Сотрудники лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из Санкт-Петербурга исследовали породы, поднятые со дна Российской Антарктической экспедицией в 2016 году на научно-экспедиционным судне «Академик Фёдоров», сообщили в Минобрнауки России. Впервые определён возраст пород и получена новая изотопно-геохимическая информация о природе подводного хребта Шака. На основании исследования показано, что хребет Шака представляет собой континентальный блок, перемещённый при раскрытии Южной Атлантики вдоль протяжённого трансформного разлома от континентальной окраины Африки.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geochemistry International.

Район южной части Атлантического океана, где расположена структура подводного хребта Шака (рис.1), до сих пор является наименее изученным. Западное окончание Юго-Западного Индийского хребта, к которому принадлежит трансформный разлом и хребет Шака, отличается ультрамедленным спредингом со скоростью раскрытия 1,5–1,6 сантиметров в год. В результате проведённого в рейсе НЭС «Академик Фёдоров» 2016 года драгирования склонов хребта Шака на трёх станциях было поднято около 700 кг донно-каменного материала. Авторами исследованы магматические породы базальт-андезитового ряда, слагающие подводный хребет Шака.

По геохимическим особенностям изученных магматических пород удалось выявить их сходство с юрскими базитовыми комплексами провинции Феррар в Антарктиде и Фолклендских островов, которые сформировались в результате внедрения плюма Кару-Мод вблизи палеотихоокеанской зоны субдукции.

Установлено, что базальты хребта Шака имеют умеренно радиогенный состав свинца и стронция, и отличаются от состава мантийного источника обогащённых плюмовых магм провинции Кару (южная Африка) и Земля Королевы Мод (Антарктида) более высокими значениями отношений ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb и ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb при данных значениях ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb. В то же время изотопный состав магматитов хребта Шака может отражать геохимические характеристики флюидного компонента субдукционного происхождения, ответственного за обогащение мантийных расплавов. Присутствие материала такого состава установлено в мантийном источнике расплавов провинции Феррар и Фолклендских островов, возраст формирования которых близок магматизму хребта Шака. Это подтверждено результатами локального U-Pb изотопного анализа бадделеита, впервые установившего древний возраст поднятия, сопоставимый с проявлениями мантийного плюма Кару-Мод в центральной Гондване около 183,8±2,2 млн лет.

Происхождение хребта Шака может быть связано с ранней дораскольной историей восточной Гондваны, в субдукционных условиях, но сама зона субдукции более древняя, чем известные субдукционные зоны западной части Атлантики (рис.2).

Таким образом, хребет Шака может рассматриваться как неспрединговый блок-останец, оказавшийся пространственно сближенным в настоящее время с поднятием Буве, благодаря сложной истории раскрытия Южного океана под воздействием плюма Кару–Мод. «На основании выполненных исследований сделан вывод, что хребет Шака представляет собой континентальный блок, перемещённый при раскрытии Южной Атлантики вдоль протяжённого трансформного разлома от континентальной окраины Африки», — прокомментировала ведущий научный сотрудник лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН доктор геолого-минералогических наук Надежда Михайловна Сущевская.

Полученные выводы особенно важны для дальнейшей расшифровки истории образования Южного океана.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.