CROZET RISE, INDIAN OCEAN: PETROLOGY, GEOCHEMISTRY AND GEODYNAMIC FEATURES OF FORMATION
- Autores: Sushchevskaya N.M1, Shcherbakov V.D2, Dubinin E.P3, Shishkina T.A1, Belyatsky B.V4, Lorenz K.A1, Anosova M.O1, Bolshiyanov D.Y.5
-
Afiliações:
- Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences
- Geological Faculty, Moscow State University
- Museum of Natural History, Moscow State University
- Karpinsky Russian Geological Research Institute
- Arctic and Antarctic Research Institute
- Edição: Volume 70, Nº 12 (2025)
- Páginas: 943-965
- Seção: Articles
- URL: https://bakhtiniada.ru/0016-7525/article/view/362314
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034495625120014
- ID: 362314
Citar
Resumo
Sobre autores
N. Sushchevskaya
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences
Email: nadyas@geokhi.ru
Moscow, Russia
V. Shcherbakov
Geological Faculty, Moscow State UniversityMoscow, Russia
E. Dubinin
Museum of Natural History, Moscow State UniversityMoscow, Russia
T. Shishkina
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences
Email: tshishkina@geokhi.ru
Moscow, Russia
B. Belyatsky
Karpinsky Russian Geological Research Institute
Email: bbelyatsky@mail.ru
St. Petersburg, Russia
K. Lorenz
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of SciencesMoscow, Russia
M. Anosova
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of SciencesMoscow, Russia
D. Bolshiyanov
Arctic and Antarctic Research InstituteSt. Petersburg, Russia
Bibliografia
- Арискин А.А., Бармина Г.С. (2000) Моделирование фазовых равновесий при кристаллизации базальтовых магм. М: Наука. МАИК. «Наука/Интерпериодика», 363 с.
- Борисова А.Ю., Никулин В.В., Беляцкий Б.В., Овчинникова Г.В., Левский Л.К., Сущевская Н.М. (1996) Геохимия поздних щелочных серий подводных гор Обь и Лена, поднятия Конрад (Индийский океан) и особенности составов их мантийных источников. Геохимия. (6), 559–574.
- Булычев А.А., Д.А. Гилод, Е.П. Дубинин (2015) Двумерное структурно-плотносное моделирование строения тектоносферы акватории южной части Индийского океана. Геофизические исследования. 16(4), 15–35.
- Дубинин Е.П., Кохан А.В., Сущевская Н.М. (2013) Тектоника и магматизм ультрамедленных спрединговых хребтов. Геотектоника. (3), 3–30. https://doi.org/10.7868/S0016853X13030028
- Дубинин Е.П., Галушкин Ю.И., Грохольский А.Л., Кохан А.В., Сущевская Н.М. (2017) Горячие и холодные зоны Юго-Восточного Индийского хребта и их влияние на особенности его строения и магматизма (численное и физическое моделирование). Геотектоника. (3), 3–27.
- Дубинин Е.П., Рыжова Д.А., Чупахина А.И., Грохольский А.Л., Булычев А.А. (2023) Строение литосферы и условия формирования подводных поднятий приантарктической части Южной Атлантики на основе плотностного и физического моделирования. Геотектоника. (4), 32–55. https://doi.org/10.31857/S0016853X23040057
- Колотов В.П., Жилкина А.В., Широкова В.И., Догадкин Н.Н., Громяк И.Н., Догадкин Д.Н., Зыбинский А.М., Тюрин Д.А. (2020) Новый подход к минерализации образцов в открытой системе для анализа геологических образцов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с улучшенными метрологическими характеристиками. Журнал Аналитической Химии. 75(5), 394–407.
- Кохан А.В., Дубинин Е.П., Сущевская Н.М. (2019) Строение и эволюция восточной части Юго-Западного Срединно-Океанического Индийского хребта. Геотектоника. (4), 3–24.
- Лейченков Г.Л., Сущевская Н.М., Беляцкий Б.В. (2003) Геодинамика атлантического и индийского секторов Южного океана. ДАН. 391(2), 228–231.
- Лейченков Г.Л., Гусева Ю.Б., Гандюхин В.В., Иванов С.В., Сафонова Л.В. (2014) Строение земной коры и история тектонического развития индоокеанской акватории Антарктики. Геотектоника. (1). 8–28.
- Лейченков Г.Л, Дубинин Е.П., Грохольский А.Л., Агранов Г.Д. (2018) Формирование и развитие микроконтинентов плато Кергелен, южная часть Индийского океана. Геотектоника. (5), 3–21.
- Мигдисова Н.А., Соболев А.В., Сущевская Н.М., Дубинин Е.П., Кузьмин Д.В. (2017) Мантийная гетерогенность в районе тройного сочленения Буве по составам оливиновых вкрапленников. Геология и геофизика. 58(11), 1633–1648. https://doi.org/10.15372/GiG20171102
- Мигдисова Н.А., Сущевская Н.М., Латтенен А.В., Михальский Е.М. (2004) Вариации составов клинопироксенов различных геодинамических обстановок из района Антарктиды. Петрология. 12(2), 206–224.
- Мигдисова Н.А., Сущевская Н.М., Портнягин М.В., Шишкина Т.А., Кузьмин Д.В., Батанова В.Г. (2023) Особенности состава породообразующих минералов лампроитовых лав вулкана Гауссберг, Восточная Антарктида. Геохимия. 68(9), 897–925.
- Migdisova N.A., Sushchevskaya N.M., Portnyagin M.V., Shishkina T.A., Kuzmin D.V., Batanova V.G. (2023) Composition of Phenocrysts in Lamproites of Gaussberg Volcano, East Antarctica. Geochem. Int. 61(9), 911–936. https://doi.org/10.1134/S0016702923090082
- Николаев Г.С., Арискин А.А., Бармина Г.С., Назаров М.А., Альмеев Р.Р. (2016) Тестирование Ol–Opx–Sp оксибарометра Балльхауса–Берри–Грина и калибровка нового уравнения для оценки окислительного состояния расплавов, насыщенных оливином и шпинелидом. Геохимия. (4), 323–343.
- Nikolaev G.S., Ariskin A.A., Barmina G.S., Nazarova M.A., Almeev R.R. (2016) Test of the Ballhaus–Berry–Green Ol–Opx–Sp oxybarometer and calibration of a new equation for estimating the redox state of melts saturated with olivine and spinel. Geochem. Int. 54(4), 301–320.
- Сущевская Н.М., Цехоня Т.И., Дубинин Е.П., Мирлин Е.Г., Кононкова Н.Н. (1996) Формирование океанской коры в системе срединно-океанических хребтов Индийского океана. Геохимия. (10), 963975.
- Сущевская Н.М., Каменецкий В.С., Беляцкий Б.В., Артамонов А.В. (2013) Геохимическая эволюция базальтового магматизма Индийского океана. Геохимия. (8), 663–689.
- Sushchevskaya N.M., Kamenetsky V.S., Belyatsky B.V., Artamonov A.V. (2013) Geochemical evolution of Indian ocean basaltic magmatism. Geochem. Int. 51(8), 599–622.
- Сущевская Н.М., Дубинин Е.П., Щербаков В.Д., Беляцкий Б.В., Жилкина А.В. (2021) Особенности образования толеитовых магм в районах взаимодействия развивающегося спредингового хребта, трансформной зоны и плюма (на примере изучения базальтов скв. 332В, 37 рейс DSDP, Северная Атлантика). Геохимия. 66(10), 867–886.
- Sushchevskaya N.M., Dubinin E.P., Shcherbakov V.D., Belyatsky B.V., Zhilkina A.V. (2021) Generation of Tholeiitic Magmas in the Interaction Zone of Evolving Ridge, Fracture Zone, and Plume Evidence from Basalts in 332В Hole, DSDP Leg 37, North Atlantic. Geochem. Int., 59(10), 903–921.
- Сущевская Н.М., Лейченков Г.Л., Беляцкий Б.В., Жилкина А.В. (2022) Эволюция плюма Кару-Мод и его влияние на формирование мезозойских магматических провинций в Антарктиде. Геохимия. 60(6), 503–525. https://doi.org/10.31857/S0016752522060097
- Sushchevskaya N.M., Leitchenkov G.L., Belyatsky B.V., Zhilkina A.V. (2022) Evolution of the Karoo-Maud plume and formation of Mesozoic igneous provinces in Antarctica. Geochem. Int. 60(6), 509–529. https://doi.org/10.1134/S001670292206009X
- Сущевская Н.М., Щербаков В.Д., Пейве А.А., Дубинин Е.П., Беляцкий Б.В., Жилкина А.В. (2024). Формирование океанической коры в пределах района разломной зоны Эндрю Бейн Юго-Западного Индийского хребта (по данным петролого-геохимического изучения). Геохимия. 69 (1), 3–20.
- Sushchevskya N.M., Scherbakov V.D., Peive A.A., Dubinin E. P., B.V. Belyatsky, Zhilkina A.V. (2024) Formation of oceanic crust within the Andrew Bain fault zone of the Southwest Indian ridge (petrological and geochemical data) Geochem. Int. 62 (1), 1–17.
- Шайхуллина А.А., Дубинин Е.П., Булычев А.А., Гилод Д.А. (2018) Тектоносфера поднятий Крозе и Конрад по геофизическим данным. Геофизика. (2), 44–51.
- Armienti P., Longo P. (2011) Three-dimensional representation of geochemical data from a multidimensional compositional space. Int. J. Geosci. 2, 231–239.
- Ballhaus C.G., Berry R.F., Green D.H. (1991) High pressure experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen geobarometer: implications for the oxidation state of the upper mantle. Contrib. Mineral. Petrol. 107, 27–40.
- Bedard, J.H. (2014) Parameterizations of calcic clinopyroxene – Melt trace element partition coefficients. Geochem. Geophys. Geosyst. 15, 303–336. https://doi.org/10.1002/2013GC005112
- Beier C., Turner S.P., Plank T., White W. (2010) A preliminary assessment of the symmetry of source composition and melting dynamics across the Azores plume. Geochem. Geophys. Geosyst. 11(1), Q02004. https://doi.org/10.1029/2009GC002833
- Beier C., Stracke A., Haase K.M. (2007) The peculiar geochemical signatures of São Miguel (Azores) lavas: Metasomatised or recycled mantle sources? Earth Planet. Sci. Lett. 259, 186–199.
- Borisova A.Yu., Belyatsky B.V., Portnyagin M.V., Suschevskaya N.M. (2001) Petrogenesis of an olivine-phyric basalts from the Aphanasey Nikitin Rise: evidence for contamination by cratonic lower continental crust. J. Petrol. 42(2), 277–319.
- Breton, T., Pichat, S., Moine, B., Moreira, M., Rose-Koga, E. F., Auclair, D., Bosq, C., Wavrant, L.-M. (2013) Geochemical heterogeneities within the Crozet hotspot. Earth Planet. Sci. Lett. 376, 126–136.
- Burke K., Steinberger B., Torsvik T.H., Smethurst M.A. (2008) Plume generation zones at the margins of large low shear velocity provinces on the core–mantle boundary. Earth Planet. Sci. Lett. 265, 49–60.
- Coogan L.A., Saunders A.D., Wilson R.N. (2014) Aluminium-in-olivine thermometry of primitive basalts: Evidence of an anomalously hot mantle source for large igneous provinces. Chem. Geol. 368, 1–10.
- Courtney R., Recq M. (1986) Anomalous heat flow near the Crozet Plateau and mantle convection. Earth Planet. Sci. Lett. 79, 373–384.
- Davaille A., Romanowicz B. (2020) Deflating the LLSVPs: of mantle thermochemical plumes rather than thick stagnant «piles». Tectonics. 39, e2020TC006265. https://doi.org/10.1029/2020TC006265
- Desa M.-A., Ramana M. (2016) Middle Cretaceous geomagnetic field anomalies in the Eastern Indian Ocean and their implication to the tectonic evolution of the Bay of Bengal. Marin. Geol. 382, 111–121. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2016.10.002
- Escartin J, Cannat M, Pouliquen G, Rabain A. (2001) Crustal thickness of V-shaped ridges south of the Azores: Interaction of the Mid-Atlantic Ridge (36°–39°N) and the Azores hot spot. J Geophys Res. 106, 21719–21735.
- Falloon T.J. Hoernle K., Schaefer B.F., Bindeman I.N., Hart S.R. (2022) Petrogenesis of Lava from Christmas Island, Northeast Indian Ocean: Implications for the Nature of Recycled Components in Non-Plume Intraplate Settings. Geosciences. 12, 118. https://doi.org/10.3390/geosciences12030118
- Gaetani, G.A., Grove, T.L. (1995) Partitioning of rare earth elements between clinopyroxene and silicate melt Crystal-chemical controls. Geochim. Cosmochim. Acta. 59, 1951–1962. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00119-0.
- Gale A., Langmuir Ch. H., Coolleen A., Dalton C.A. (2014) The Global Systematics of Ocean Ridge Basalts and their Origin. J. Petrol. 55 (6), 1051–1082. https://doi.org/10.1093/petrology/egu017
- Geng X., Liang Z., Zhang W., Liu Y., Hu Zh., Deng L. (2022) Formation of green-core clinopyroxene in continental basalts through magmatic differentiation and crustal assimilation: Insights from in-situ trace element and Pb isotopic compositions. Lithos. 410–411, 106587.
- Ghiorso M.S., Sack R.O. (1995) Chemical Mass Transfer in Magmatic Processes IV. A revised and internally consistent thermodynamic model for the interpolation and extrapolation of liquid-solid equilibria in magmatic systems at elevated temperatures and pressures. Contrib. Mineral. Petrol. 119, 197–212.
- Gibbons A.D., Barckhausen U., van den Bogaard P., Hoernle K., Werner R., Whittaker J.M., Müller R.D. ( 2011) Constraining the Jurassic extent of Greater India: Tectonic evolution of the West Australian margin. Geochem. Geophys. Geosyst. 13(5), Q05W13. https://doi.org/10.1029/2011GC003919
- Gunn B.M., Coy-Yll R., Watkins N.D., Abranson C.E., Nougier J. (1970) Geochemistry of an oceanite–ankaramite–basaltsuite from East Island, Crozet Archipelago. Contrib. Mineral. Petrol. 28, 319–339.
- Hofmann A.W. (2003) Sampling mantle heterogeneity through oceanic basalts: isotopes and trace elements. Treatise on Geochemistry. 2, 61–101. https://doi.org/0-08-043751-6
- Humphreys E.R., Niu Y. (2009) On the composition of ocean island basalts (OIB): The effects of lithospheric thickness variation and mantle metasomatism. Lithos. 112, 118–136. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.04.038
- Jackson M.G., Dasgupta R. (2008) Compositions of HIMU, EM1, and EM2 from global trends between radiogenic isotopes and major elements in ocean island basalts. Earth Planet. Sci. Lett. 276, 174–186. https://www.researchgate.net/publication/223174252
- Jacques, G. Hauff F., Hoernle K., Werner R, Uenzelmann-Neben G., Garbe-Schönberg D., Fischer M. (2019) Nature and origin of the Mozambique Ridge, SW Indian Ocean. Chem. Geol. 507, 9–22.
- Jochum K.P., Nohl L., Herwig K., Lammel E., Stoll B., Hofmann A.W. (2005) GeoReM: A new geochemical database for reference materials and isotopic standards. Geostand. Geoanal. Res. 29, 333–338.
- Jochum K.P., Stoll B., Herwig K., Willbold M. et al. (2006) MPI-DING reference glasses for in situ microanalysis: New reference values for element concentrations and isotope ratios. Geochem. Geophys. Geosyst. 7, Q02008. https://doi.org/10.1029/2005GC001060
- Jochum K.P., Weis U., Stoll B., Kuzmin D., Yang Q., Raczek I., Jacob D.E., Stracke A., Birbaum K., Frick D.A. (2011) Determination of reference values for NIST SRM 610-617 glasses following ISO guidelines. Geostand. Geoanal. Res. 35, 397–429.
- Kamenetsky V. S. and Maas R. (2002) Mantle–melt evolution (dynamic source) in the origin of a single MORB suite: a perspective from magnesian glasses of Macquarie Island. J. Petrol. 43(10), 1909–1922.
- Le Maitre R.W., Bateman P., Dudek A., Keller J., Lameyre J., Le Bas M.P., Sabine P.A., Schmid R., Sorensen H., Streckeisen A., Wolley A.R., Zannetin B. (1989) A classification of igneous rocks and glossary of terms. Blackwell Scientific Publ., Oxford, UK, 193 pp.
- Le Roex A., Class C., O’Connor J., Jokat W. (2010) Shona and Discovery aseismic ridge systems, South Atlantic: trace element evidence for enriched mantle sources. J. Petrol. 51(10), 2089–2120. https://doi.org/10.1093/petrology/egq050
- Le Roex A., Chevallier L., Verwoerd W.J., Barends R. (2012) Petrology and geochemistry of Marion and Prince Edward Islands, Southern Ocean: Magma chamber processes and source region characteristics. J. Volc. Geotherm. Res. 223-224, 11–28.
- Matthews K., Maloney K., Zahirovic S., Williams S.E., Seton M., Müller R.D. (2016) Global plate boundary evolution and kinematics since the late Paleozoic. Glob. Plan. Change. 146, 226–250. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.10.002
- McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) Composition of the Earth. Chem. Geol. 120, 223–253.
- Meyzen C.M., Marzoli A., Bellien G., Levresse G. (2016) Magmatic activity on a motionless plate: the case of East Island, Crozet Archipelago (Indian Ocean). J. Petrol. 57(7), 1409–1436.
- Prestvik T., Goldberg S., Goles G. (1999) Petrogenesis of the volcanic suite of Bouvetoya (Bouvet Island). South Atlantic Norsk Geologisk Tidsskrift. 79 (4), 205–218.
- Recq M., Goslin J., Charvis P., Operto S. (1998) Small-scale crustal variability within an intraplate structure: the Crozet Bank (Southern Indian Ocean). Geophys. J. Int. 134, 145–156.
- Salazar-Naranjo A.F., Vlach S.R.F. (2023) New experimental constraints for the evolution and thermobarometry of alkali ultrabasic to intermediate igneous rocks. J. Petrol. 64, 1–22. https://doi.org/10.1093/petrology/egad078
- Salazar-Naranjo A.F., Vlach S.R.F. (2025) P-T-ƒO2-X constraints on the partitioning behavior of trace elements between clinopyroxene and alkali melts: An experimental study. Chem. Geol. 677, 122629.
- Sandwell D.T., Müller R.D., Smith W.H.F., Garcia E., Francis R. (2014) New global marine gravity model from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure. Science. 346(6205), 65–67. https://doi.org/10.1126/science.1258213
- Sato T., Nogi Y., Sato H., Fujii M. (2022) A new tectonic model between the Madagascar Ridge and Del Cano Rise in the Indian Ocean. J. Geophys. Res.: Solid Earth. 127, e2021JB021743. https://doi.org/10.1029/2021JB021743
- Schilling J.-G. (1991) Fluxes and excess temperatures of mantle plumes inferred from their interaction with migrating midocean ridges. Nature. 352, 397–403.
- Schilling J.G. (1985) Upper mantle heterogeneities and dynamics. Nature. 314, 62–67.
- Schlich R. (1982) The Indian Ocean: aseismic ridges, spreading centers and ocean basins. In The Ocean Basins and Margins. (Eds. A.E.M. Nairn et al.). NY: Plenum Press. 51–147.
- Sigurdsson H., Schilling J.-C. (1976) Spinels in Mid-Atlantic Ridge basalts: Chemistry and occurrence. Earth Planet. Sci. Lett. 29, 7–20.
- Sobolev A.V., Hofmann A.W., Kuzmin D.V., Yaxley G.M., Arndt N.T., Chung S., Danyushevsky L.V., Elliott T., Frey F.A., Garcia M.O., Gurenko A.A., Kamenetsky V.S., Kerr A.C., Krivolutskaya N.A., Matvienkov V.V., Nikogosian I.K., Rocholl A., Sigurdsson I.A., Sushchevskaya N.M., Teklay M. (2007) The amount of recycled crust in sources of mantle-derived melts. Science. 316, 412.
- Storey M., Mahoney J., Saunders A.D., Duncan A.R., Kelley S.P., Coffin M.F. (1995) Timing of hot spot-related volcanism and the breakup of Madagascar and India. Science. 267, 852–855.
- Sun S.-S., McDonough W. (1989) Chemical and isotopic sytematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Magmatism in the Ocean Basins (Eds.: Saunders, A.D. & Norry, M.J.). Geological Society, London, Special Publications. 42, 313–345.
- Torsvik T.H, Cocks L.R.M. (2013) Gondwana from top to base in space and time. Gondw. Res. 24, 999–1030.
- Ural M. (2023) Major and trace element compositions of clinopyroxene phenocrysts in altered basaltic rocks from Yüksekova Complex within Bitlis Suture Zone (Elazığ, Eastern Turkey): Implications for the tholeiitic to calc-alkaline magmatism. Minerals. 13(2), 266.
- Van Achterbergh E., Ryan C.G., Jackson S.E., Griffin W.L. (2001) Data reduction software for LA-ICP-MS: appendix. In: Laser Ablation – ICP-Mass Spectrometry in the Earth Sciences: Principles and Applications (Eds: Sylvester, P.J.). Mineralogical Association of Canada Short Course Series. 29, 239–243.
- Wan Z., Coogan L.A., Canil D. (2008) Experimental calibration of aluminum partitioning between olivine and spinel as a geothermometer. Am. Mineral. 93, 1142–1147.
- Zhang T., Lin J., Gao J. (2011) Interactions between hotspots and the Southwest Indian Ridge during the last 90 Ma: implications on the formation of oceanic plateaus and intra-plate seamounts. Sci. China Earth. Sci. 54(8), 177–1188. https://doi.org/10.1007/s11430-011-4219-9
- Zindler, A. and S.R. Hart, (1986.) Chemical Geodynamics, Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 14, 493–571.
Arquivos suplementares

