Инд. авторы: Цыганков А.А., Хубанов В.Б., Травин А.В., Лепехина Е.Н., Бурмакина Г.Н., Анциферова Т.Н., Удоратина О.В.
Заглавие: Позднепалеозойские габброиды западного забайкалья: u-pb и ar-ar изотопный возраст, состав, петрогенезис
Библ. ссылка: Цыганков А.А., Хубанов В.Б., Травин А.В., Лепехина Е.Н., Бурмакина Г.Н., Анциферова Т.Н., Удоратина О.В. Позднепалеозойские габброиды западного забайкалья: u-pb и ar-ar изотопный возраст, состав, петрогенезис // Геология и геофизика. - 2016. - Т.57. - № 5. - С.1005-1027. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG20160511; РИНЦ: 26006044;
Реферат: eng: We provide new isotope-geochronological evidence for the synchronous occurrence of Late Paleozoic basic and granitoid magmatism in Western Transbaikalia; this is a strong argument for the contribution of mantle magmas to granitoid petrogenesis. The Late Paleozoic basic rocks originated from the phlogopite-garnet-bearing lherzolitic mantle, which melted under «hydration conditions». The specific features of Late Paleozoic magmatism in Western Transbaikalia were determined by the combination of the activity of a low-energy mantle plume with the final stage of the Hercynian orogeny in space and time. At the early stage of magmatism, during the formation of the Barguzin granites, the plume had only a thermal influence on the crustal rocks heated as a result of Hercynian fold-thrust deformations. The mixing of mantle basic and crustal salic magmas at different levels marked the transition from crustal to mixed (mantle-crustal) granites, which include all post-Barguzin complexes (probably, except for alkali granites). In the geologic evolution of Transbaikalia, the Late Paleozoic magmatism was postorogenic, but it was initiated and influenced by the mantle plume.
rus: Приведены новые изотопно-геохронологические доказательства синхронности позднепалеозойского базитового и гранитоидного магматизма Западного Забайкалья, что является веским аргументом, подтверждающим участие мантийных магм в гранитоидном петрогенезисе. Показано, что источником позднепалеозойских базитов была флогопит-гранатсодержащая лерцолитовая мантия, плавление которой происходило в «гидратированных» условиях. Специфика позднепалеозойского магматизма Западного Забайкалья определялась пространственно-временным совмещением низкоэнергетического мантийного плюма с завершающей стадией герцинской орогении. На раннем этапе магматизма, при формировании баргузинских гранитов, мантийный плюм оказывал исключительно тепловое воздействие на породы относительно разогретой (в результате герцинских складчато-надвиговых деформаций) коры. Смешение мантийных базитовых и коровых салических магм на разных гипсометрических уровнях ознаменовало переход от коровых гранитов к смешанным - мантийно-коровым, включающим все (вероятно, кроме щелочных гранитов) постбаргузинские комплексы. По своему месту в геологической истории Забайкалья позднепалеозойский магматизм является посторогенным, но инициирован и развивался под воздействием мантийного плюма.
Ключевые слова: mantle plume; magma sources; Isotopic age; Basic magmatism; мантийный плюм; источники магм; изотопный возраст; базитовый магматизм; Западное Забайкалье; western Transbaikalia;
Издано: 2016
Физ. характеристика: с.1005-1027
Цитирование: 1. Бадмацыренова Р.А., Ларионов А.Н., Бадмацыренов М.В. Титаноносный Арсентьевский массив (Западное Забайкалье): новые SIMS U-Pb геохронологические данные // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН, 2011, № 1, с. 132-138. 2. Бурмакина Г.Н., Цыганков А.А. Мафические включения в позднепалеозойских гранитоидах Западного Забайкалья (Бургасский кварцево-сиенитовый массив): состав, петрогенезис // Петрология, 2013, т. 21, № 3, с. 309-334. 3. Буянтуев М.Д., Хубанов В.Б. U-Pb изотопное датирование цирконов позднепалеозойских гранитоидов Западного Забайкалья LA-ICP-SF-MS методом: процедура измерения и сопоставление с SHRIMP // Граниты и эволюция Земли: граниты и континентальная кора (Материалы II Международной конф.). Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2014, с. 41-42. 4. Воронцов А.А., Ярмолюк В.В. Северо-Монгольская полихронная рифтовая система (этапы формирования, магматизм, источники расплавов, геодинамика) // Литосфера, 2004, № 3, с. 17-32. 5. Гордиенко И.В., Киселев А.И., Лашкевич В.В. Деламинация литосферы и связанный с ней магматизм в складчатых областях (на примере складчатого обрамления юга Сибирской платформы) // Проблемы глобальной геодинамики: Материалы теоретического семинара ОГГГГН РАН, 2000-2001 гг. / Ред. Д.В. Рундквист. М., ГЕОС, 2003, с. 185-199. 6. Гордиенко И.В., Булгатов А.Н., Руженцев С.В., Минина О.Р., Климук В.С., Ветлужских Л.И., Некрасов Г.Е., Ласточкин Н.И., Ситникова В.С., Метелкин Д.В., Гонегер Т.А., Лепехина Е.Н. История развития Удино-Витимской островодужной системы Забайкальского сектора Палеоазиатского океана в позднем рифее-палеозое // Геология и геофизика, 2010, т. 51 (5), с. 589-614. 7. Грачев А.Ф. Идентификация мантийных плюмов на основе изучения вещественного состава вулканитов и их изотопно-геохимических характеристик // Петрология, 2003, т. 11, № 6, с. 618-654. 8. Добрецов Н.Л. Раннепалеозойская тектоника и геодинамика Центральной Азии: роль раннепалеозойских мантийных плюмов // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (12), с. 1957-1973. 9. Добрецов Н.Л., Борисенко А.С., Изох А.Э., Жмодик С.М. Термохимическая модель пермотриасовых мантийных плюмов Евразии как основа для выявления закономерностей формирования и прогноза медно-никелевых, благородно- и редкометалльных месторождений // Геология и геофизика, 2010, т. 51 (9), с. 1159-1187. 10. Дорошкевич А.Г., Рипп Г.С., Сергеев С.А. U-Pb (SHRIMP-II) изотопное датирование цирконов из щелочных пород Витимской провинции, Западное Забайкалье // ДАН, 2012, т. 443, № 1, с. 73-77. 11. Коваленко В.И., Козловский А.М., Ярмолюк В.В. Отношения элементов-примесей как отражение смесимости источников и дифференциации магм щелочных гранитоидов и базитов Халдзан-Бурегтейского массива и одноименного редкометалльного месторождения, Западная Монголия // Петрология, 2009, т. 17, № 2, с. 175-196. 12. Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Рыцк Е.Ю., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Анисимова И.В., Яковлева С.З., Федосеенко А.М., Плоткина Ю.В. Длительность формирования Ангаро-Витимского батолита: результаты геохронологических U-Pb-исследований // ДАН, 2012, т. 444, № 2, с. 184-189. 13. Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Саватенков В.М., Ковач В.П. Источники базальтоидного магматизма в условиях рифтогенза на активной континентальной окраине (на примере бимодальной ассоциации хребтов Ноён и Тост позднепалеозойской Гоби-Тяньшаньской рифтовой зоны, Южная Монголия) // Петрология, 2006, т. 14, № 4, с. 358-383. 14. Козубова Л.А., Миркина С.Л., Рублев А.Г., Чухонин А.П. Радиологический возраст и особенности состава Чивыркуйского плутона (Байкальская горная область) // Докл. АН СССР, 1980, т. 251, № 4, с. 948-951. 15. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. Мантийные плюмы Северо-Восточной Азии и их роль в формировании эндогенных месторождений // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (2), с. 153-184. 16. Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Алакшин А.М., Подладчиков Ю.Ю. Ангаро-Витимский батолит - крупнейший гранитоидный плутон. Новосибирск, ОИГГМ СО РАН, 1993, 141 с. 17. Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Калманович М.А. Многократное смешение сосуществующих сиенитовых и базитовых магм и его петрологическое значение, Усть-Хилокский массив, Забайкалье // Петрология, 1995а, т. 3, № 2, с. 133-157. 18. Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Ляпунов С.М., Биндеман И.Н., Дэвис А.М., Калманович М.А. Условия образования комбинированных базит-гранитоидных даек (Шалутинский массив, Забайкалье) // Геология и геофизика, 1995б, т. 36 (7), с. 3-22. 19. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Анисимова И.В., Плоткина Ю.В. Геохронология магматизма Ермаковского бериллиевого месторождения (Западное Забайкалье, Россия) // Геология рудных месторождений, 2010, т. 52, № 2, с. 126-152. 20. Руженцев С.В., Минина О.Р., Некрасов Г.Е., Аристов В.А., Голионко Б.Г., Доронина Н.А., Лыхин Д.А. Байкало-Витимская складчатая система: строение и геодинамическая эволюция // Геотектоника, 2012, № 2, с. 3-28. 21. Рыцк Е.Ю., Неймарк Л.А., Амелин Ю.В. Возраст и геодинамические обстановки формирования палеозойских гранитоидов северной части Байкальской складчатой области // Геотектоника, 1998, № 5, с. 46-60. 22. Травин А.В., Юдин Д.С., Владимиров А.Г., Хромых С.В., Волкова Н.И., Мехоношин А.С., Колотилина Т.Б. Термохронология Чернорудской гранулитовой зоны (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье) // Геохимия, 2009, № 11, с. 1181-1199. 23. Ферштатер Г.Б. Палеозойский интрузивный магматизм Урала - ключ к пониманию природы орогена // Литосфера, 2012, № 1, с. 3-13. 24. Хубанов В.Б. Бимодальный дайковый пояс центральной части Западного Забайкалья: геологическое строение, возраст, состав и петрогенезис: Автореф. дис. … к.г.-м.н. Улан-Удэ, ГИН СО РАН, 2009, 23 с. 25. Цыганков А.А. Магматическая эволюция Байкало-Муйского вулканоплутонического пояса в позднем докембрии. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2005, 306 с. 26. Цыганков А.А. Позднепалеозойские гранитоиды Западного Забайкалья: последовательность формирования, источники магм, геодинамика // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (2), с. 197-227. 27. Цыганков А.А., Матуков Д.И., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Посохов В.Ф., Цыренов Б.Ц., Хромов А.А., Сергеев С.А. Источники магм и этапы становления позднепалеозойских гранитоидов Западного Забайкалья // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (1), с. 156-180. 28. Цыганков А.А., Литвиновский Б.А., Джань Б.М., Рейков М., Лю Д.И., Ларионов А.Н., Пресняков С.Л., Лепехина Е.Н., Сергеев С.А. Последовательность магматических событий на позднепалеозойском этапе магматизма Забайкалья (результаты U-Pb изотопного датирования) // Геология и геофизика, 2010, т. 51 (9), с. 1249-1276. 29. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Геодинамические обстановки образования батолитов в Центрально-Азиатском складчатом поясе // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (12), с. 1305-1320. 30. Ярмолюк В.В., Будников С.В., Коваленко В.И., Антипин В.С., Горегляд А.В., Сальникова Е. Б., Котов А.Б., Козаков И.А., Ковач В.П., Яковлева З.С., Бережная Н.Г. Геохронология и геодинамическая позиция Ангаро-Витимского батолита // Петрология, 1997, т. 5, № 5, с. 451-466. 31. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И. Источники внутриплитного магматизма Западного Забайкалья в позднем мезозое-кайнозое (на основе геохимических и изотопных данных) // Петрология, 1998, т. 6, № 2, с. 115-138. 32. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Ковач В.П., Будников С.В., Козаков И.К., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. Nd-изотопная систематика коровых магматических протолитов Западного Забайкалья и проблема рифейского корообразования в Центральной Азии // Геотектоника, 1999, № 4, с. 3-20. 33. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Кузьмин М.И. Северо-Азиатский суперплюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника, 2000, № 5, с. 3-29. 34. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Будников С.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Пономарчук В.А. Тектономагматическая зональность, источники магматических пород и геодинамика раннемезозойской Монголо-Забайкальской области // Геотектоника, 2002, № 4, с. 42-63. 35. Ярмолюк В.В., Кузьмин М.И., Козловский А.М. Позднепалеозойский-раннемезозойский внутриплитный магматизм Северной Азии: траппы, рифты, батолиты-гиганты и геодинамика их формирования // Петрология, 2013, т. 21, № 2, с. 115-142. 36. Barbarin B. Mafic magmatic enclaves and mafic rocks associated with some granitoids of the central Sierra Nevada batholith, California: nature, origin, and relations with the hosts // Lithos, 2005, v. 80, p. 155-177. 37. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Heinikoff J.N., Davis D.W., Russell J., Korsch R.J., Foudonlis C. TEMORA 1: a new zircon standard for U-Pb geochronology // Chem. Geol., 2003, v. 200, p. 155-170. 38. Bryan S.E., Peate I.U., Peate D.W., Self S., Jerram D.A., Mawby M.R., Marsh J.S., Miller J.A. The largest volcanic eruptions on Earth // Earth Sci. Rev., 2010, v. 102, p. 207-229. 39. Conceicao R.V., Green D.H. Derivation of potassic (shoshonitic) magmas by decompression melting of phlogopite + pargasite lherzolite // Lithos, 2004, v. 72, p. 209-229. 40. Condie K.C. Source of Proterozoic mafic dyke swarms: constraints from Th/Ta and La/Yb ratios // Precamb. Res., 1997, v. 81, p. 3-14. 41. Condie K.C. High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos, v. 79, 2005, p. 491-504. 42. Didier J., Barbarin B. Enclaves and granite petrology. Developments in petrology. V. 13. Amsterdam, Elsevier, 1991, 625 p. 43. Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Mazukabzov A.M., Ivanov A.V. Late Paleozoic - Mesozoic subduction-related magmatism at the southern margin of the Siberian continent and the 150 million-year history of the Mongol-Okhotsk Ocean // J. Asian Earth Sci., 2013, v. 62, p. 79-97. 44. Farmer G.L. Continental basaltic rocks // Treatise Geochem., 2003, p. 85-121. 45. Fitton J.G. Coupled molybdenum and niobium depletion in continental basalt // Earth Planet. Sci. Lett., 1995, v. 136, p. 715-721. 46. Furman T., Bryce J.G., Karson J., Iotti A. East African rift system (EARS) plume structure: insights from Quaternary mafic lavas of Turkana, Kenya // J. Petrol., 2004, v. 45, № 5, p. 1069-1088. 47. Halliday A.N., Lee D.-C., Tommasini S. Incompatible trace elements in OIB and MORB and source enrichment in the sub-oceanic mantle // Earth Planet. Sci. Lett., 1995, v. 133, p. 379-395. 48. Huppert H.E., Sparcks R.S.J. The generation of granitic magmas by intrusion of basalt into continental crust // J. Petrol., 1988, v. 29, p. 596-624. 49. Jahn B.M. The Central Asian Orogenic Belt and growth of the continental crust in the Phanerozoic // Geol. Soc., London, Spec. Publ., 2004, v. 226, p. 73-100. 50. Jahn B.M., Litvinovsky B.A., Zanvilevich A.N., Reichow M. Peralkaline granitoid magmatism in the Mongolian-Transbaikalian Belt: Evolution, petrogenesis and tectonic significance // Lithos, 2009, v. 113, p. 521-539. 51. Johannes W., Holtz F. Petrogenesis and experimental petrology of granitic rocks. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1996, 303 p. 52. Jourdan F., Feraud G., Bertrand H., Walkeys M.K., Kampunzu A.B., Le Gall B. Basement control on dyke distribution in Large Igneous Province: Case study of the Karoo triple junction // Earth Planet. Sci. Lett., 2006, v. 241, p. 307-322. 53. Kelemen P.B., Shimizu N., Dunn T. Realative depletion of niobium in some arc magmas and the continental crust: Partitioning of K, Nb, La and Ce during melt/rock reaction in the upper mantle // Earth Planet. Sci. Lett., 1993, v. 10, p. 111-134. 54. Litvinovsky B.A., Tsygankov A.A., Jahn B.M., Katzir Y., Be’eri-Shlevin Y. Origin and evolution of overlapping calc-alkaline and alkaline magmas: The Late Paleozoic post-collisional igneos province of Transbaikalia // Lithos, 2011, v. 125, p. 845-874. 55. Litvinovsky B.A., Zanvilevich A.N., Katzir Y. Formation of composite dykes by contact remelting and magma mingling: The Shaluta pluton, Transbaikalia (Russia) // J. Asian Earth Sci., 2012, v. 60, p. 18-30. 56. Ludwig K.R. SQUID 1.00. A user’s manual // Berkeley Geochronology Center Special Publication, № 2, 2000, 2455 Ridge Road, Berkeley, CA 94709, USA. 57. Macdonald R., Rogers N.W., Fitton J.G., Black S., Smith M. Plume-lithosphere interactions in the generation of the basalts of the Kenya rift, East Africa / J. Petrol., 2001, v. 42, № 5, p. 877-900. 58. Middlemost E.A.K. Naming materials in the magma/igneous rock system // Earth Sci. Rev., 1994, v. 37, p. 215-224. 59. Peccerillo A. Plio-Quaternary volcanism in Italy. Petrology, geochemistry, geodynamics. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2005, p. 365. 60. Puffer J.H. A reactivated back-arc source for CAMP magma // The Central Atlantic Magmatic Province: Insights from fragments of Pangea. Geophysical Monograph, 136. American Geophysical Union, 2003, p. 151-162. 61. Reichow M.K., Saunders A.D., White R.V., Al’Mukhamedov A.I., Medvedev A.Ya. Geochemistry and petrogenesis of basalts from the Western Siberian Basin: an extension of the Permo-Triassic Siberian Traps, Russia // Lithos, 2005, v. 79, p. 425-452. 62. Reichow M.K., Litvinovsky B.A., Parrish R.R., Saunders A.D. Multi-stage emplacement of alkaline and peralkaline syenite-granite suites in the Mongolian-Transbaikalian Belt, Russia: Evidence from U-Pb geochronology and whole rock geochemistry // Chem. Geol., 2010, v. 273, p. 120-135. 63. Salnikova E.B., Kozakov I.K., Kotov A.B., Kröner A., Todt W., Bibikova E.V., Nutman A., Yakovleva S. Z., Kovach V.P. Age of Paleozoic granites and metamorphism in the Tuvino-Mongolian Massif of the Central Asian Mobile Belt: loss of a Precambrian microcontinent // Precamb. Res., 2001, v. 110, p. 143-164. 64. Steiger R.H., Jäger E. Subcommision on Geochronology: convention of the use of decay constant in geo- and cosmochronology // Earth Planet. Sci. Lett., 1977, v. 36, p. 359-362. 65. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Magmatism in the ocean basins. Geological Society Special Publications, 1989, v. 42, p. 313-345. 66. Sylvester P.J. Post-collisional strongly peraluminous granites // Lithos, 1998, v. 45, p. 29-44. 67. Vigouroux N., Wallace P.J., Kent A.J.R. Volatiles in high-K magmas from the Westrn Trans-Mexican volcanic belts: Evidence for fluid fluxing and extreme enrichment of mantle wedge by subduction processes // J. Petrol., 2008, v. 19, № 9, p. 1589-1618. 68. Wang K., Plank T., Walker J.D., Smith E.I. A mantle melting profile across the Basin and Range, SW USA // J. Geophys. Res., 2002, v. 107, № B1. doi: 10.1029/2001JB000209. 69. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes. Rev. Econ. Geol., 1998, v. 7, p. 1-35. 70. Xiong F.H., Ma C.Q., Liu B., Zhang J.Y. The origin of mafic microgranular enclaves and their host granodiorite from East Kunlun, Northen Qinghai-Tibet plateau: implications for magma mixing during subduction of Paleo-Tethyan lithosphere // Miner. Petrol., 2012, v. 104, № 3-4, p. 211-224. 71. Xiong X.I., Adam J., Green T.H. Rutile stability and rutile/melt HFSE partitioning during partial melting of hydrous basalt: Implications for TTG genesis // Chem. Geol., 2005, v. 218, p. 339-359. 72. Yarmolyuk V.V., Kuzmin M.I., Ernst R.E. Intraplate geodynamics and magmatism in the evolution of the Central Asian Orogenic Belt // J. Asian Earth Sci., 2014, v. 93, p. 158-179. 73. Zanvilevich A.N., Litvinovsky B.A., Wickham S.M., Bea F. Genesis of alkaline and peralkaline syenite-granite series: the Kharitonovo pluton (Transbaikalia, Russia) // J. Geol., 1995, v. 103, p. 127-145. 74. Zhang L.C., Zhou X.H., Ying J.F., Wang F., Gou F., Wan B., Chen Z.G. Geochemistry and Sr-Nd-Pb-Hf isotopes of Early Cretaceous basalts from the Great Xinggan Range, NE China: Implications for their origin and mantle source characteristics // Chem. Geol., 2008, v. 256, p. 12-23. 75. Zorin Yu.A. Geodynamics of the western part of the Mongolia-Okhotsk collisional belt, Trans-Baikal region (Russia) and Mongolia // Tectonophysics, 1999, v. 306, p. 33-56.