Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
Комплексирование георадарных и радиоимпедансных зондирований в Байкальской рифтовой зоне
Get PDFRadiowave propagation techniqueshave been very rarely applied to investigate tectonic fault zones and geoelectric profilesof the Baikal rift zone. In our study, we used a combination ofground-penetrating radar (GPR) and radioimpedance techniquesin order to identify and investigatetectonic crustal fault zones in the study area. Using soundings in the super-long, long and ultra short radio wave ranges(from tens of KHz to few GHz), we detected the tectonic fault zones in the seismically active Baikal rift zone, specifically in the Tunka depression and the areas of Southern Baikal and Kotokel lakes.Faults and fault zones were identified from impedance variations and changes in the geoelectric profiles by analyzing the radio impedance profiles and soundings in the super-long and long radio wave ranges. The georadiolocation of fault structures in the ultra-short wave range made it possible to differentiate thepatterns of tectonic disturbances up to individual seismic dislocations in sedimentary and crystalline rocks and to determine the kinematics of movements in the fault zones. The techniques used in this study complement each other and ensure obtaining adequate quantitative descriptions of the study objects. By integrating varioustechniques of radio wave diagnostics, it is possible to obtain more detailed information on the structures of the tectonic fault zones. The results obtained in this study and the radioimpedance and GPR sounding and profiling techniques developed to investigate a heterogeneous underlying medium can be used in seismological and geological engineeringsurveys of the eastern and northern regions of Russia.Актуальность работы определяется тем, что в пределах Байкальской рифтовой зоны целенаправленные исследования зон тектонических нарушений и их геоэлектрических разрезов радиоволновыми методами почти не проводились. Цель исследований – выявление и изучение зон тектонических нарушений земной коры в СДВ-ДВ и УКВ диапазонах радиоволн по данным измерений комплексом радиоволновых методов радиоимпедансного и георадарного зондирований. Рассмотрены результаты комплексирования СДВ-ДВ и УКВ методов радиоволновой диагностики зон тектонических нарушений сейсмоактивной Байкальской рифтовой зоны в районах Тункинской впадины, Южного Байкала и озера Котокель в широком диапазоне радиоволн (от десятков килогерц до единиц гигагерц). Радиоимпедансное профилирование и зондирование в СДВ-ДВ диапазонах позволили обнаружить и локализовать разломы в земной коре по изменению импеданса и геоэлектрического разреза. Георадиолокация разломных структур в УКВ диапазоне сделала возможными дифференциацию тонкой структуры тектонического нарушения вплоть до отдельных сейсмодислокаций в осадочных и кристаллических породах и определение кинематики движений в разломной зоне. Использованные методы дополняют друг друга и позволяют количественно описать объект исследования. Комплексирование различных методов радиоволновой диагностики дает более подробную информацию о структуре зоны тектонических нарушений. Полученные результаты и разработанные методики радиоимпедансного и георадарного зондирования и профилирования неоднородной подстилающей среды могут быть использованы при сейсмологических и инженерно-геологических изысканиях в восточных и северных районах России
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРУКТУРНОЙ ГЕОМОРФОЛОГИИ (К 110-ЛЕТИЮ Н.А. ФЛОРЕНСОВА)
Get PDFNikolai Aleksandrovich Florensov is a Russian scientist who is famous for his contribution to the theoretical foundations of structural geomorphology.He formulated the law of the circulation of material in the Earth's crust, which is manifested by a periodically arisinglithodynamicflow, in the development cycle of which two main phases are distinguished as ascending and descending geodynamics. In our opinion, there is also the third phase, stabilization.This process is reflected in the morphological types of mountains. Considering the conditions of intracontinental orogeny, N.A.Florensovdistinguished two main types: constructive and destructive.Developing this concept, he solved a number of theoretical and philosophical problems concerning the inextricable relationship between the relief and the structure of the geological substratum, its geodynamics and, as a consequence, proposed to consider their relationship as changes in geomorphological formations in time and space. The scientific creativity of NA. Florensov, as a whole, is comparable in importance with that of other most prominent geomorphologists of the late 19th and 20th centuries, including V.M. Davis, W. Penk, S.S. Shults, I.P. Gerasimov, and L. King. Н.А. Флоренсов являлся одним из основоположников развития теоретических основ структурной геоморфологии. Им был открыт закон круговорота вещества земной коры в виде периодически возникающего литодинамического потока, в цикле развития которого наблюдаются две главные фазы – восходящей и нисходящей геодинамики. Авторы статьи выделяют еще и третью фазу – стабилизации. Внешним отображением этого процесса являются морфологические типы гор. В условиях внутриконтинентального орогенеза Н.А. Флоренсов выделял два основных типа: конструктивный и деструктивный. Разрабатывая данную концепцию, Николай Александрович решил ряд теоретико-философских задач о неразрывной связи рельефа со структурой геологического субстрата, его геодинамикой и, как следствие этого, предложил рассматривать их связь как смену геоморфологических формаций во времени и пространстве. Оценивая значение научного творчества Н.А. Флоренсова в целом, авторы статьи считают, что оно соизмеримо с таковым других великих геоморфологов конца XIX–XX вв., таких как В.М. Дэвис, В. Пенк, С.С. Шульц, И.П. Герасимов и Л. Кинг.
ЦИРКОН ИЗ ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНОГО ДИОРИТА ЧЕЛЯБИНСКОГО МАССИВА (ЮЖНЫЙ УРАЛ): МОРФОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ПЕТРОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
Get PDFThe article is focused on the morphology, trace element composition, U‐Pb and Lu‐Hf systems in zircon in high‐Mg diorite of the Chelyabinsk granitoid massif. Our analytical studies of the U‐Pb and Lu‐Hf isotope systems and the trace element composition were performed using mass spectrometry (MS) with inductively coupled plasma (ICP) and laser ablation (LA) of samples. It is established that the zircon formed at the last stages of crystallization of the basic melt under subsolidus conditions at low (600–700 °C) temperatures, which distinguishes it from the zircon of most other high‐Mg rocks of the intermediate composition. The internal structure of the zircon and the concentration of trace elements are locally altered under the influence of a fluid, which led to a partial disruption of the U‐Pb and Lu‐Hf isotopic systems. For the least altered areas in the zircon crystals, the age of crystallization of the parent high‐Mg melt is 362±2 Ma, which coincides with the age estimated from the geological data. Considering the isotope composition of Hf in the zircon and the trace element concentrations, there are grounds to relate the formation of high‐Mg diorite in the Chelyabinsk granitoid massif with a mixed mantle‐crustal source.В статье приводятся результаты изучения морфологии, микроэлементного состава, U‐Pb и Lu‐Hf изотопных систем в цирконе из высокомагнезиального диорита Челябинского гранитоидного массива. Ана‐ литические исследования изотопных U‐Pb и Lu‐Hf‐систем и микроэлементного состава проведены с использованием масс‐спектрометрии (МС) с индуктивно связанной плазмой (ИСП) и лазерной абляцией (ЛА) проб. Установлено, что циркон образовался на последних этапах кристаллизации базитового расплава в субсолидусных условиях при низких (600–700 °C) температурах, что отличает его от циркона большинства других высокомагнезиальных пород среднего состава. Внутренняя структура циркона и концентрации элементов‐ примесей локально изменены под воздействием флюида, что привело к частичному нарушению изотопных U‐Pb и Lu‐Hf систем. По наименее измененным областям в кристаллах циркона установлен возраст кристаллизации материнского высокомагнезиального расплава 362±2 млн. лет, совпадающий с геологическими данными. Изотопный состав Hf в цирконе и данные о содержаниях в нем микроэлементов позволяют связать образование высокомагнезиального диорита Челябинского гранитоидного массива с источником смешанной мантийно‐коровой природы
СВЯЗЬ СУБДУКЦИОННОГО И ПЛЮМОВОГО МАГМАТИЗМА НА АКТИВНЫХ ГРАНИЦАХ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ В ЗОНЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИБИРСКОГО КОНТИНЕНТА И ПАЛЕОАЗИАТСКОГО ОКЕАНА В НЕОПРОТЕРОЗОЕ И ПАЛЕОЗОЕ
Get PDFThis paper is focused on the relationship between plate‐ and plume‐tectonic processes during the formation of Neoproterozoic and Vendian‐Paleozoic island‐arc systems and active continental margins in the interaction zone of the Siberian continent and Paleoasian Ocean (PAO). In this study, we use our own materials collected in the long‐term research of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) and the published models showing convection in the asthenosphere and mantle, subduction‐related and plume magmatism at the Cenozoic active margins of the Western Pacific and California types. It is clearly shown that subduction‐related magmatism of the Paleoasian Ocean active margins should not be considered separately from plume magmatism. These interrelated processes played a major role in the CAOB formation. Based on the reconstructed Neoproterozoic, Vendian – Early and Middle Paleozoic paleogeodynamic features, 25 island‐arc systems of PAO are characterized. These island arcs are related to the occurrence of more than 30 plume magmatism areas. At the active margin of the Siberian continent, there are numerous fields of intraplate magmatism in riftogeneous structures. Such fields of various scales not related to subduction zones, especially at the final Late Paleozoic stage. All the major stages of the CAOB development, including the Cambrian‐ Ordovician collision stage, are clearly correlated with plume magmatism. Considering a revealed combination of the island arcs and the plume magmatism areas, there are grounds to suggest that the development of the entire Neoproterozoic‐ Paleozoic region of Central Asia was related to the activity of mantle plumes. На основе анализа известных моделей конвекции в астеносфере и мантии Земли, субдукционного и плюмового магматизма кайнозойских активных окраин западно‐тихоокеанского и калифорнийского типа и собственных материалов многолетних исследований Центрально‐Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) рассматривается взаимосвязь плейт‐ и плюмтектонических процессов при формировании неопроте‐ розойских и венд‐палеозойских островодужных систем и активных континентальных окраин в зоне взаимо‐ действия Сибирского континента и Палеоазиатского океана (ПАО). Показано, что субдукционный магматизм активных окраин Палеоазиатского океана невозможно рассматривать отдельно от плюмового. Эти процессы взаимосвязаны и играли основную роль в истории формирования ЦАСП. В результате анализа выполненных палеогеодинамических реконструкций неопротерозоя, венда – раннего и среднего палеозоя охарактеризова‐ но 25 островодужных систем ПАО, с которыми связано формирование более 30 ареалов плюмового магматизма. Кроме того, в пределах активной окраины Сибирского континента описаны многочисленные поля разномасштабного проявления внутриплитного магматизма в рифтогенных структурах, не связанных с зо‐ нами субдукции, особенно на заключительном позднепалеозойском этапе. Все переломные этапы в истории развития ЦАСП, включая кембро‐ордовикский коллизионный, четко сопоставляются с активностью мантийных плюмов. Такое сочетание островных дуг и ареалов плюмового магматизма указывает на то, что вся эта огромная неопротерозой‐палеозойская область Центральной Азии, несомненно, была связана с деятельностью мантийных плюмов
Интенсификация развития экзогенных геодинамических процессов в районах размещения крупных линейных объектов, связанная с изменениями характеристик грунтов
Get PDFIn the studied region, vast land areas are influenced by construction and operation of large linear facilities, such as oil-gas pipelines, power lines, motor roads and railways. In the areas along and inside the construction right-of-way zones, considerable changes occur in landscapes, microclimate conditions, hydrological features of water bodies, and geological engineering characteristics of the rocks. Furthermore, anthropogenic soil materials are produced. In our study, such materials are termed ‘man-made / technogenic soils’, which means the soil material displaced during stripping operations in the areas allocated for construction of linear objects, and the soil material resulting from coal mining and quarrying. The above-mentioned changes in the geological environment lead to intensive exogenous geodynamic processes (EGP) taking place during construction and in the first years of the object operation. In areas where such objects are located near and in residential areas, the EGP impact is observed in the zones that have been previously not at all influenced or only slightly affected by EGP. In our comprehensive study aimed at the assessment of the scale of the regional landslide and mudflow processes, the physical and chemical properties of technogenic soils were determined, their mineral and chemical composition was analyzed, and the levels of chemical contamination of the studied soils were estimated. The research results can be used in engineering-geological, construction, hydrometeorological surveys, as well as forecasting the development of EGP and their impact on the territory adjacent to the large linear objects.Интенсификация хозяйственной деятельности, связанная со строительством и дальнейшей эксплуатацией крупных линейных объектов (нефтегазопроводы, линии ЛЭП, авто- и железные дороги), затрагивает обширные области вдоль полосы строительства. В данной полосе происходит изменение ландшафтов, рельефа, микроклимата, гидрологических характеристик водных объектов, инженерно-геологических характеристик горных пород, слагающих территорию, и образование техногенных грунтов. Под «техногенными грунтами» в работе понимаются перемещенные грунты, образовавшиеся в результате срезок при планировке территории под прокладку линейных объектов, и грунты, сформированные при разработке угольных шахт и карьеров. Эти изменения геологической среды приводят к интенсивному развитию экзогенных геодинамических процессов (ЭГП) во время строительства и в первые годы эксплуатации объекта. В районах, в которых такие объекты проходят по селитебным территориям, в зоне влияния ЭГП оказываются площади, ранее мало подверженные их влиянию. В рамках данного исследования выполнены комплексные работы по оценке масштабов развития оползневых и селевых процессов, определены параметры физико-химических свойств техногенноперемещенных грунтов, определен их минеральный и химический состав, оценен уровень химического загрязнения исследуемых грунтов. Результаты исследований могут применяться при инженерно-геологических, строительных, гидрометеорологических изысканиях, а также при составлении прогноза развития ЭГП и их влияния на территории, прилегающие к крупным линейным объектам
МАФИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ (СОБСКИЙ КОМПЛЕКС, ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ): U‐Pb (SIMS) ДАННЫЕ
Get PDFThe rocks of the Sobsky complex, composing the bulk of the Sobsky batholith in the Polar Urals, contain mafic inclusions. The geological, petrographic and petro‐geochemical data show that the mafic inclusions of the Sobsky rocks belong to igneous formations, which are similar in their characteristics to autoliths. According to all the characteristics, these are the structures non‐contrasting to host rocks and having different structural‐textural features, a more basic composition of minerals and a more basic composition of rocks. The contact with the rocks of the complex is sharp and clear. The rocks of the complex in contact with autoliths are medium‐grained massive diorite rocks, quartz diorites, tonalites, mafic inclusions rocks – fine‐grained gabbros, gabbro‐diorites, and diorites. Isotopicgeochemical (U‐Pb, SIMS) data on zircons from the mafic inclusions suggest that their age is close, within the error limits, to the age of zircons from the enclosing Sobsky complex rocks.Породы собского комплекса, слагающие основной объем Собского батолита на Полярном Урале, содержат мафические включения. На основе геологических, петрографических и петрогеохимических данных показано, что мафические включения пород собского комплекса являются родственными магматическими образованиями, близкими по своим характеристикам к автолитам. По всем характеристикам это неконтрастные к вмещающим породам образования, отличающиеся структурно‐текстурными признаками, более основным составом минералов, более основным составом пород. Контакт с породами комплекса резкий и четкий. Породы комплекса в контакте с автолитами – средне‐ и крупнозернистые массивные диориты, кварцевые диориты, то‐ налиты, породы мафических включений – мелкозернистые габбро, габбро‐диориты, диориты. Изотопно‐геохимические (U‐Pb, SIMS) данные по цирконам из мафических включений позволяют утверждать, что возраст их близок в пределах погрешности к возрасту цирконов из пород собского комплекса, вмещающих эти включения
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ВАРИАЦИИ ЗАТУХАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ЮЖНОБАЙКАЛЬСКОЙ ВПАДИНЕ И ПРИЛЕГАЮЩИХ ОБЛАСТЯХ (БАЙКАЛЬСКИЙ РИФТ)
Get PDFOur detailed study of the crust and upper mantle of the South Baikal basin focused on seismic coda and seismic S-waves attenuation and estimated seismic quality factor (QS and QC), frequency parameter (n), attenuation coefficient (δ), total attenuation (QT), and the ratio of two components the total attenuation: intrinsic attenuation (Qi), and attenuation due to scattering caused by the inhomogeneities of the medium (QSC). We calculated the sizes of inhomogeneities revealed in the block medium, which put their effect on the attenuation of seismic waves in different frequency ranges. The seismic wave attenuation field was analyzed in comparison with the geological and geophysical characteristics of the medium, and a direct relationship was established between attenuation, composition and active processes in the crust and upper mantle of the studied area. According to the estimated intrinsic attenuation (Qi) and scattering attenuation (QSC) contributions into the total attenuation, intrinsic attenuation is generally dominant in the studied area, while the QSC component increases in the areas of large active faults.Получены детальные оценки затухания S-волн и коды в земной коре и верхней мантии Южнобайкальской рифтовой впадины: значения сейсмической добротности (QS и QC), частотного параметра (n), коэффициента затухания (δ), общего затухания (QT), а также проведена оценка вклада двух компонент затухания – внутреннего затухания (Qi) и затухания вследствие рассеяния на неоднородностях среды (QSC) – в общее затухание. Оценены размеры неоднородностей блоковой среды, оказывающих влияние на затухание сейсмических волн в различных частотных диапазонах. Сравнительный анализ поля затухания сейсмических волн игеолого-геофизических характеристик среды показывает существование прямой связи между затуханием, составом и активными процессами в земной коре и мантии региона. Оценка вклада внутреннего затухания (Qi) и затухания вследствие рассеяния сейсмических волн на неоднородностях среды (QSC) в общее затухание для рассматриваемого региона в целом выявила доминирующую роль внутреннего затухания при увеличении вклада рассеянной компоненты затухания Qsc в областях крупных активных разломов.
Краткосрочные электромагнитные предвестники землетрясений
Get PDFIn the study of the relationship between electromagnetic and seismotectonic processes, we analyzed the data of three observatories located at large distances, considering both latitudes and longitudes, and detected electromagnetic impulses in the frequency range from 0 to 5 Hz, which were recorded minutes before earthquakes. Detailed morphological and statistical analysis was carried out, and common and specific features were considered. Several cases are discussed to illustrate the occurrence of electromagnetic precursor signals before the recorded devastating earthquakes in Japan, China, Romania and other seismically active regions. A qualitative explanation is given for the study results.При исследовании связи электромагнитных и сейсмотектонических процессов по данным трех разнесенных по широте и долготе обсерваторий обнаружены электромагнитные импульсы в диапазоне частот от 0 до 5 Гц, которые наблюдались за минуты до землетрясения. Проведен детальный морфологический и статистический анализ результатов, рассмотрены их общие и индивидуальные особенности. На конкретных примерах иллюстрируется появление сигналов перед разрушительными землетрясениями в Японии, Китае, Румынии и в ряде других сейсмоактивных регионов. Обсуждаются затронутые в работе проблемы, полученным результатам дается качественное объяснение
Исследование и верификация скоростных моделей земной коры методами математического моделирования и активной сейсмологии
Get PDFThe article discusses a comparison of theoretical seismograms for two velocity models of the Earth's crust and P-wave arrival times estimated from experimental vibration seismograms for the 400-km long section of the Baikal–Ulaanbaatar profile. The theoretical seismograms were obtained by mathematical simulation of wave fields using the Earth's crust velocity models based on the data of the BEST and PASSCAL experiments. Vibration seismograms were obtained by measuring the wave field of a CVO-100 vibrator in the SB RAS Southern Baikal polygon. In the experiments, the vibration seismograms show that arrival times in the P-wave group correspond to the values for waves of large amplitudes in the theoretical seismograms. The P-wave arrival times in the theoretical seismograms of the BEST experiment are compared to the values in the experimental vibration seismograms for the 400-km long section of the Baikal–Ulaanbaatar profile. This comparison shows that the arrival times of maximum amplitude waves correspond to the theoretical hodographs of waves with velocities of 6.25–6.80 km/sec in the BEST experiment velocity model. At the same time, the experimental data set does not contain arrival times corresponding to longitudinal waves with Vp=7.25 km/sec, which are related to an assumed layer (more than 10 km thick) in the lower crust for the BEST experiment velocity model. In the experiments, the P-wave arrival times in the vibration seismograms correspond to the P-wave arrival times in the theoretical seismograms of the PASSCAL experiment throughout the entire 400-km long section of the Baikal–Ulaanbaatar profile. It is thus confirmed that the average values of the wave velocities in the PASSCAL velocity model have been reliably estimated. It should be noted that the experimental values of the arrival times of the first wave in the P-wave group are in agreement with the first arrival times in the hodographs of the theoretical seismograms for the velocity model in the PASSCAL experiment considering the distances from the source in a range of 65–380 km.Представлены результаты сравнения теоретических сейсмограмм для двух скоростных моделей земной коры и данных о временах вступлений Р-волн на экспериментальных вибрационных сейсмограммах на 400-километровом участке профиля Байкал – Улан-Батор. Теоретические сейсмограммы получены методами математического моделирования волновых полей для скоростных моделей земной коры, построенных по данным экспериментов BEST и PASSCAL. Вибрационные сейсмограммы получены при измерении волнового поля вибратора ЦВО-100 Южно-Байкальского полигона СО РАН. Экспериментальные значения времен вступлений в группе Р-волн на вибрационных сейсмограммах соответствуют значениям на теоретических сейсмограммах для волн большой амплитуды. Cравнение теоретических сейсмограмм эксперимента BEST и данных о временах вступлений Р-волн на экспериментальных вибрационных сейсмограммах на 400-километровом участке профиля Байкал – Улан-Батор показывает, что экспериментальные времена вступлений волн максимальной амплитуды соответствуют теоретическим годографам волн со скоростью 6.25–6.80 км/с скоростной модели эксперимента BEST. Вместе с тем экспериментальные данные не содержат времен вступлений, соответствующих продольным волнам со скоростью Vp=7.25 км/с, связанных с предполагаемым слоем мощностью более 10 км в нижней коре в скоростной модели эксперимента BEST. Экспериментальные значения времен вступлений волн в группе Р-волн вибрационных сейсмограмм находятся в области времен вступлений волн на теоретических сейсмограммах эксперимента PASSCAL на всем протяжении 400-километрового профиля. Это свидетельствует о надежном определении средних значений скоростей волн в скоростной модели эксперимента PASSCAL. Следует отметить, что экспериментальные значения времен вступлений первой волны в группе Р-волн согласуются с временами первых вступлений на годографах теоретических сейсмограмм для скоростной модели эксперимента PASSCAL в диапазоне расстояний от 65 до 380 км от источника
ОСОБЕННОСТИ ПЛАВЛЕНИЯ В КАНАЛЕ ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ПЛЮМА И ТЕПЛОМАССООБМЕН ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ БАЗАЛЬТОВОГО РАСПЛАВА В ГРИБООБРАЗНОЙ ГОЛОВЕ ПЛЮМА
Get PDFThe number Ka=N/N1 is used to evaluate the thermal power of a plume; N is the thermal power transferred from the plume base to its conduit, and N1 is the thermal power transferred from the plume conduit into the surrounding mantle. At the relative thermal power 1.9<Ka<10, after eruption of the melt from the plume conduit to the surface, melting occurs in the crustal block above the plume roof, resulting in the formation of a mushroom-shaped head of the plume. A thermochemical plume originates at the core-mantle boundary and ascends (melts up) to the surface. Based on laboratory and theoretical modeling data, we present the flow structure of melt in the conduit and the head of the thermochemical plume. The features of melting in the plume conduit are elucidated on the basis of the phase diagram of the CaO-MgO-Al2O3-SiO2 model system. The two upper convection cells of the plume conduit relate to the region of basic and ultrabasic compositions. Our study shows that melting in these cells proceeds according to monovariant equilibria of eutectic type L=Cpx+Opx+An+Sp and L=Fo+An+Cpx+Opx. In case of the CaO–MgO–Al2O3–SiO2–Na2O system, crystallization differentiation proceeds as separation of plagioclase crystals. Separation of plagioclase crystals enriched in anorthite component leads to enrichment of the residual melt in silica and alkaline components. Assuming the initial basaltic melt, we calculated the compositional changes in the melt, which are powered by the heat and mass transfer processes in the mushroom-shaped plume head. The calculations were performed in two stages: (1) after settling of refractory minerals; (2) after settling of plagioclase in the melt resulting from the first stage. In the second stage, the melt contains 88.5 % of plagioclase component. The calculations were performed for melt temperature Tmelt=1410 °C and pressure P=2.6 kbar and 6.3 kbar. The calculated weight contents of oxides, the normative compositions for solid phase, and the oxide content and normative composition for the residual melt were tabulated. The SiO2 content in the residual melt amounts to 59.6–62.3 % and corresponds to the crustal SiO2 content.В качестве масштаба тепловой мощности плюма используется критерий Ka=N/N1, где N– тепловая мощность, передающаяся от подошвы плюма в его канал, N1 – тепловая мощность, передаваемая от канала плюма в окружающую мантию. При 1.9<Ka<10 после прорыва расплава из канала плюма на поверхность происходит плавление массива коры над кровлей плюма и образуется грибообразная голова плюма. На основе данных экспериментального и теоретического моделирования представлена структура течения в расплаве канала и головы термохимического плюма, поднимающегося (выплавляющегося) от границы ядро–мантия к поверхности.На основе строения фазовой диаграммы модельной системы CaO–MgO–Al2O3–SiO2 показано, что в двух верхних конвективных ячейках канала плюма, в области основных и ультраосновных составов, плавление протекает по моновариантным равновесиям эвтектического типаL=Cpx+Opx+An+Sp и L=Fo+An+Cpx+Opx. При расширении состава указанной модельной системы щелочным компонентом до CaO–MgO–Al2O3–SiO2–Na2O в этих ячейках появляются условия для кристаллизационной дифференциации в виде процесса отделения кристаллов плагиоклаза. Отделение кристаллов плагиоклаза, обогащенных анортитовым компонентом, приводит к изменению состава остаточного расплава в направлении высоких содержаний кремнезема и щелочных компонентов. Проведены расчеты состава расплава, получающегося вследствие процессов тепло- и массопереноса в грибообразной голове плюма в предположении, что исходный состав расплава в ней – базальтовый. Расчеты проведены в два этапа: (1) после осаждения тугоплавких минералов на подошву головы плюма; (2) после осаждения плагиоклаза в расплаве, образовавшемся после первого этапа и содержащем 88.5 % плагиоклазового компонента. Результаты расчетов приведены в виде таблиц, представляющих процентное весовое содержание оксидов для твердой фазы, а также содержание оксидов и нормативный состав для остаточного расплава при температуре Tр=1410 °C и давлении P=2.6 кбар и P=6.3 кбар. Содержание SiO2 в остаточном расплаве составляет 59.6–62.3 % и соответствует содержанию SiO2 в коровом слое