Инд. авторы: Скляров Е.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Кузьмичев А.Б., Лавренчук А.В., Переляев В.И., Щипанский А.А.
Заглавие: Бониниты и офиолиты: проблемы их соотношения и петрогенезиса бонинитов
Библ. ссылка: Скляров Е.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Кузьмичев А.Б., Лавренчук А.В., Переляев В.И., Щипанский А.А. Бониниты и офиолиты: проблемы их соотношения и петрогенезиса бонинитов // Геология и геофизика. - 2016. - Т.57. - № 1. - С.163-180. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG20160109; РИНЦ: 25239730;
Реферат: rus: Выделены четыре типа проявления бонинитов в офиолитовых комплексах: 1) бониниты, пространственно ассоциирующие с офиолитами, но слагающие или присутствующие в отдельных от офиолитов тектонических единицах; 2) бониниты, находящиеся непосредственно в офиолитовом разрезе в качестве наиболее поздних образований (поздние секущие дайки, верхние лавы), завершающих процесс офиолитогенеза или проявленных позже формирования офиолитов; 3) бониниты с островодужными толеитами и андезибазальтами слагают собственно офиолитовый разрез, сменяясь во времени базальтами MOR или BAВ типов; 4) бониниты в ассоциации с островодужными толеитами и андезибазальтами слагают всю базитовую часть офиолитового разреза. Наиболее детально рассмотрен четвертый тип проявления бонинитов на примере офиолитов Юго-Восточного Саяна, отражающий наиболее яркое несоответствие классической модели формирования офиолитов (спрединг в срединно-океанических хребтах) отчетливо островодужной специфике офиолитовых базитов. Характер проявления бонинитов в офиолитовых комплексах предполагает несколько вариантов эволюции внутриокеанических систем, включающих выплавление и внедрение бонинитовых расплавов в преддуговых, интрадуговых и задуговых обстановках. В существующих в настоящий момент моделях есть ряд противоречий, возможно, обусловленных тем, что нет единого механизма их образования, а обозначенные выше типы бонинитов будут отвечать разным моделям.
eng: There are four main types of boninites in ophiolite suites, which either spatially coexist with ophiolites, though belong to other tectonic units (1), or are present as later constituents of ophiolite sequences (crosscutting dikes or lavas on top) (2), or build ophiolite sequences together with island-arc tholeiites and basaltic andesites, followed by younger volcanics of MORB or BABB affinites (3), or occupy the whole mafic portion of ophiolite sequences, together with island-arc tholeiites and basaltic andesites (4). The latter type, considered in more detail for the case of ophiolites from the southeastern Sayan Mountains (Siberia, Russia), presents an example of inconsistency between the model of ophiolite formation in mid-ocean ridge settings and subduction-related island-arc fingerprints in ophiolitic mafic rocks. The patterns of boninites record several evolution models of oceanic systems, with melting and intrusion of boninites in forearc, arc, and back-arc settings. The existing models are controversial, possibly, because there is no single mechanism to account for all types of boninites.
Ключевые слова: супрасубдукционные зоны; офиолиты; southeastern Sayan; suprasubduction magmatism; ophiolites; Subduction zone; бониниты; Юго-Восточный Саян;
Издано: 2016
Физ. характеристика: с.163-180
Цитирование: 1. Анисимова И.В., Левицкий И.В., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Левицкий В.И., Резницкий Л. З., Ефремов С.В., Великославинский С.Д., Бараш И.Г., Федосеенко А.М. Возраст фундамента Гарганской глыбы (Восточный Саян): результаты U-Pb геохронологических исследований // Изотопные системы и время геологических процессов (материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии, 2-4 июня 2009 г., Санкт-Петербург). Т. 1. СПб., ИП Каталкина, 2009, с. 34-35. 2. Геология и метаморфизм Восточного Саяна / Под ред. Н.Л. Добрецова, В.И. Игнатовича. Новосибирск, Наука, 1988, 192 с. 3. Геология и рудоносность Восточного Саяна / Под ред. Н.Л. Добрецова, В.И. Игнатовича. Новосибирск, Наука, 1989, 126 с. 4. Добрецов Н.Л. О покровной тектонике Восточного Саяна // Геотектоника, 1985, № 1, с. 39-50. 5. Добрецов Н.Л., Кепежинскас В.В. Три типа ультраосновных магм как источник информации о составе древней мантии Земли // Мантийные ксенолиты и проблема ультраосновных магм. Новосибирск, ИГиГ СО АН СССР, 1983, с. 107-113. 6. Добрецов Н.Л., Конников Э.Г., Медведев В.Н., Скляров Е.В. Офиолиты и олистостромы Восточного Саяна // Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Евразии. Новосибирск, Наука, 1985, с. 34-59. 7. Добрецов Н.Л., Конников Э.Г., Скляров Е.В., Медведев В.Н. Марианит-бонинитовая серия и эволюция офиолитового магматизма Восточного Саяна // Геология и геофизика, 1986 (12), с. 29-35. 8. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. Хантайширский офиолитовый комплекс Западной Монголии и проблемы офиолитов // Геотектоника, 1978, № 1, с. 19-42. 9. Котов А.Б., Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Глебовицкий В.А., Яковлева С.З., Бережная Н.Г., Мыскова Т.А. Этапы формирования континентальной коры центральной части Алданской гранулитогнейсовой области: U-Pb и Sm-Nd изотопные данные по гранитоидам // Петрология, 1995, т. 3, № 1, с. 99-110. 10. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М., Пробел-2000, 2004, 192 с. 11. Куренков С.А., Диденко А.Н., Симонов В.А. Геодинамика палеоспрединга. М., ГЕОС, 2002, 294 c. 12. Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. Издание третье, исправленное и дополненное / Под ред. О.А. Богатикова, О.В. Петрова, А.Ф. Морозова. СПб., Изд-во ВСЕГЕИ, 2009, 200 с. 13. Портнягин М.В., Макагян Р., Шминке Х.-У. Геохимическое разнообразие бонинитовых магм по данным изучения магматических включений в высокомагнезиальном оливине из лав Юго-Западного Кипра // Петрология, 1996, т. 4, № 3, c. 250-265. 14. Симонов В.А., Добрецов Н.Л., Буслов М.М. Бонинитовые серии в структурах Палеоазиатского океана // Геология и геофизика, 1994, т. 35 (7-8), с. 182-189. 15. Скляров Е.В., Добрецов Н.Л. Метаморфизм древних офиолитов Восточного и Западного Саяна // Геология и геофизика, 1987 (2), с. 3-14. 16. Щипанский А.А. Субдукционные и мантийно-плюмовые процессы в геодинамике формирования архейских зеленокаменных поясов. M., Изд-во ЛИК, 2008, 560 c. 17. Щипанский А.А., Самсонов А.В., Богина М.М., Слабунов А.В., Бибикова Е.В. Высокомагнезиальные, низкотитанистые кварцевые амфиболиты Хизоваарского зеленокаменного пояса Северной Карелии - архейские метаморфизованные аналоги бонинитов? // ДАН, 1999, т. 365, № 6, с. 817-820. 18. Angerer T., Kerrich R., Haggemann S.G. Geochemistry of a komattitic, boninitic, and tholeiitic basalt assoсiation in the Mesoarchean Koolyanobbing greenstone belt, Southern Cross Domain, Yilgarn craton: Implications for mantle source and geodynamic settings of banded iron formation // Precam. Res., 2013, v. 224, p. 110-128. 19. Bédard J.H. Petrogenesis of boninites from the Betts Cove Ophiolite, Newfounland, Canada: Identification of subducted source components // J. Petrol., 1999, v. 40, p. 1853-1889. 20. Bédard J.H., Lanzière K., Tremblay K., Sangster A. Evidence for forearc sea-floor spreading from the Betts Cove ophiolite, Newfoundland: oceanic crust of boninitic affinity // Tectonophysics, 1998, v. 284, p. 233-245. 21. Bédard J.H., Pagé P., Bécu V., Schroetter J.-M., Tremblay A. Overview of the geology and Cr-PGE potential of the Southern Québec Ophiolite Belt // Mineral deposits of Canada: a synthesis of major deposit types, district metallogeny, the evolution of geological provinces, and exploration methods / Ed. W.D. Goodfellow. Geol. Ass. Can. Mineral Deposits Division, 2007, Spec. Publ. № 5, p. 433-448. 22. Boily M., Dion C. Geochemistry of boninite-type volcanic rocks in the Frotet-Evand greenstone belt, Opatica subprovince, Quebec: implications for the evolution of Archaean greenstone belts // Precam. Res., 2002, v. 115, p. 349-371. 23. Bortollotti V., Marroni M., Pandolfi L., Principi G., Saccani E. Interaction between mid-ocean ridge and subduction magmatism in Albanian ophiolites // J. Geol., 2002, v. 110, p. 561-576. 24. Cameron W.E. Petrology and origin of primitive lavas from the Troodos ophiolite, Cyprus // Contr. Miner. Petrol., 1985, v. 89, p. 239-255. 25. Cameron W.E., Nisbet E.G., Dietrich V.J. Boninites, komatiites and ophiolitic basalts // Nature, 1979, v. 280, p. 550-553. 26. Cameron W.E., McCulloch M.T., Walker D.A. Boninite petrogenesis: Chemical and Nd-Sr isotopic constrains // Earth Planet. Sci. Lett., 1983, v. 65, p. 75-89. 27. Crawford A.J., Cameron W.E. Petrology and geochemistry of Cambrian boninites and low-Ti andesites fron Heathcote, Victoria // Contr. Miner. Petrol., 1985, v. 91, p. 93-104. 28. Crawford A.J., Fallon T.J., Green D.H. Classification, petrogenesis and tectonic setting of boninites // Boninites / Ed. A.J. Crawford. London, Unwin Hyman, 1989, p. 2-44. 29. Dann J.C. Early Proterozoic ophiolite, central Arizona // Geology, 1991, v. 19, p. 590-593. 30. Dobretsov N.L., Sharaskin A.Y., Sobolev N.V. Marianites; the clinoenstative bearing pillow-lavas associated with ophiolite assemblage of Mariana Trench // Ophiolites. Proc. Intern. ophiolite symposium. Nicosia, Cyprus, 1980, p. 473-479. 31. Falloon T.J., Danyushevsky L.V. Melting of refractory mantle at 1.5, 2 and 2.5 GPa under anhydrous and H2O-undersaturated conditions: Implications for the petrogenesis of high-Ca boninites and the influence of subduction components on mantle melting // J. Petrol., 2000, v. 41, p. 257-283. 32. Fan J., Kerrich R. Geochemical characteristics of aluminium depleted and undepleted komatiites and HREE-enriched low-Ti tholeiites, western Abitibi greenstone belt: a heterogeneous mantle plume-convergent margin environment // Geochim. Cosmochim. Acta, 1997, v. 61, p. 4723-4724. 33. Flower M.F.J. Levine H.M. Petrogenesis of a tholeiite-boninite sequence from Ayios Mamas, Troodos ophiolite: evidence for splitting of a volcanic arc? // Contr. Miner. Petrol., 1987, v. 97, p. 509-524. 34. Furnes H., de Wit M., Dilek Y. Four billion years of ophiolites reveal secular trends in oceanic crust formation // Geosci. Frontiers, 2014, v. 5, p. 571-603. 35. Godard M., Dautria J.-M., Perrin M. Geochemical variability of the Oman ophiolite lavas: Relationship with special distribution and paleomagnetic direction // Geochem. Geophys. Geosyst., 2003, v. 4, doi: 10.1029/2002GC000452. 36. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. Nd and Sr isotopic systematics of river water suspended material: implications for crustal evolution // Earth Planet. Sci. Lett., 1988, v. 87, p. 249-265. 37. Harper G.D. The Josephine Ophiolite, northwestern California // Geol. Soc. Amer. Bull., 1984, v. 95, p. 1009-1026. 38. Harper G.D. Tectonic implications of boninite, arc tholeiite, and MORB magma types in the Josephine Ophiolite, California-Oregon // Geol. Soc. London, Spec. Publ., 2003, v. 218, p. 207-230. 39. Herzberg C., Condie K., Korenaga J. Thermal history of the Earth and its petrological expression // Earth Planet. Sci. Lett., 2010, v. 292, p. 79-88. 40. Ishikawa T., Nagaishi K., Umino S. Boninitic volcanism in the Oman ophiolite: Implications for thermal condition during transition from spreading ridge to arc // Geology, 2002, v. 30, p. 899-902. 41. Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. Sm-Nd evolution of chondrites and achondrites // Earth Planet. Sci. Lett., 1984, v. 67, p. 137-150. 42. Khain E.V., Bibikova E.V., Kröner A., Zhuravlev D.Z., Sklyarov E.V., Fedotova A.A., Kravchenko-Berezhnoy I.R. The most ancient ophiolite of the Central Asian fold belt: U-Pb and Pb-Pb zircon ages for the Dunzhugur Complex, Eastern Sayan, Siberia, and geodynamic implications // Earth Planet. Sci. Lett., 2002, v. 199, p. 311-325. 43. Le Bas M.J. IUGS reclassification of the high-Mg and picritic volcanic rocks // J. Petrol., 2000, v. 41, p. 1467-1470. 44. Le Maitre R.W., Bateman P., Dudek A., Keller J., Lameyre J., Le Bas M.J., Sabine P.A., Schmid R., Sorensen H., Streckeisen A., Wooley A.R., Zanettin B. Classification of igneous rocks and glossary of terms: Recommendation of the International Union of Geological Sciences Subcomission on the Systematics of Igneous Rocks. Oxford, Blackwell Scientific, 1989, 196 p. 45. Macpherson C.G., Hall R. Tectonic setting of Eocene boninite magmatism in the Izu-Bonin-Mariana forearc // Earth Planet. Sci. Lett., 2001, v. 186, p. 215-230. 46. Meffre S. Geochemical evolution and tectonic significance of boninites and tholeiites from the Koh ophiolite, New Caledonia // Tectonics, 1996, v. 15, № 1, p. 67-83. 47. Middlemost E.A.K. Naming materials in the magma/igneous rock system // Earth Sci. Rev., 1994, v. 37, № 3-4, p. 215-224 48. Miyashiro A. The Troodos ophiolitic complex was probably formed in an island arc // Earth Planet. Sci. Lett., 1973, v. 19, p. 218-224. 49. Niu Y., O’Hara M.J., Pearce J.A. Initiation of subduction zones as a consequence of lateral compositional buoyancy contrast within the lithosphere: A petrological perspective // J. Petrol., 2003, v. 44, p. 851-866. 50. Pagé P., Bédard J.H., Tremblay A. Geochemical variations in a depleted fore-arc mantle: The Ordovician Thetford Mines Ophiolite // Lithos, 2009, v. 113, № 1-2, p. 21-47. 51. Pearce J.A. Trace element characteristics of lavas from distinctive plate boundaries // Andesites / Ed. J. Thorpe. New York, John Wiley, 1982, p. 525-548. 52. Pearce J.A. Subduction zone ophiolites // Ophiolite concept and the evolution of geological thought / Eds. Y. Dylek, S. Newcomb. GSA, Spec. Pap., 2003, v. 373, p. 269-294. 53. Pearce J.A., Robinson P.T. The Troodos ophiolitic complex probably formed in a subduction initiation, slab edge setting // Gondwana Res., 2010, v. 18, № 2, p. 60-81. 54. Pearce J.A., Lippard S.J., Roberts S. Characteristics and tectonic significance of supra-subduction zone ophiolites // Geol. Soc. London, Spec. Publ., 1984, v. 16, p. 74-94. 55. Pe-Piper G., Tsikouras B., Hatzipanagiotou K. Evolution of boninites and island-arc tholeiites in the Pindos Ophiolite, Greece // Geol. Mag., 2004, v. 141, № 4, p. 455-469. 56. Phillips-Lander C.M., Dilek Y. Structural architecture of the sheeted dike complex and extensional tectonics of the Jurassic Mirdita ophiolite, Albania // Lithos, 2009, v. 108, p. 192-206. 57. Saunders A.D., Norry M.J., Tarney J. Origin of MORB and chemically depleted mantle reservoirs: trace element constraints // J. Petrol. (Special Lithosphere Issue), 1988, p. 415-445. 58. Shchipansky A.A., Samsonov A.V., Bibikova E.V., Babarina I.I., Krylov K.A., Konilov A.N., Slabunov A.I., Bogina M.M. 2.8 Ga boninite-hosting partial suprasubduction zone ophiolite sequences from the North Karelian greenstone belt, NE Baltic Shield, Russia // Precambrian ophiolites and related rocks / Ed. T. Kusky. Amsterdam, Elsevier, 2004, p. 424-486. 59. Shervais J.W. Birth, death, and ressurection: The life cycle of suprasubduction zone ophiolites // Geochem. Geophys. Geosystems, 2001, v. 2, pap. n. 2000GS000080. 60. Sklyarov E.V., Simonov V.A., Buslov M.M. Ophiolites of the Southern Siberia and Nothern Mongolia // Reconstruction of the Paleo-Asian octan. Netherlands, VCP International Science Publishers, 1994, p. 85-98. 61. Sobolev A.V., Danyushevsky L.V. Petrology and geochemistry of boninites from the north termination of the Tonga trench: constraints on the generation conditions of primary high-Ca boninite magmas // J. Petrol., 1994, v. 35, p. 1183-1211. 62. Stern R.J. Subduction initiation: spontaneous and induced // Earth Planet. Sci. Lett., 2004, v. 226, p. 275-292. 63. Stern R.J., Bloomer S.H. Subduction zone infancy: examples from the Eocene Izu-Bonin-Mariana and Jurassic California // Geol. Soc. Amer. Bull., 1992, v. 104, p. 1621-1636. 64. Sun S.-S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Magmatism in the ocean basins / Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 42, Blackwell Scientific, London, 1989, p. 313-345. 65. Taylor R.N., Nesbitt R.W. Isotopic characteristics of subduction fluids in an intra-oceanic setting, Izu-Bonin Arc, Japan // Earth Planet. Sci. Lett., 1998, v. 164, p. 79-98. 66. Turner S., Hawkesworth C. Constraints on flux rates and mantle dynamics beneath island arcs from Tonga-Kermadec lava geochemistry // Nature, 1997, v. 389, p. 568-573. 67. Wallin T.E., Metcalf R.V. Supra-subduction zone ophiolite formed in an extentional forearc: Trinity Terrane, Klamath Mountains, California // J. Geol., 1998, v. 106, p. 591-608. 68. Xia X., Song S., Niu Y. Tholeiite-boninite terrane in the North Qilian suture zone: Implications for subduction initiation and back-arc basin development // Chem. Geol., 2012, v. 328, p. 259-277. 69. Zonenshain L.P., Kuzmin M.I. The Khan-Taishir ophiolitic complex, origin and comparison with other ophiolitic complexes // Contr. Miner. Petrol., 1978, v. 67, p. 95-109.