Инд. авторы: Сухоруков В.П., Полянский О.П., Крылов А.А., Зиновьев С.В.
Заглавие: Реконструкция р-т тренда метаморфизма глиноземистых сланцев цогтского блока (монгольский алтай) на основании зональности граната
Библ. ссылка: Сухоруков В.П., Полянский О.П., Крылов А.А., Зиновьев С.В. Реконструкция р-т тренда метаморфизма глиноземистых сланцев цогтского блока (монгольский алтай) на основании зональности граната // Петрология. - 2016. - Т.24. - № 4. - Ст.441. - ISSN 0869-5903.
Внешние системы: DOI: 10.7868/S0869590316040063; РИНЦ: 26160490;
Реферат: rus: Проведено изучение глиноземистых сланцев Цогтской тектонической пластины, относящейся к структурам Южно-Алтайского метаморфического пояса. В ее пределах установлен зональный метаморфический комплекс умеренных температур и давлений от зеленосланцевой до эпидот-амфиболитовой фации метаморфизма. В гранатовых и гранат-ставролитовых сланцах выявлено присутствие граната трех генераций, отличающихся по составу и морфологическим особенностям. Оценки Р-Т параметров метаморфизма с использованием минералогических геотермометров и геобарометров, а также моделирования с использованием программы PERPLEX 668 позволили выделить два последовательных этапа метаморфизма: высокоградиентный (андалузит-силлиманитового типа, геотермический градиент около 40 50о/км) и низкоградиентный (кианит-силлиманитового типа, геотермический градиент около 27° /км). Р-Т параметры первого этапа соответствуют Т = 545–575°C и Р = 3.1–3.7 кбар. Метаморфизм второго этапа имеет зональный характер, пиковые параметры для гранатовой зоны составляют Т = 560–565°C, Р = 6.4–7.2 кбар, для ставролитовой – Т = 585–615°C, Р = 7.1–7.8 кбар. Р-Т эволюция метаморфизма сланцев характеризуется трендом “по часовой стрелке”, на первом этапе происходит повышение давления при практически постоянной температуре, на втором – рост температуры при почти неизменном давлении. Такой тренд характерен для коллизионного типа метаморфизма и может объясняться увеличением мощности коры в процессе надвигания тектонических пластин. Утолщение коры в результате коллизии в изучаемом регионе составило не менее 15–18 км.
Издано: 2016
Физ. характеристика: 441
Цитирование: 1. Аранович Л.Я. Минеральные равновесия многокомпонентных твердых растворов. М.: Наука, 1991. 253 с. 2. Бибикова Е.В., Кирнозова Т.И., Козаков И.К. и др. Полиметаморфические комплексы южного склона Монгольского Алтая: результаты уран-свинцового датирования // Геотектоника. 1992. № 2. С. 104–112. 3. Диденко А.Н., Моссаковский А.А., Печерский Д.М. и др. Геодинамика палеозойских океанов Центральной Азии // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 7/8. С. 59–75. 4. Козаков И.К. Докембрийские инфраструктурные комплексы Монголии. Л.: Наука, 1986. 144 с. 5. Козаков И.К., Ковач В.П., Бибикова Е.В. и др. Возраст и источники гранитоидов зоны сочленения каледонид и герценид Юго-Западной Монголии: геодинамические следствия // Петрология. 2007. Т. 15. № 2. С. 133–159. 6. Козаков И.К., Дидиенко А.Н., Азимов П.Я. и др. Геодинамические обстановки и условия формирования кристаллических комплексов Южно-Алтайского и Южно-Годийского метаморфических поясов // Геотектоника. 2011. № 3. С. 7–30. 7. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С. и др. Зональность граната в метапелитах как следствие трех метаморфических событий в докембрийской истории Енисейского Кряжа // Петрология. 2013. Т. 21. № 6. С. 612–631. 8. Моссаковский А.А., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Центрально-Азиатский складчатый пояс: геодинамическая эволюция и история формирования // Геотектоника. 1993. № 6. C. 3–32. 9. Полянский О.П., Сухоруков В.П., Травин А.В. и др. Тектоническая интерпретация термохронологических данных и P-T параметров метаморфизма пород зонального комплекса Бодончин (Монгольский Алтай) // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 9. С. 1256–1275. 10. Полянский О.П., Бабичев А.В., Сухоруков В.П. и др. Термо-тектоническая численная модель коллизионного метаморфизма Монгольского Алтая // Докл. АН. 2015. Т. 465. № 2. С. 1–5. 11. Руженцев С.В., Поспелов И.И. Южно-Монгольская варисская складчатая система // Геотектоника. 1992. № 5. С. 45–62. 12. Сухоруков В.П. Состав и условия образования андалузит-кианит-силлиманитовых пегматоидных обособлений в метаморфических породах Цэлского блока (Монгольский Алтай) // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 6. С. 617–622. 13. Ayres M., Vance D. A comparative study of diffusion profiles in Himalayan and Dalradian garnets: constraints on diffusion data and the relative duration of the metamorphic events // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. V. 128. Р. 66–80. 14. Badarch G., Cunningham W.D., Windley B.F. A new terrane subdivision for Mongolia: implications for Phanerozoic crustal growth of Central Asia // J. Asian Earth Sci. 2002. V. 21. Р. 87–110. 15. Burenjargal U., Okamoto A., Meguro Y. An exhumation pressure-temperature path and fluid activities during metamorphism in the Tseel Terrane, SW Mongolia: Constraints from aluminosilicate-bearing quartz veins and garnet zonings in metapelites // J. Asian Earth Sci. 2012. V. 54–55. P. 214–229. 16. Burenjargal U., Okamoto A., Kuwatani T. et al. Thermal evolution of the Tseel terrane, SW Mongolia and its relation to granitoid intrusions in the Central Asian Orogenic Belt // J. Мetamorphic Geol. 2014. V. 32. P. 765–790. 17. Burg J.-P., Gerya T. The role of viscous heating in Barrovian metamorphism of collisional orogens: thermomechanical models and application to the Lepontine Dome in the Central Alps // J. Мetamorphic Geol. 2005. V. 23. Р. 75–95. 18. Caddick M.J., Kohn M.J. Garnet: witness to the evolution of destructive plate boundaries // Elements. 2013. V. 9. Р. 427–432. 19. Caddick M., Konopasek J., Thompson A.B. Preservation of garnet growth zoning and the duration of prograde metamorphism // J. Petrol. 2010. V. 51. Р. 2327–2347. 20. Carlson W.D. The significance of intergranular diffusion to the mechanism and kinetics of porphyroblast crystallization // Contrib. Mineral. Petrol. 1989. V. 103. Р. 1–24. 21. Carlson W.D. Scales of disequilibrium and rates of equilibrium during metamorphism // Amer. Mineral. 2001. V. 87. Р. 185–200. 22. Chakraborty S., Ganguly J. Cation diffusion in aluminosilicate garnets: experimental determination in spessartine-almandine diffusion couples, evaluation of effective binary, diffusion coefficients, and applications // Contrib. Mineral. Petrol. 1992. V. 111. Р. 74–86. 23. Chatterjee N.D., Johannes W.S. Thermal stability and standard thermodynamic properties of synthetic 2M1-muscovite, KAl2Al3Si3O10(OH)2 // Contrib. Mineral. Petrol. 1974. V. 48. P. 89–114. 24. Connolly J.A.D. Multivariable phase diagrams: an algorithm based on generalized thermodynamics // Amer. J. Sci. 1990. V. 290. Р. 666–718. 25. Connolly J.A.D. The geodynamic equation of state: what and how // Geochemistry Geophysics Geosystems. 2009. V. 10. Р. 10. 26. Dohmen R., Chakraborty S. Mechanism and kinetics of element and isotopic exchange mediated by a fluid phase // Amer. Mineral. 2003. V. 88. Р. 1251–1270. 27. England P.C., Thompson A.B. Pressure temperature time paths of regional metamorphism 1. Heat transfer during the evolution of regions of thickened continental crust // J. Petrol. 1984. V. 25. Р. 894–928. 28. Evans T.P. A method for calculating effective bulk composition modification due to crystal fractionation in garnet-bearing schist: implications for isopleth thermobarometry // J. Metamorphic Geol. 2004. V. 22. Р. 547–557. 29. Florence F.P., Spear F.S. Effects of diffusional modification of garnet growth zoning on P-T path calculations // Contrib. Mineral. Petrol. 1991. V. 107. Р. 487–500. 30. Gerya T.V., Perchuk L.L., van Reenen D.D., Smit C.A. Two-dimensional numerical modeling of pressure-temperature-time paths for the exhumation of some granulite facies terrains in the Precambrian // J. Geodynamics. 2000. V. 29. Р. 17–35. 31. Herron M.M. Geochemical classification of terrigenious sands and shales from coreorlog date // J. Sed. Petrol. 1988. V. 58. Р. 820–829. 32. Holdaway M.J. Application of new experimental and garnet Margules data to the garnet-biotite geothermometer // Amer. Mineral. 2000. V. 85. P. 881–889. 33. Holland T.J.B., Powell R. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest // J. Metamorphic Geology. 1998. V. 16. Р. 309–343. 34. Jamieson R.A., Beaumont C., Nguyen M.H., Lee B. Interaction of metamorphism, deformation, and exhumation in large convergent orogens // J. Metamorphic Geol. 2002. V. 20. Р. 9–24. 35. Jiang Y., Sun M., Kroner A. et al. The high-grade Tseel Terrane in SW Mongolia: An Early Paleozoic arc system or a Precambrian sliver? // Lithos. 2012. V. 142–143. Р. 95–115. 36. Kim H.S., Bell T.H. Combining compositional zoning and foliation intersection axes (FIAs) in garnet to quantitatively determine early P-T-t paths in multiply deformed and metamorphosed schists: north central Massachusetts, USA // Contrib. Mineral. Petrol. 2005. 149. 141–163. 37. Kohn M.J. Geochemical zoning in metamorphic minerals // The Crust.d. R.L.Rudnick. Treatise on Geochemistry. Еds. Holland H.D., Turekian K.K. Oxford: Elsevier-Pergamon, 2005. V. 3. P. 229–261. 38. Kroner A., Windley B.F., Badarch G. et al. Accretionary growth and crust formation in the Central Asian Orogenic Belt and comparison with the Arabian-Nubian shield // Eds. Hatcher R.D., Jr., Carlson M.P., McBride J.H., Martinez Catalan J.R. 4-D Framework of Continental Crust: Geol. Soc. Amer. Memoir 200. 2007. P. 1–29;
doi: 10.1130/2007.1200(11). 39. Le Breton N., Thompson A.B. Fluid-absent (dehydration) melting of biotite in metapelites in the early stages of crustal anatexis // Contrib. Mineral. Petrol. 1988. V. 99. P. 226–237. 40. Li P., Sun M., Rosenbaum G. et al. Structural evolution of the Irtysh Shear Zone (northwestern China) and implications for the amalgamation of arc systems in the Central Asian Orogenic Belt // J. Structural Geology. 2015;
doi: 10.1016/j.jsg.2015.08.008. 41. Menard T., Spear F.S. Metamorphism of calcic pelitic schists, Strafford Dome, Vermont: compositional zoning and reaction history // J. Petrol. 1993. V. 34. Р. 977–1005. 42. Nakano N., Osanai Y., Satish-Kumar M. et al. Paleozoic subduction-accretion-closure histories in the west mongolian segment of the Paleo-Asian ocean: evidence from pressure-temperature-time-protolith evolution of high-Mg and -Al gneisses in the Altai Mountains // J. Geology. 2014. V. 122. P. 283–308. 43. Nakano N., Osanai Y., Owada M. et al. Multiple growth of garnet, sillimanite/kyanite and monazite during amphibolite facies metamorphism: implications for the P-T-t and tectonic evolution of the western Altai Range, Mongolia // J. Мetamorphic Geol. 2015. V. 33. № 9. P. 909–1046. 44. Newton R.C., Charlu T.V., Kleppa O.J. Thermochemistry of the high structural state plagioclases // Geochim. Cosmochim. Acta. 1980. V. 44. P. 933–941. 45. Pattison D.R.M. Stability of andalusite and sillimanite and the Al2SiO5 triple point: constraints from the Ballachulish aureole // Scot. J. Geol. 1992. V. 100. P. 423–446. 46. Pattison D.R.M. Instability of Al2SiO5 “triple point” assemblages in muscovite + biotite + quartz-bearing metapelites, with implications // Amer. Mineral. 2001. V. 86. P. 1414–1422. 47. Perchuk L.L., Aranovich L.Ya., Podlesskii K.K. et al. Precambrian granulites of the Aldan shield, eastern Siberia, USSR // J. Мetamorphic Geol. 1985. V. 3. P. 265–310. 48. Schmalholz S.M., Podladchikov Y.Y. Tectonic overpressure in weak crustal-scale shear zones and implications for the exhumation of high-pressure rocks // Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40. P. 1984–1988;
doi:10.1002/grl.50417. 49. Selverstone J. Petrological constraints on imbrication, metamorphism and uplift in the SW Tauern Window // Eastern Alps. Tectonics. 1985. V. 4. P. 687–704. 50. Sengor A.M.C., Natal"in B.A., Burtman V.S. Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal grows in Eurasia // Nature. 1993. V. 34. № 6435. P. 299–307. 51. Spear F.S. Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature-time paths // Mineral. Soc. Amer. Monograph., Washington, DC. 1993. 799 p. 52. Stowell H.H., Taylor D.L., Tinkham D.L. et al. Contact metamorphic P-T-t paths from Sm-Nd garnet ages, phase equilibria modelling and thermobarometry: garnet ledge, south-eastern Alaska, USA // J. Metamorphic Geol. 2001. V. 19. P. 645–660. 53. Tajcmanova L., Connolly J.A.D., Cesare B. Thermodynamic model for titanium and ferric iron solution in biotite // J. Metamorphic Geol. 2009. V. 27. P. 153–165. 54. Tomurtogoo O. A new tectonic scheme of the Paleozoic in Mongolia // Mongolian Geoscientist. 1997. V. 3. P. 12–17. 55. Warren C.J., Beaumont C., Jamieson R.A. Modelling tectonic styles and ultra-high pressure (UHP) rock exhumation during the transition from oceanic subduction to continental collision // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. V. 267. P. 129–145. 56. Werner C.D. Saxonian granulites – a contribution to the geochemical diagnosis of original rocks in high-metamorphic complexes // Cerlands Beitr. Geophys. 1987. V. 96. P. 271–290. 57. Windley B.F., Alexeiev D., Xiao W.J. et al. Tectonic models for accretion of the Central Asian Orogenic Belt // J. Geol. Soc. 2007. V. 164. P. 31–47. 58. Wu C.M., Zhang J., Ren L.D. Empirical garnet-biotite-plagioclase-quartz (GBPQ) geobarometry in medium – to high-grade metapelites // J. Petrol. 2004. V. 45. № 9. P. 1907–1921. 59. Xiao W., Windley B.F., Badarch G. et al. Paleozoic accretionary and convergent tectonics of the growth of Central Asia // J. Geol. Soc. London. 2004. V. 161. Р. 339–342. 60. Zeh A., Millar I.L., Horstwood M.S.A. Polymetamorphism in the NE Shackleton Range, Antarctica: constraints from petrology and U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr TIMS and in- situ U-Pb LA-PIMMS dating // J. Petrol. 2004. V. 45. P. 949–973.