ðàáîòû. Çàìå÷àíèÿ áû-
ëè ó÷òåíû ïðè äîðàáîòêå ñòàòüè.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
Áîãàòèêîâ Î. À., Êîâàëåíêî Â. È., Øàðêîâ Å. Â.
Ìàãìàòèçì, òåêòîíèêà è ãåîäèíàìèêà Çåì-
ëè: ñâÿçü âî âðåìåíè è â ïðîñòðàíñòâå. Ìî-
ñêâà: Íàóêà, 2010. 606 ñ.
Âîëîøèíà Ç. Ã. Âóëêàíîãåííûå îáðàçîâàíèÿ
äåâîíà öåíòðàëüíîé ÷àñòè Äíåïðîâñêî-Äî-
íåöêîé âïàäèíû. Â êí.: Âóëêàíèçì è ðóä-
íûå ôîðìàöèè Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïà-
äèíû è Äîíáàññà. Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1977.
Ñ. 55�74.
Ãàððåëñ Ð. Ì., Êðàéñò ×. Ë. Ðàñòâîðû, ìèíå-
ðàëû, ðàâíîâåñèÿ. Ìîñêâà: Ìèð, 1968. 240 ñ.
Ãåîëîãèÿ è íåôòåãàçîíîñíîñòü Äíåïðîâñêî-
Äîíåöêîé âïàäèíû. Ýíäîãåííûå ïðîöåññû
è íåôòåãàçîíîñíîñòü. Ïîä ðåä. Ã. Í. Äî-
ëåíêî. Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1991. 148 ñ.
Ãîðäèåíêî Â. Â. Àäâåêöèîííî-ïîëèìîðôíàÿ
ãèïîòåçà ïðîöåññîâ â òåêòîíîñôåðå. Êèåâ:
Êîðâèí Ïðåññ, 2007. 172 ñ.
Ãîðäèåíêî Â. Â., Ãîðäèåíêî È. Â. Ãèïîòåòè-
÷åñêèå òåïëîâûå ìîäåëè è äàííûå ãåîòåð-
ìîìåòðîâ. Äîï. ÍÀÍ Óêðà¿íè. 2005. ¹ 3.
Ñ. 104�110.
Ãîðäèåíêî Â. Â., Óñåíêî Î. Â. Ãëóáèííûå ïðî-
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 165
öåññû â òåêòîíîñôåðå Óêðàèíû. Êèåâ: Èçä.
ÈÃÔ ÍÀÍ Óêðàèíû, 2003. 147 ñ.
Äíåïðîâñêî-Äîíåöêàÿ âïàäèíà (ãåîôèçèêà,
ãëóáèííûå ïðîöåññû). Ïîä ðåä. Â. Â. Ãîð-
äèåíêî. Êèåâ: Êîðâèí Ïðåññ, 2006. 210 ñ.
Äîáðåöîâ Í. Ë. Ãëîáàëüíàÿ ãåîäèíàìè÷åñêàÿ
ýâîëþöèÿ Çåìëè è ãëîáàëüíûå ãåîäèíàìè-
÷åñêèå ìîäåëè. Ãåîëîãèÿ è ãåîôèçèêà. 2010.
Ò. 51. ¹ 6. Ñ. 761�784.
Êàäèê À. À., Ëóêàíèí Î. À., Ïîðòíÿãèí À. Ë.
Ìàãìîîáðàçîâàíèå ïðè âîñõîäÿùåì äâè-
æåíèè ìàíòèéíîãî âåùåñòâà: òåìïåðàòóð-
íûé ðåæèì è ñîñòàâ ðàñïëàâîâ, îáðàçóþ-
ùèõñÿ ïðè àäèàáàòè÷åñêîé äåêîìïðåññèè
óëüòðàáàçèòîâ ìàíòèè. Ãåîõèìèÿ. 1990. ¹9.
Ñ. 1263�1276.
Êàäèê À. À., Ôðåíêåëü Ì. ß. Äåêîìïðåññèÿ
ïîðîä êîðû è âåðõíåé ìàíòèè êàê ìåõà-
íèçì îáðàçîâàíèÿ ìàãì. Ìîñêâà: Íàóêà,
1982. 120 ñ.
Ëàçàðåíêî Å. Ê., Ïàíîâ Á. Ñ., Ãðóáà Â. È. Ìè-
íåðàëîãèÿ Äîíåöêîãî áàññåéíà. ×. 1. Êèåâ:
Íàóê. äóìêà, 1975. 254 ñ.
Ëèòàñîâ Ê. Ä. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå óñëîâèÿ
ïëàâëåíèÿ ìàíòèè Çåìëè â ïðèñóòñòâèè ëå-
òó÷èõ êîìïîíåíòîâ (ïî ýêñïåðèìåíòàëüíûì
äàííûì): Àâòîðåô. äèñ. ... ä-ðà ãåîë.-ìèí.
íàóê. Íîâîñèáèðñê, 2011. 35 ñ.
Ëóêèí À. Å. Ëèòîëîãî-äèíàìè÷åñêèå ôàêòî-
ðû íåôòåãàçîíàêîïëåíèÿ â àâëàêîãåííûõ
áàññåéíàõ. Êèåâ: Íàóê. Äóìêà, 1997. 224 ñ.
Ëóêèí À. Å., Øåñòîïàëîâ Â. Ì. Îò íîâîé ãåî-
ëîãè÷åñêîé ïàðàäèãìû ê çàäà÷àì ðåãèîíàëü-
íûõ ãåîëîãî-ãåîôèçè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Ãåîôèç. æóðí. 2018. Ò. 40. ¹ 4. C. 3�72.
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i4.
2018.140610.
Ìàãìàòèçì è ìåòàëëîãåíèÿ Êàðïàòñêî-Áàë-
êàíñêîé ñêëàä÷àòîé îáëàñòè. Îáúÿñíèòåëü-
íàÿ çàïèñêà ê êàðòå ìàãìàòè÷åñêèõ ôîð-
ìàöèé è ìåòàëëîãåíè÷åñêîé êàðòå Êàðïà-
òî-Áàëêàíñêîé îáëàñòè ìàñøòàáà 1 : 1 000 000.
Ñîôèÿ: Èçä-âî ÁÀÍ, 1983. 300 ñ.
Íèêîëèñ Ã., Ïðèãîæèí È. Ïîçíàíèå ñëîæ-
íîãî. Ïåð. ñ àíãë. Ìîñêâà: Ìèð, 1990. 344 ñ.
Ïàëüÿíîâ Þ. Í., Ñîêîë À. Ã., Ñîáîëåâ Í. Â.
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå ìîäåëèðîâàíèå ìàí-
òèéíûõ àëìàçîîáðàçóþùèõ ïðîöåññîâ. Ãåî-
ëîãèÿ è ãåîôèçèêà. 2005. Ò. 46. ¹ 12. Ñ. 1290�
1303.
Ïåðåñûïêèí Â. È. Ìîëåêóëÿðíûé ñîñòàâ àë-
êàíî-íàôòåíîâûõ óãëåâîäîðîäîâ â ãèäðî-
òåðìàëüíûõ îòëîæåíèÿõ Âîñòî÷íî-Òèõî-
îêåàíñêîãî ïîäíÿòèÿ. Ãåîëîãèÿ ìîðåé è îêå-
àíîâ: Ìàòåðèàëû XVII Ìåæäóíàðîäíîé êîí-
ôåðåíöèè (Øêîëû) ïî ìîðñêîé ãåîëîãèè.
Ò. II . Ìîñêâà: ÃÅÎÑ, 2007. Ñ. 59�61.
Ïåð÷óê Ë. Ë. Ãëóáèííûå ôëþèäíûå ïîòîêè
è ðîæäåíèå ãðàíèòà. Ñîðîñîâñêèé îáðàçî-
âàòåëüíûé æóðíàë. 1997. ¹ 6. Ñ. 56�63.
Ïóðòîâ Â. Ê., Àíôèëîãîâ Â. Í., Åãîðîâà Ë. Ã.
Âçàèìîäåéñòâèå áàçàëüòà ñ õëîðèäíûìè ðà-
ñòâîðàìè è ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ êèñëûõ
ðàñïëàâîâ. Ãåîõèìèÿ. 2002. ¹ 10. Ñ. 1084�
1097.
Ðÿá÷èêîâ È. Ä. Ôëþèäíûé ìàññîïåðåíîñ è
ìàíòèéíîå ìàãìàîáðàçîâàíèå. Âóëêàíîëî-
ãèÿ è ñåéñìîëîãèÿ. 1982. ¹ 5. Ñ. 3�9.
Ðÿá÷èêîâ È. Ä., Êîãàðêî Ë. Í., Ñîëîâîâà È. Ï.
Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå óñëîâèÿ ìàãìîîáðà-
çîâàíèÿ â îñíîâàíèè Ñèáèðñêîãî ïëþìà
ïî äàííûì èññëåäîâàíèÿ ðàñïëàâíûõ ìèê-
ðîâêëþ÷åíèé â ìåéìå÷èòàõ è ùåëî÷íûõ
ïèêðèòàõ Ìàéìå÷à-Êîòóéñêîé ïðîâèíöèè.
Ïåòðîëîãèÿ. 2009. Ò. 17. ¹ 3. Ñ. 311�322.
Ñîáîëåâ À. Â., Êðèâîëóöêàÿ Í. À., Êóçüìèí Ä. Â.
Ïåòðîëîãèÿ ðîäîíà÷àëüíûõ ðàñïëàâîâ è ìàí-
òèéíûõ èñòî÷íèêîâ ìàãì Ñèáèðñêîé òðàï-
ïîâîé ïðîâèíöèè. Ïåòðîëîãèÿ. 2009à. Ò. 17.
¹ 12. Ñ. 276�310.
Ñîáîëåâ À. Â., Ñîáîëåâ Ñ. Â., Êóçüìèí Ä. Â.,
Ìàëè÷ Ê. Í., Ïåòðóíèí À. Ã. Ìåõàíèçì îá-
ðàçîâàíèÿ ñèáèðñêèõ ìåéìå÷èòîâ è ïðè-
ðîäà èõ ñâÿçè ñ òðàïïàìè è êèìáåðëèòà-
ìè. Ãåîëîãèÿ è ãåîôèçèêà. 2009á. Ò. 50. ¹ 12.
Ñ. 1293�1334.
Ñîëîâüåâà Ë. Â., Åãîðîâ Ê. Í., Ìàðêîâà Ì. Å.,
Õàðüêèâ À. Ä., Ïîïîëèòîâ Ê. Ý., Áàðàíêå-
âè÷ Â. Ã. Ìàíòèéíûé ìåòàñîìàòèçì è ïëàâ-
ëåíèå â ãëóáèííûõ êñåíîëèòàõ òðóáêè Óäà÷-
íàÿ, èõ âîçìîæíàÿ ñâÿçü ñ àëìàçî- è êèì-
áåðëèòîîáðàçîâàíèåì. Ãåîëîãèÿ è ãåîôèçè-
êà. 1997. Ò. 38. ¹ 1. Ñ. 172�193.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
166 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
Ñïåöèóñ Ç. Â., Ñåðåíêî Â. Ï. Ñîñòàâ êîíòè-
íåíòàëüíîé âåðõíåé ìàíòèè è íèçîâ êîðû
ïîä Ñèáèðñêîé ïëàòôîðìîé. Ìîñêâà: Íàó-
êà, 1990. 271 ñ.
Òàðàí Ë. Í. Òåêòîíîòåðìàëüíàÿ ýâîëþöèÿ çåì-
íîé êîðû ñåâåðî-çàïàäà Áåëàðóñè â ïàëåî-
è ìåçîïðîòåðîçîå: Àâòîðåô. äèñ. ... ä-ðà ãå-
îë.-ìèí. íàóê. Ìèíñê, 2013. 42 ñ.
Óñåíêî Î. Â. Ãëóáèííîå ðàçâèòèå Èíãóëüñêî-
ãî áëîêà Óêðàèíñêîãî ùèòà â ïåðèîä ôîð-
ìèðîâàíèÿ Íîâîóêðàèíñêîãî è Êîðñóíü-
Íîâîìèðãîðîäñêîãî ïëóòîíîâ. Ãåîôèç. æóðí.
2013. Ò. 35. ¹ 3. Ñ. 54�69. https://doi.org/
10.24028/gzh.0203-3100.v35i3.2013.116394.
Óñåíêî Î. Â. Ôîðìèðîâàíèå ðàñïëàâîâ: ãåî-
äèíàìè÷åñêèé ïðîöåññ è ôèçèêî-õèìè÷åñ-
êèå âçàèìîäåéñòâèÿ. Êèåâ: Íàóê. äóìêà,
2014. 240 ñ.
×åêàëþê Ý. Á. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ óñòîé-
÷èâîñòü óãëåâîäîðîäíûõ ñèñòåì â ãåîòåð-
ìîäèíàìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ.  êí.: Äåãàçà-
öèÿ Çåìëè è ãåîòåêòîíèêà. Ìîñêâà: Íàó-
êà, 1980. Ñ. 267�274.
Øíþêîâ Å. Ô., Ùåðáàêîâ È. Á., Øíþêîâà Å. Å.
Ïàëåîîñòðîâíàÿ äóãà ñåâåðà ×åðíîãî ìîðÿ.
Êèåâ: ×åðíîáûëüèíôîðì, 1997. 288 ñ.
Ýíäîãåííûå èñòî÷íèêè ðóäíîãî âåùåñòâà.
Îòâ. ðåä. Ô. Â. ×óõðîâ. Ìîñêâà: Íàóêà,
1991. 248 ñ.
Boyd, F. R., Pearson, D. J., Hoal, K. O., Hoal, B. J.,
Nixon, P. H., Kingston, M. J., & Mertzman, S. A.
(2004). Garnet lherzolites from Louwrensia, Na-
mibia: bulk composition and P/T relations.
Lithos, 77, 573�592. https://doi.org/10.1016/
j.lithos.2004.03.010.
Carlson, R. W., Pearson, D. G., & James, D. E.
(2005). Physical, chemical and chronological
characteristics of continental mantle. Reviews
of Geophysics, 43, RG1001, 1�24. http: dx.
doi.org.10.1029/2004RG000156.
Ñondie, K. C. (2011). Earth and evolving plane-
tary system. Elsåvier.
Dawson, J. B. (2002). Metasomatism and parti-
al melting in upper-mantle peridotite xeno-
liths from the Lashaine volcano, Northern Tan-
zania. Journal of Petrology, 43 (9), 1749�1777.
https://doi.org/10.1093/petrology/43.9.1749.
Fischer, Ê. Ì., Ford, Í. À., Abt, D. L., & Ry-
chert, Ñ. À. (2010). The Lithosphere�Asthe-
nosphere Boundary Annu. Annual Review of
Earth and Planetary Sciences, 38, 551�575.
https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040809-
152438.
Girnis, A. V., Brey, G. P., & Ryabchikov, I. D.
(1995). Origin of Group 1A kimberlites: Fluid-
saturated melting experiments at 45�55 kbar.
Earth and Planetary Science Letters, 134 (3-4),
283�296. https://doi.org/10.1016/0012-821X
(95)00120-2.
Gudfinnsson, G. H., & Presnal, D. C. (2005). Con-
tinuîus gradations among primary carbona-
tic, melilitic, basaltic, picritic, and komatiitic
melts in equilibrium with garnet lherzolite at
3�8 GPa. Journal of Petrology, 46 (8), 1645�
1659. https://doi.org/10.1093/petrology/egi
029.
Hernlund, J. W., & McNamara, A. K. (2015). The
core�mantle boundary region. In G. Schu-
bert (Ed.), Treatise on Geophysics (Vol. 7,
pp. 461�519). Oxford: Elsevier.
Herzberg, Ñ., Condie, K., & Korenaga, J. (2010).
Thermal history of the Earth and its petrolo-
gical expression. Earth and Planetary Science
Letters, 292 (1-2), 79�88. doi: 10.1016/j.epsl.
2010.01.022.
Ionov, D. A., Bodinier, J.-L., Mukasa, S. B., &
Zanetti, A. (2002). Mechanisms and sources
of mantle metasomatism: major and trace ele-
ment compositions of peridotite xenolits from
Spitsbergen in the context of numerical mode-
ling. Journal of Petrology, 43 (12), 2219�2259.
https://doi.org/10.1093/petrology/43.12.2261.
Ionov, D. A., Ashchepkov, I. V., Stosch, H.-G.,
Witt-Eickschen, G., & Seck, H. A. (1993). Gar-
net peridotite xenoliths from the Vitim vol-
canic field, Baikal Region: The nature of the
garnetspinelperidotite transition zone in the
continental mantle. Journal of Petrology, 34 (6),
1141�1175. https://doi.org/10.1093/petrolo-
gy/34.6.1141.
Jones, A. G., Plomerova, J., Korja, T., Sodoudi, F.,
& Spakman, W. (2010). Europe from the bot-
tom up: A statistical examination of the cent-
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 167
ral and northern European lithosphere�asthe-
nosphere boundary from comparing seismo-
logical and electromagnetic observations. Li-
thos, 120 (1-2), 14�29. https://doi.org/10.1016
/j.lithos.2010.07.013.
Kamenetsky, M. B., Sobolev, A. V., Kamenet-
sky, V. S., Maas, R., Danyushevsky, L. V., Tho-
mas, R., ... Sobolev, N. V. (2004). Kimberlite
melts rich in alkali chlorides and carbonates:
A potent metasomatic agent in the mantle.
Geology, 32(10), 845�848. https://doi.org/10.
1130/G20821.1.
Lesher, C. E., Pickering-Witter, J., Baxter, G.,
& Walter, M. (2003). Melting of garnet peri-
dotite: Effects of capsules and thermocoup-
les, and implications for the high-pressure mant-
le solidus. American Mineralogist, 88(8-9), 1181�
1189. https://doi.org/10.2138/am-2003-8-901.
Maruyama, S., Yuen, D. A., & Windley, B. F.
(2007). Dynamics of plumes and superplumes
through time. In D. A. Yuen, S. Maruyama,
S. Karato, & B. F. Windley (Eds), Superplumes:
Beyond Plate Tectonics (pp. 441�502). Springer.
McKenzie, D., & Bickle, M. J. (1988). The volu-
me and composition of melt generated by ex-
tension of the lithosphere. Journal of Petrolo-
gy, 29 (3), 625�679. https://doi.org/10.1093/
petrology/29.3.625.
Morgan, W. J. (1972). Plate motions and deep mant-
le convection. AAPG Bulletin, 56 (2), 203�213.
Olson, P., Deguen, R., Hinnov, L. A., & Zhong, S.
(2013). Controls on geomagnetic reversals and
core evolution by mantle convection in the
Phanerozoic. Earth and Planetary Science Let-
ters, 214, 87�103. https://doi.org/10.1016/j.
pepi.2012.10.003.
Pavlenkova, G. A., & Pavlenkova, N. I. (2006).
Upper mantle structure of the Northern Eura-
sia from peaceful nuclear explosion data. Tec-
tonophysics, 416(1-4), 33�52. https://doi.org/
10.1016/j.tecto.2005.11.010.
Pearson, D. J., Canil, D., & Shirey, S. B. (2005).
Mantle Samples Included in Volcanics Rocks:
Xenoliths and Diamonds. In R. W. Carlson (Ed.),
The Mantle and Core (pp. 171�276). Oxford:
Elsevier.
Ritsema, J., Deuss, A., van Heijst, H. J., & Wood-
house, J. H. (2011). S40RTS: a degree-40 shear-
velocity model for the mantle from new Ray-
leigh wave dispersion, teleseismic traveltime
and normal-mode splitting function measure-
ments. Geophysical Journal International, 184(3),
1223�1236. https://doi.org/10.1111/j.1365-
246X.2010.04884.x.
Ryabchikov, I. D., Solovova, I. P., Ntaflos, Th.,
Büchl, A., & Tikhonenkov, P. I. (2001). Sub-
alkaline picrobasalts and plateau basalts from
Putorana plateau (Siberian CFB province). II .
Melt inclusion chemistry, composition of
�primary� magmas and P-T regime at the base
of superplume. Ãåîõèìèÿ. ¹ 5. Ñ. 484�497.
Sharapov, V. N., Perepechko, Yu. V., Perepech-
ko L. N., & Rakhmenkulova, I. F. (2008). Mant-
le sources of Permian-Triassic Siberian traps
(West Siberian Plate and Siberian craton). Rus-
sian Geology and Geophysics, 49 (7), 492�502.
https://doi.org/10.1016/j.rgg.2008.06.004.
Shervais, J. W., & Hanan, Â. Â. (2008). Lithosphe-
ric topography, tilted plumes, and the track of
the Snake River�Yellowstone hot spot. Tec-
tonics, 27(5), 1�17. doi:10.1029/2007TC002181.
Takahashi, E. (1986). Melting of a dry peridoti-
te KLB-1 up to 14 GPa implications on the ori-
gin of peridotite upper mantle. Journal of Geo-
physical Research: Solid Earth, 91, 9367�
9382. https://doi.org/10.1029/JB091iB09p09367.
Walter, M. J. (2005). Melt Extraction and Com-
positionel Variability in Mantle Lithospere.
In R. W. Carlson (Ed.), The Mantle and Core
(pp. 363�394). Oxford: Elsevier.
Walter, M. J. (1998). Melting of garnet perido-
tite and the origin of komatiite and depleted
lithosphere. Journal of Petrology, 39 (1), 29�
60. https://doi.org/10.1093/petroj/39.1.29.
Wyllie, P. J. (1977). Effects of H2O and CO2 on
magma generation in the crust and mantle.
Journal of the Geological Society, 134, 215�
234. https://doi.org/10.1144/gsjgs.134.2.0215.
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
168 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
References
Bogatikov, O. A., Kovalenko, V. I., & Sharkov, E. V.
(2010). Magmatism, tectonics and geodyna-
mics of the Earth: connection in time and in
space. Moscow: Nauka (in Russian).
Voloshina, Z. G. (1977). Volcanogenic formati-
ons of the Devonian in the central part of the
Dnieper-Donets depression. In Volcanism and
ore formations of the Dnieper-Donets Basin
and Donbass (pp. 55�74). Kiev: Naukova Dum-
ka (in Russian).
Geodynamic process and its geologic
manifestations in the continents
O. V. Usenko, 2018
The data on the composition of the mantle and crust, results of experimental studi-
es on melting under the pressure interval 0,5�0,7 GPa and temperatures 500�2000 °Ñ
have been integrated. Theoretical model of deep process behaviour has been propo-
sed which is based on geophysical thermal model and in addition takes into account
physical-chemical interactions in the system crystals-melt-fluid and their alterations
with the increase of pressure and temperature. The melts crystallize on the surface as
magmatic rocks and some part of the fluid forms the chemogenic component of the se-
dimentary strata. Composition, thickness and structure of sedimentary stratum are de-
termined by the processes occurred at the border of melting layer (asthenosphere) and
the lithosphere (LAB). Analysis of complex geological information has been conducted,
including age and composition of magmatic and synchronous sedimentary rocks, tec-
tonic structure, metamorphism and hydrothermal activity of phanerozoic structures.
Comparison of deep process predictable by theoretical model with its geologic mani-
festations on the surface allows to affirm that there is some relationship between the
change of occurrence of melting layer in geodynamic process and geological events
specified. Basic regimes have been distinguished with each of them specified by its
own set of magmatic and volcanogenic-sedimentary complexes. In the regime of �fol-
ded area� ultrabasite ( lertsolite) complexes arrear at first, then volcanogenic picrites
(not compulsory) are formed and then � basalts or alkaline rocks complexes. At the
last stage multiphase massifs with gabbro, andesites, granites are produced. Special
feature of this regime is formation of thick (rhythmic strata). Its metamorphism was re-
alized later as a result of formation of melting focus in the crust. Rift regime is cha-
racterized by smaller integrated thickness of sediments. Constituents of these strata
preferably are lavas of ultrabasites and basalts as well as of andesites and liparites.
Dominance of chemogenic-sedimentary rocks is specific and minor development of
metamorphic transformations. Trappe regime is manifested by magmatic rocks. Spatial
connection with kimberlites and carbonatites is often observed. Magmatic ultrabasites
are close to comatiite standard, basalts are widely distributed and andesites are negli-
gibly low by amount. Sedimentary rocks are practically not represented. Dependences
determined give possibility to use material composition and structural features of rocks
for reconditioning of paleogeodynamic processes.
Key words: plume, asthenosphere�lithosphere border, mantle, crust, fluid currents,
interactions in the system crystals-melt-fluid, geodynamic process, folded area, rift ,
trap province, magmatic rocks, flysch stratum.
Garrels, R., & Christ, Ch. L. (1968). Solutions,
minerals, equilibria. Moscow: Mir (in Russian).
Dolenko, G. N. (Ed.). (1991). Geology and pet-
roleum potential of the Dnieper-Donets Basin.
Endogenous processes and petroleum poten-
tial. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Gordienko, V. V. (2007). The advection-polymor-
phic hypothesis of processes in the tectono-
sphere. Kiev: Korvin Press (in Russian).
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 169
of : 1 000 000 scale. (1983). Sofia: Publ. Bul-
garian Academy of Sciences (in Russian).
Palyanov, Yu. N., Sokol, A. G., & Sobolev, N. V.
(2005). Experimental modeling of mantle dia-
mond-forming processes. Geologiya i geofizi-
ka, 46 (12), 1290�1303 (in Rusian).
Peresypkin, V. I. (2007). Molecular composition
of alkano-naphthenic hydrocarbons in hydro-
thermal deposits of the East Pacific Rise. Geo-
logy of the seas and oceans: Proceedings of
the XVII International Conference (Schools)
on marine geology (Vol. II, pp. 59�61). Mos-
cow: GEOS (in Russian).
Perchuk, L. L. (1997). Deep Fluid Flows and Gra-
nite Birth. Sorosovskiy obrazovatelnyy zhur-
nal, (6), 56�63 (in Russian).
Purtov, V. K., Anfilogov, V. N., & Yegorova, L. G.
(2002). The interaction of basalt with chlori-
de solutions and the mechanism of formation
of acid melts. Geokhimiya, (10), 1084�1097 (in
Russian).
Ryabchikov, I. D. (1982). Fluid mass transfer and
mantle magma formation. Vulkanologiya i sey-
smologiya, (5), 3�9 (in Russian).
Ryabchikov, I. D., Kogarko, L. N., & Solovova, I. P.
(2009). Physico-chemical conditions of mag-
ma formation at the base of the Siberian plume
according to the study of melt microinclusi-
ons in mejmechites and alkaline picrites of May-
mech-Kotui province. Petrologiya, 17(3), 311�
322 (in Russua).
Sobolev, A. V., Krivolutskaya, N. A., & Kuz-
min, D. V. (2009a). Petrology of the parent
melts and mantle sources of magmas of the
Siberian Trap Province. Petrology, 17(12), 276�
310 (in Russian).
Sobolev, A. V., Sobolev, S. V., Kuzmin, D. V.,
Malich, K. N., & Petrunin, A. G. (2009b). The
Mechanism of Formation of Siberian Meyme-
chites and the Nature of Their Connection with
Traps and Kimberlites. Geologiya i geofizika,
50 (12), 1293�1334 (in Russian).
Solovyova, L. V., Egorov, K. N., Markova, M. E.,
Kharkiv, A. D., Popolitov, K. E., & Baranke-
vich, V. G. (1997). Mantle metasomatism and
melting in deep xenoliths of the Udachnaya
pipe, their possible connection with diamond
and kimberlite formation. Geology and geo-
physics, 38 (1), 172�193 (in Russian).
Specus, Z. V., & Serenko, V. P. (1990). Compo-
Gordienko, V. V., & Gordienko, I. V. (2005).
Hypothetical thermal models and data of geo-
thermometers. Dopovidi NAN Ukrainy, (3),
104�110 (in Russian).
Gordienko, V. V., & Usenko, O. V. (2003). Deep
processes in the tectonosphere of Ukraine.
Kiev: Publication of the Institute of Geophy-
sics of the National Academy of Sciences of
Ukraine (in Russian).
Gordienko, V. V. (Ed.). (2006). Dnieper-Donets
Basin (geophysics, deep-seated processes). Ki-
ev: Korvin Press (in Russian).
Dobretsov, N. L. (2010). Global geodynamic evo-
lution of the Earth and global geodynamic mo-
dels. Geologiya i geofizika, 51 (6), 761�784 (in
Russian).
Kadik, A. A., Lukanin, O. A., & Portnyagin, A. L.
(1990). Magma formation during upward mo-
vement of the mantle substance: temperature
regime and composition of melts formed du-
ring adiabatic decompression of ultrabasite mant-
les. Geokhimiya, (9), 1263�1276 (in Russian).
Kadik, A. A., & Frenkel, M. Ya. (1982). Decomp-
ression of rocks of the crust and upper mant-
le as a mechanism for the formation of mag-
mas. Moscow: Nauka (in Russian).
Lazarenko, Ye. K., Panov, B. S., & Gruba, V. I.
(1975). Mineralogy of the Donets Basin (Part 1).
Kiev: Naukova Dumka (in Rusian).
Litasov, K. D. (2011). Physico-chemical condi-
tions for melting the Earth�s mantle in the
presence of volatile components (according
to experimental data): Extended abstract of
Doctor′s thesis. Novosibirsk (in Russian).
Lukin, A. Ye. (1997). Litologic-dynamic factors
of oil and gas accumulation in aulacogenic
basins. Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lukin, A. Ye., & Shestopalov, V. M. (2018). From
new geological paradigm to the problems of
regional geological and geophysical survey.
Geofizicheskiy zhurnal, 40 (4), 3�72. https://
doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i4.2018.
140610 (in Russian).
Nikolis, G., & Prigozhin, I. (1990). Knowledge
of the Difficult. Moscow: Mir (in Russian).
Magmatism and metallogeny of the Carpathi-
an-Balkan folded area. Explanatory note to
the map of magmatic formations and metal-
logenic map of the Carpathian-Balkan region
Î. Â. ÓÑÅÍÊÎ
170 Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018
sition of the continental upper mantle and lo-
wer crust beneath the Siberian platform. Mos-
cow: Nauka (in Russian).
Taran, L. N. (2013). Tectonothermal evolution of
the crust of the north-west of Belarus in the
paleo- and mesoproterozoic: Extended abst-
ract of Doctor′s thesis. Minsk (in Russian).
Usenko, O. V. (2013). The development of the
Ingul megablock of the Ukrainian Shield dur-
ing the formation of the Novoukrainsky and
Korsun-Novomirgorod Plutons. Geofiziches-
kiy zhurnal, 35 (3), 54�69. https://doi.org/10.
24028/gzh.0203-3100.v35i3.2013.116394 (in
Russian).
Usenko, O. V. (2014). Formation of melts: geo-
dynamic process and physical and chemical
interactions. Kiev: Naukova Dumka (in Rus-
sian).
Chekalyuk, E. B. (1980). Thermodynamic sta-
bility of hydrocarbon systems in geothermo-
dynamic conditions. In Degassing of the Earth
and geotectonics (pp. 267�274). Moscow: Na-
uka (in Russian).
Shnyukov, E. F., Shcherbakov, I. B., & Shnyu-
kova, E. E. (1997). Paleo-island arc of the north
of the Black Sea. Kiev: Chernobylinform (in
Russian).
Chukhrov, F. V. (Ed.). (1991). Endogenous sour-
ces of ore matter. Moscow: Nauka (in Russian).
Boyd, F. R., Pearson, D. J., Hoal, K. O., Hoal, B. J.,
Nixon, P. H., Kingston, M. J., & Mertzman, S. A.
(2004). Garnet lherzolites from Louwrensia, Na-
mibia: bulk composition and P/T relations.
Lithos, 77, 573�592. https://doi.org/10.1016/
j.lithos.2004.03.010.
Carlson, R. W., Pearson, D. G., & James, D. E.
(2005). Physical, chemical and chronological
characteristics of continental mantle. Reviews
of Geophysics, 43, RG1001, 1�24. http: dx.
doi.org.10.1029/2004RG000156.
Ñondie, K. C. (2011). Earth and evolving plane-
tary system. Elsåvier.
Dawson, J. B. (2002). Metasomatism and parti-
al melting in upper-mantle peridotite xeno-
liths from the Lashaine volcano, Northern Tan-
zania. Journal of Petrology, 43 (9), 1749�1777.
https://doi.org/10.1093/petrology/43.9.1749.
Fischer, Ê. Ì., Ford, Í. À., Abt, D. L., & Ry-
chert, Ñ. À. (2010). The Lithosphere�Asthe-
nosphere Boundary Annu. Annual Review of
Earth and Planetary Sciences, 38, 551�575.
https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040809-
152438.
Girnis, A. V., Brey, G. P., & Ryabchikov, I. D.
(1995). Origin of Group 1A kimberlites: Fluid-
saturated melting experiments at 45�55 kbar.
Earth and Planetary Science Letters, 134 (3-4),
283�296. https://doi.org/10.1016/0012-821X
(95)00120-2.
Gudfinnsson, G. H., & Presnal, D. C. (2005). Con-
tinuîus gradations among primary carbona-
tic, melilitic, basaltic, picritic, and komatiitic
melts in equilibrium with garnet lherzolite at
3�8 GPa. Journal of Petrology, 46 (8), 1645�
1659. https://doi.org/10.1093/petrology/egi
029.
Hernlund, J. W., & McNamara, A. K. (2015). The
core�mantle boundary region. In G. Schu-
bert (Ed.), Treatise on Geophysics (Vol. 7,
pp. 461�519). Oxford: Elsevier.
Herzberg, Ñ., Condie, K., & Korenaga, J. (2010).
Thermal history of the Earth and its petrolo-
gical expression. Earth and Planetary Science
Letters, 292 (1-2), 79�88. doi: 10.1016/j.epsl.
2010.01.022.
Ionov, D. A., Bodinier, J.-L., Mukasa, S. B., &
Zanetti, A. (2002). Mechanisms and sources
of mantle metasomatism: major and trace ele-
ment compositions of peridotite xenolits from
Spitsbergen in the context of numerical mode-
ling. Journal of Petrology, 43 (12), 2219�2259.
https://doi.org/10.1093/petrology/43.12.2261.
Ionov, D. A., Ashchepkov, I. V., Stosch, H.-G.,
Witt-Eickschen, G., & Seck, H. A. (1993). Gar-
net peridotite xenoliths from the Vitim vol-
canic field, Baikal Region: The nature of the
garnetspinelperidotite transition zone in the
continental mantle. Journal of Petrology, 34 (6),
1141�1175. https://doi.org/10.1093/petrolo-
gy/34.6.1141.
Jones, A. G., Plomerova, J., Korja, T., Sodoudi, F.,
& Spakman, W. (2010). Europe from the bot-
tom up: A statistical examination of the cent-
ral and northern European lithosphere�asthe-
nosphere boundary from comparing seismo-
logical and electromagnetic observations. Li-
thos, 120 (1-2), 14�29. https://doi.org/10.1016
/j.lithos.2010.07.013.
Kamenetsky, M. B., Sobolev, A. V., Kamenet-
sky, V. S., Maas, R., Danyushevsky, L. V., Tho-
mas, R., ... Sobolev, N. V. (2004). Kimberlite
ÃÅÎÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ È ÅÃÎ ÃÅÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎßÂËÅÍÈß ...
Ãåîôèçè÷åñêèé æóðíàë ¹ 5, Ò. 40, 2018 171
melts rich in alkali chlorides and carbonates:
A potent metasomatic agent in the mantle.
Geology, 32(10), 845�848. https://doi.org/10.
1130/G20821.1.
Lesher, C. E., Pickering-Witter, J., Baxter, G.,
& Walter, M. (2003). Melting of garnet peri-
dotite: Effects of capsules and thermocoup-
les, and implications for the high-pressure mant-
le solidus. American Mineralogist, 88(8-9), 1181�
1189. https://doi.org/10.2138/am-2003-8-901.
Maruyama, S., Yuen, D. A., & Windley, B. F.
(2007). Dynamics of plumes and superplumes
through time. In D. A. Yuen, S. Maruyama,
S. Karato, & B. F. Windley (Eds), Superplumes:
Beyond Plate Tectonics (pp. 441�502). Springer.
McKenzie, D., & Bickle, M. J. (1988). The volu-
me and composition of melt generated by ex-
tension of the lithosphere. Journal of Petrolo-
gy, 29 (3), 625�679. https://doi.org/10.1093/
petrology/29.3.625.
Morgan, W. J. (1972). Plate motions and deep
mantle convection. AAPG Bulletin, 56(2), 203�
213.
Olson, P., Deguen, R., Hinnov, L. A., & Zhong, S.
(2013). Controls on geomagnetic reversals and
core evolution by mantle convection in the
Phanerozoic. Earth and Planetary Science Let-
ters, 214, 87�103. https://doi.org/10.1016/j.
pepi.2012.10.003.
Pavlenkova, G. A., & Pavlenkova, N. I. (2006).
Upper mantle structure of the Northern Eura-
sia from peaceful nuclear explosion data. Tec-
tonophysics, 416(1-4), 33�52. https://doi.org/
10.1016/j.tecto.2005.11.010.
Pearson, D. J., Canil, D., & Shirey, S. B. (2005).
Mantle Samples Included in Volcanics Rocks:
Xenoliths and Diamonds. In R. W. Carlson (Ed.),
The Mantle and Core (pp. 171�276). Oxford:
Elsevier.
Ritsema, J., Deuss, A., van Heijst, H. J., & Wood-
house, J. H. (2011). S40RTS: a degree-40 shear-
velocity model for the mantle from new Ray-
leigh wave dispersion, teleseismic traveltime
and normal-mode splitting function measure-
ments. Geophysical Journal International, 184(3),
1223�1236. https://doi.org/10.1111/j.1365-
246X.2010.04884.x.
Ryabchikov, I. D., Solovova, I. P., Ntaflos, Th.,
Büchl, A., & Tikhonenkov, P. I. (2001). Sub-
alkaline picrobasalts and plateau basalts from
Putorana plateau (Siberian CFB province). II .
Melt inclusion chemistry, composition of
�primary� magmas and P-T regime at the base
of superplume. Geokhimiya, (5), 484�497.
Sharapov, V. N., Perepechko, Yu. V., Perepech-
ko L. N., & Rakhmenkulova, I. F. (2008). Mant-
le sources of Permian-Triassic Siberian traps
(West Siberian Plate and Siberian craton). Rus-
sian Geology and Geophysics, 49 (7), 492�502.
https://doi.org/10.1016/j.rgg.2008.06.004.
Shervais, J. W., & Hanan, Â. Â. (2008). Lithosphe-
ric topography, tilted plumes, and the track of
the Snake River�Yellowstone hot spot. Tec-
tonics, 27(5), 1�17. doi:10.1029/2007TC002181.
Takahashi, E. (1986). Melting of a dry peridoti-
te KLB-1 up to 14 GPa implications on the ori-
gin of peridotite upper mantle. Journal of Geo-
physical Research: Solid Earth, 91, 9367�
9382. https://doi.org/10.1029/JB091iB09p09367.
Walter, M. J. (2005). Melt Extraction and Com-
positionel Variability in Mantle Lithospere.
In R. W. Carlson (Ed.), The Mantle and Core
(pp. 363�394). Oxford: Elsevier.
Walter, M. J. (1998). Melting of garnet perido-
tite and the origin of komatiite and depleted
lithosphere. Journal of Petrology, 39 (1), 29�
60. https://doi.org/10.1093/petroj/39.1.29.
Wyllie, P. J. (1977). Effects of H2O and CO2 on
magma generation in the crust and mantle.
Journal of the Geological Society, 134, 215�
234. https://doi.org/10.1144/gsjgs.134.2.0215.
Green, D. Í., Falloon, T. J., Eggins, S. M., &
Yaxley, G. M. (2001). Primary magmas and mant-
le temperatures. European Journal of Miner-a-
logy, 13(3), 437�451. https://doi.org/10.1127/
0935-1221/2001/0013-0437.
Kogarko, L. N., & Zartman, R. E. (2007). A Pb
isotope investigation of the Guli massif, May-
mecha Kotuy alkaline.ultramafic complex, Si-
berian flood basalt province, Polar Siberia. Mi-
neralogy and Petrology, 89(1-2), 113�132. doi:
10.1007/s00710-006-0139-3.
O�Reilly, S. Y., & Griffin, W. L. (2010). The con-
tinental lithosphere�asthenosphere bounda-
ry: Can we sample it? Lithos, 120(1-2), 1�13.
doi:10.1016 j.lithos.2010.03.016.
Wyllie, P. J., & Ryabchikov, I. D. (2000). Vola-
tile components, magmas, and critical fluids
in upwelling mantle. Journal of Petrology,
41(7), 1195�1205. https://doi.org/10.1093/pet
rology/41.7.1195.
|