geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2022-64-2-57-67geology-771Research ArticleМИНЕРАЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ, ЛИТОЛОГИЯMINERALOGY, PETROGRAPHY, LITHOLOGYПетрохимия и минералогия пемзы вулкана Пик Сарычева, о. Матуа, Центральные КурилыPetrochemistry and mineralogy of pumice from the Sarychev Peak Volcano, Matua Island, Central Kuril Islandhttps://orcid.org/0000-0001-7038-2970ОкругинВ. М.OkruginV. M.

Округин Виктор Михайлович — кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией вулканогенного рудообразования

9, Бульвар Пийпа, г. Петропавловск-Камчатский 683006

SPIN-код: 7131-5358

Victor M. Okrugin — Cand. Sci. (Geol-Min.), head of the laboratory the volcanic ore genesis

9, Boulevard Piip, Petropavlovsk-Kamchatsky 683006

SPIN-code: 7131-5358

okrugin74@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3506-4181СкильскаяЕ. Д.SkilskaiaE. D.

Скильская Елена Демьяновна — кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории вулканогенного рудообразования

9, Бульвар Пийпа, г. Петропавловск-Камчатский 683006

SPIN-code:1277-9244

Elena D. Skilskaia — Cand. Sci. (Geol.-Min.), senior researcher, the volcanic ore genesis laboratory

9, Boulevard Piip, Petropavlovsk-Kamchatsky 683006

SPIN-code:1277-9244

wideworldscience@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1508-5599МоскалеваС. В.MoskalevaS. V.

Москалева Светлана Васильевна — научный сотрудник лаборатории вулканогенного рудообразования 

9, Бульвар Пийпа, г. Петропавловск-Камчатский 683006

 

Svetlana V. Moskaleva — researcher, the volcanic ore genesis laboratory

9, Boulevard Piip, Petropavlovsk-Kamchatsky 683006

zond@kscnet.ruИнститут вулканологии и сейсмологии ДВО РАНРоссияInstitute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch, RASRussian Federation202217102022025767Copyright © Округин В.М., Скильская Е.Д., Москалева С.В., 20222022Округин В.М., Скильская Е.Д., Москалева С.В.Okrugin V.M., Skilskaia E.D., Moskaleva S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/771Введение

Введение. В статье изложены первые результаты минералого-петрографического изучения пемзы вулкана Пик Сарычева, о. Матуа, Центральные Курилы.

Цель

Цель: реконструировать составы магматических расплавов кальдерообразующего извержения вулкана пра-Матуа.

Материалы и методы

Материалы и методы. Основными методами исследования стали рентгенофазовый анализ на содержание петрогенных, редких и рассеянных элементов и элетронно-зондовый микроанализ для изучения вариаций химических составов минералов — вкрапленников пемз.

Результаты и заключение

Результаты и заключение. По содержанию SiO2 и суммы щелочей состав пемзы меняется от андезибазальтов (SiO2 = 55,94 мас.%) до дацитов (SiO2 = 67,70 мас.%). По содержанию K2O пемзы относятся к умеренно-калиевой серии пород. Минералы-вкрапленники, представленные плагиоклазом, амфиболом, апатитом и Fe-Ti оксидами, кристаллизовались близодновременно из водонасыщенного магматического расплава при давлении примерно 1,5—2,2 кбар. Магматический расплав был обогащен летучими компонентами H2O, CO2, S, F и Cl. 

Background

Background. The article presents the first results of a mineralogical and petrographic study of the pumice of the Sarychev Peak volcano, Matua island, the Central Kuril islands.

Aim

Aim. To reconstruct the compositions of magmatic melts of a caldera-forming eruption of the proto-Matua volcano.

Materials and methods

Materials and methods. The main research methods included an X-ray fluorescence spectral analysis to determine the content of petrogenic, rare and trace elements, as well as an electron-probe microanalysis to study variations in the chemical composition of mineral inclusions of pumice.

Results and conclusion

Results and conclusion. According to the content of SiO2 and the sum of alkalis, the composition of pumice varies from andesibasaltes (SiO2 = 55.94 wt.%) to dacites (SiO2 = 67.70 wt.%). According to the content of K2O, pumice can be classified as a moderate-potassium series of rocks. The inclusion minerals represented by plagioclase, amphibole, apatite and Fe-Ti oxides were crystallized at the same time from a water-saturated magmatic melt at a pressure of about 1.5–2.2 kbar. The igneous melt was enriched with volatile components of H2O, CO2, S, F and Cl.

пемзаамфиболплагиоклазстекловулкан Пик СарычеваКурилыpumiceamphiboleplagioclaseglassSarychev Peak volcanoKuril islandsисследования проведены по теме НИР лаборатории вулканогенного рудообразования № 0282-2019-0007. Благодарности: Авторы благодарят Русское географическое общество в лице И.В. Витер и Е.М. Верещаги за приглашение к участию в комплексных XXI и XXII Курило-Камчатской экспедиции в 2017 и 2018 гг. с возможностью проведения детальных геологических работ и отбора представительного каменного материала. Изготовление полированных аншлифов и шлифов было выполнено ст. инженером В.В. Куликовым и инженером А.А. Платоновым. За помощь в расчете кристаллохимических формул авторы благодарят В.В. Ананьева.research was carried out on the subject of the State Assignment of the IViS FEB RAS No. 0282-2019-0007. Acknowledgments: The authors thank the Russian Geographic Society represented by I.М. Viter and E.M. Vereshchaga for the invitation to participate in XXI and XXII Kurile-Kamchatka expeditions in 2017 and 2018. Authors thank V.V. Kulikov and A.A. Platonov for the preparation of the polish sections for detailed ingestions. The authors also thank Ananyev V.V. for a help in calculating the minerals formulas.ReferencesАндреев В.Н., Шанцер А.Н., Хренов А.П., Округин В.М., Нечаев В.Н. Извержение вулкана Пик Сарычева в 1976 г. // Бюллетень вулканологических станций. 1978. № 55. С. 35—40.Andreev V.N., Shancer A.N., Khrenov A.P., Okrugin V.M., Nechaev V.N. Eruption of Peak Sarychevo volcano in 1976 // Volcanol. Stations Bulletin. 1978. No. 55. P. 35—40 (In Russian).Гришин С.Ю., Мелекесцев И.В. Лавовые потоки (извержение 2009 г.) вулкана Пик Сарычева (Центральные Курилы) // Вестник Краунц. Науки о Земле. 2010. Вып. 15. № 1. С. 232—239.Grishin S.Yu., Melekestcev I.V. Lava flows at the Peak Sarychevo volcano (Central Kurile) Vestnik Kraunc // Earth Science. 2010. Vol. 15. No. 1. P. 232—239 (In Russian).Горшков Г.С. Вулкан Пик Сарычева // Бюллетень вулканологической станции. 1948. № 15. С. 3—7.Gorshkov G.S. The Peak Sarychevo volcano // Volcanol. Stations Bulletin. 1948. No. 15. P. 3—7 (In Russian).Дегтерев А.В., Рыбин А.В., Мелекесцев И.В., Разжигаева Н.Г. Эксплозивные извержения вулкана Пик Сарычева в голоцене (о. Матуа, Центральные Курилы): геохимия тефры // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 6. С. 16—26.Degterev A.V., Rybin A.V., Melekestcev I.V., Razzhigaeva N.G. Explosive eruptions of the Sarychev Peak volcano in the Holocene on Matua island, the Central Kuriles: the tephra geochemistry // Rus. J. Pafici Geol. 2012. Vol. 31. No. 6. P. 16—26.Витер И.В., Верещага Е.М., Округин В.М., Кудаева Ш.С., Плутахина Е.Ю., Зобенько О.А. О вулканогенной рудной минерализации о. Матуа (Курильские острова) // Материалы XXI Всероссийской научной конференции «Вулканизм и связанные с ним процессы». ПетропавловскКамчатский: ИВиС ДВО РАН, 2018. С. 165—168.Viter I.V., Vereshchaga E.M., Okrugin V.M., Kudaeva Sh.S., Plutakhina E.Yu., Zobenko O.A. About volcanic ore mineralization at the Matua Island (Kurile Islands) // Extended abstracts of the XXIII conference “Volcanism and related processes”. Petropavlovsk-Kamchatsky: IViS, 2018. P. 165—168 (In Russian).Леонов В.Л., Гриб Е.Н. Структурные позиции и вулканизм четвертичных кальдер Камчатки. Владивосток: Дальнаука, 2004. 189 с.Leonov V.L., Grib E.N. Structural positions and caldera eruptions of Quaternary volcanoes in Kamchatka. Vladivostok: Dalnauka, 2004. 189 p. (In Russian).Мартынов Ю.А., Рыбин А.В., Дегтерев А.В., Остапенко Д.С., Мартынов А.Ю. Геохимическая эволюция вулканизма о. Матуа (Центральные Курилы) // Тихоокеанская геология. 2015. Т. 34. № 1. С. 13—33.Martynov Yu.A., Rybin A.V., Gerterev A.V., Ostapenko D.S., Martynov A.Yu. Geochemical evolution of volcanism of the Matua island (Central Kuril islands) // Rus. J. Pafici Geol. 2015. Vol. 34. No. 1. P. 13—33 (In Russian).Мархинин Е.К. Вулкан Сарычева // Бюллетень вулканологической станции. 1964. № 35. С. 44—58.Markchinin E.K. The Sarychevo volcano // Volcanol. Stations Bulletin. 1964. No. 35. P. 44—58 (In Russian).Округин В.М., Скильская Е.Д., Кудаева Ш.С., Плутахина Е.Ю., Философова Т.М. Включения гранитоидов в эффузивно-пирокластических породах вулкана Пик Сарычева, о. Матуа, Центральные Курилы // Материалы XXIII конференции «Вулканизм и связанные с ним процессы». Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. С. 49—51.Okrugin V.M., Skilskaia E.D., Kudaeva Sh.S., Plutakhina Ye.Yu. Philosophova T.M. Inclusions of granitoids in effusive-pyroclastic rocks of the Sarychev Peak volcano, Matua Island, Central Kuriles // Extended abstracts of the XXIII conference “Volcanism and related processes”. Petropavlovsk-Kamchatsky: IViS, 2020. P. 49—51.Рыбин А.В., Чибисова М.В., Дегтерев А.В., Гурьянов В.Б. Вулканическая активность на Курильских островах в XXI в. // Вестник ДВО РАН. 2017. № 1. С. 51—61.Rybin A.V., Chibisova M.V., Degtеrev A.V., Guryanov V.B. Volcanic activity at Kurile Islands // Vestnik DVO RAS. 2017. № 1. P. 51—61.Смирнов С.З., Рыбин А.В., Соколова Е.Н., Кузьмин Д.В., Дегтерев А.В., Тимина Т.В. Кислые магмы кальдерных извержений острова Итуруп: первые результаты исследования расплавных включений во вкрапленниках пемз кальдеры Львиная пасть и перешейка Ветровой // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 1. С. 52—69.Smirnov S.Z., Rybin A.V., Sokolova E.N., Kuzmin D.V., Degtеrev A.V., Timina T.V. Felsic magmas of the caldera-forming eruptions on the Iturup Island: the first results of studies of the melt inclusions in phenocrysts from pumices of the Lvinaya Past and Vetrovoy Issthmus calderas // Rus. J. Pacific Geol. 2017. Vol. 11. No. 1. P. 52—69.Эрлих Э.Н., Мелекесцев И.В. Четвертичный кислый вулканизм западной части Тихоокеанского кольца // Кислый вулканизм / Под ред. К.Н. Рудич. Новосибирск: Наука, 1973. С. 4—39.Erlich E.N., Melekestcev I.V. Quaternary acid volcanism in western area of the Pacific rim. Acid volcanism. Eds. K.N. Rudich. Novosibirsk: Nauka, 1973. P. 4—39 (In Russian).Jonson M.C., Rutherford M. Experimental calibration of the aluminum in hornblende geobarometer with application to Long Vаlley caldera (California) volcanic rocks // Geology. 1989. V. 17. No. 9. P. 837—841.Jonson M.C., Rutherford M. Experimental calibration of the aluminum in hornblende geobarometer with application to Long Vаlley caldera (California) volcanic rocks // Geology. 1989. V. 17. No. 9. P. 837—841.Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E.S., et al. Nomeclature of amphiboles: Report of the Subcommittee on amphiboles of the Mineralogical association // Mineralogical Magazine. 1997. Vol. 61. № 3. P. 295—321.Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E.S., et al. Nomeclature of amphiboles: Report of the Subcommittee on amphiboles of the Mineralogical association // Mineral. Magazine. 1997. Vol. 61. No. 3. P. 295—321.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.