Potassium and silica variations in the Paleogenic – Macedonian – Rhodopean – North-Aegean Volcanic Belt: geodynamic and petrogenetic implications

Upper Eocene-Lower Oligocene volcanism in the Macedonian - Rhodope-North-Aegean Volcanic Belt has occurred in three volcanic zones: Struma Volcanic Zone, Central Rhodope Volcanic Zone, and East Rhodope Volcanic Zone. In this study we compare the potassium and silica variations in the Central Rhodope and East Rhodope Volcanic Zones.
   The composition of the volcanic products in the two zones shows strong dependence on crustal thickness. In the East Rhodope Volcanic Zone, underlain by thin (28-35 km) continental crust, volcanic rocks exhibit intermediate to acid composition with minor basic lavas. A distinct south to north enrichment trend and a complete range of low-K calc-alkaline, calc-alkaline, high-K calc-alkaline and shoshonitic series are distinguished in space and time. The Central Rhodope Volcanic Zone is characterized by a thicker continental crust (35–52 km). The volcanic rocks are dominated by acid lavas and ignimbrites with single intermediate dykes, showing high-K calc-alkaline and shoshonitic affinity, and well-defined south-southwest to north potassium enrichment not related to the crustal thickness.
   The spatial and temporal potassium and silica variations in both the Central Rhodope Volcanic Zone and the Eastern Rhodope Volcanic Zone can be explained by a northeastward-to northward-directed subduction system with time-increasing subduction angles and by the variability of cru stal thickness in the two zones.

П. Mарчев, С. Шaнoв. Вариации калия и силиция в Македоно-Родопско-Северноэгейском палеогееновом вулканическом поясе: геодинамическое и петрогенетическое значение. Верхнеэоценовый-нижнеолигоценовый вулканизм в Македоно-Родопско-Северноэгейском палеогеновом вулканическом поясе проявляется в трех вулканических зонах: в Струмской, Центрльно-Родопской и в Восточно-Родопской. В настоящей работе сделаны сравнения вариации калия и силиция в Центрльно Родопской и Восточно Родопской вулканических зонах.
   Состав вулканических продуктов в обеих зонах отчетливо контрулируется мощностью земной коры. Земная кора континентального типа в Восточно Родопской вулканической зоне отличается небольшой мощностью (28–35 км). Вулканические породы имеют шреимущественно средний и кислый состав. С юга на север и во вpeмeни изменяется сериальная принадлежность пород от низко-К извостково-щелочных, через известково-щелочные и высоко-К известкого-щелочные до шошонтовыхл.
   Центрльно-Родопская вулканическая зона характеризируется более мощной континентальной корой (35-52 км). Вулканические породы представлены главным образом кислыми лавами и игнимбритами, а также единичными дайками промеждуточного состава. Они принедлежат к высоко-К известково-щелочной и шошонитовой сериям. Выявляется четкое обогащение калием с юга и юго-запада на север. Оно не связано с мощностью коры.
   Пространственные и временные вариации калия и силиция в Центрльно-Родопской и Восточно-Родопской вулканических зонах можно объяснить северо-восточной-северной субдукционной системой с увеличивающимся во вpeмени углом субдукции и различием мощностей земной коры в обеих зонах.