Инд. авторы:	Врублевский В.В., Котельников А.Д., Руднев С.Н., Крупчатников В.И.
Заглавие:	Эволюция палеозойского гранитоидного магматизма кузнецкого алатау: новые геохимические и u-pb (shrimp-ii) изотопные данные
Библ. ссылка:	Врублевский В.В., Котельников А.Д., Руднев С.Н., Крупчатников В.И. Эволюция палеозойского гранитоидного магматизма кузнецкого алатау: новые геохимические и u-pb (shrimp-ii) изотопные данные // Геология и геофизика. - 2016. - Т.57. - № 2. - С.287-311. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG20160202; РИНЦ: 25461064;
Реферат:	eng: A U-Pb isotope analysis has revealed zircons, dated at ~510-490 and ~430-400 Ma, in granitoid intrusions on the eastern slope of the Kuznetsk Alatau Range (Batenev Ridge). This suggests two stages of regional granitoid magmatism: Middle-Late Cambrian and Silurian-Early Devonian. The ages of two zircon grains from the rocks of the Tigertysh pluton are ~1.9 and ~2.6 Ga; they suggest the involvement of fragments of the Paleoproterozoic continental crust in magma generation. The granitoids, independently of their age, are mostly products of rocks of the calc-alkalic (K2O/Na2O ≈ 0.5-1.7) series. In the proportions of alumina, calcium, and alkalies most of them correspond to I-type granites (A/CNK ≤ 1.1) with reduced Fe/(Fe + Mg) values and contents of HFSE, including REE (ΣREE ≈ 100-300 ppm). The trace-element patterns of the rocks point to the possible participation of both IAB and OIB in magma genesis. Presumably, the influence of the within-plate component increased as a result of the superposition of plume on accretion-collisional structures, and their melting might have favored the preservation of geochemical features of subduction magmatism in the granitoids. The isotopic inhomogeneity (εNd(T) = 2.3-4.8, (87Sr/86Sr) T ≈ 0.7036-0.7051) of granitoid complexes suggests the heterogeneous composition of the sources of their material, which consisted of the matter of moderately depleted (PREMA) and enriched (EM) lithospheric mantle and crustal substrate, mixed in different proportions. Some products of the regional alkali-basic magmatism are coeval with the Cambrian granitoids of the Kuznetsk Alatau and are similar to them in isotope composition. This magmatism confirms the interaction of plume with the active continental margin at the Caledonian stage of evolution of the Central Asian Fold Belt. rus: По данным U-Pb изотопного анализа в гранитоидных интрузиях восточного склона Кузнецкого Алатау (Батеневский кряж) выявлены цирконы с возрастом ~ 510-490 и ~ 430-400 млн лет. На этом основании предполагаются два этапа развития регионального гранитоидного магматизма: в среднем-верхнем кембрии и в силуре-раннем девоне. Для двух зерен циркона из пород Тигертышского плутона получены даты ~ 1.9 и ~ 2.6 млрд лет, свидетельствующие о возможном вовлечении в процессы магмогенерации фрагментов палеопротерозойской континентальной коры. Независимо от возраста среди гранитоидов преобладают производные известково-щелочной калиевой (K2O/Na2O ≈ 0.5-1.7) серии. По соотношению глинозема, кальция и щелочей большинство их составов соответствует разновидностям I -типа (А/CNK ≤ 1.1) с пониженными железистостью и концентрациями HFSE, в том числе REE (ΣREE ≈ 100-300 г/т). Уровень и характер накопления редких элементов в породах указывают на возможное совместное участие в магмогенезисе вещества типа IAB и OIB. Предположительно влияние внутриплитной составляющей усиливалось в результате суперпозиции плюма на аккреционно-коллизионные образования, а их подплавление могло обусловить сохранение в гранитоидах геохимических признаков субдукционного магматизма. Изотопная неоднородность (εNd( T ) = 2.3-4.8, (87Sr/86Sr) Т ≈ 0.7036-0.7051) гранитоидных комплексов свидетельствует о вероятной гетерогенности источников вещества при различной степени смешения материала умеренно деплетированной (PREMA) и обогащенной литосферной (EM) мантии, а также корового субстрата. С кембрийскими гранитоидами Кузнецкого Алатау синхронны и изотопно-родственны отдельные проявления регионального щелочно-базитового магматизма, развитие которого подтверждает реальность взаимодействия плюма с активной континентальной окраиной еще на каледонском этапе эволюции Центрально-Азиатского складчатого пояса.
Ключевые слова:	Кузнецкий Алатау; геохимия и изотопная геохронология; гранитоидный магматизм; Central Asian Fold Belt; Kuznetsk Alatau; geochemistry and isotope geochronology; Granitoid magmatism; Центрально-Азиатский складчатый пояс;
Издано:	2016
Физ. характеристика:	с.287-311
Цитирование:	1. Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб., Наука, 2004, 174 с. 2. Берзин Н.А., Кунгурцев Л.В. Геодинамическая интерпретация геологических комплексов Алтае-Саянской области // Геология и геофизика, 1996, т. 37 (1), с. 63-81. 3. Владимиров А.Г., Гибшер А.С., Изох А.Э., Руднев С.Н. Раннепалеозойские гранитоидные батолиты Центральной Азии: масштабы, источники и геодинамические условия формирования // ДАН, 1999а, т. 369, № 6, с. 795-798. 4. Владимиров А.Г., Пономарева А.П., Каргополов С.А., Бабин Г.А., Плотников А.В., Гибшер А. С., Изох А.Э., Шокальский С.П., Бибикова Е.В., Журавлев Д.З., Пономарчук В.А., Халилов В.А., Травин А.В. Неопротерозойский возраст древнейших образований Томского выступа (Горная Шория) на основании U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr, Ar-Ar изотопного датирования // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1999б, т. 7, № 5, с. 28-42. 5. Владимиров А.Г., Козлов М.С., Шокальский С.П., Халилов В.А., Руднев С.Н., Крук Н.Н., Выставной С.А., Борисов С.М., Березиков Ю.К., Мецнер А.Н., Бабин Г.А., Мамлин А.Н., Мурзин О. М., Назаров Г.В., Макаров В.А. Основные возрастные рубежи интрузивного магматизма Кузнецкого Алатау, Алтая и Калбы (по данным U-Pb изотопного датирования) // Геология и геофизика, 2001, т. 42 (8), с. 1157-1178. 6. Воронцов А.А., Федосеев Г.С., Андрющенко С.В., Пахольченко Ю.А. Источники девонского магматизма Минусинского прогиба (по геохимическим и изотопным Sr-Nd характеристикам базитов) // ДАН, 2011, т. 441, № 4, с. 514-520. 7. Врублевский В.В. Источники и геодинамические условия петрогенезиса, Верхнепетропавловского щелочно-базитового интрузивного массива (средний кембрий, Кузнецкий Алатау, Сибирь) // Геология и геофизика, 2015, т. 56 (3), с. 488-515. 8. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Журавлев Д.З., Макаренко Н.А. Sm-Nd изотопный возраст и природа источника ассоциации щелочных основных пород и карбонатитов Кузнецкого Алатау // ДАН, 2003, т. 391, № 3, с. 378-382. 9. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Войтенко Д.Н. Хронология и источники щелочно-базитового магматизма Кузнецкого Алатау // Материалы Х Всероссийского петрографического совещания. Т. 2. Апатиты, КНЦ РАН, 2005, с. 58-60. 10. Врублевский В.В., Изох А.Э., Поляков Г.В., Гертнер И.Ф., Юдин Д.С., Крупчатников В.И. Раннепалеозойский щелочной магматизм Горного Алтая: 40Ar-39Ar геохронологическое свидетельство комплекса эдельвейс // ДАН, 2009, т. 427, № 1, с. 96-100. 11. Врублевский В.В., Крупчатников В.И., Изох А.Э., Гертнер И.Ф. Щелочные породы и карбонатиты Горного Алтая (комплекс эдельвейс): индикатор раннепалеозойского плюмового магматизма в Центрально-Азиатском складчатом поясе // Геология и геофизика, 2012а, т. 53 (8), с. 945-963. 12. Врублевский В.В., Котельников А.Д., Гертнер И.Ф., Крупчатников В.И. Источники раннепалеозойского интрузивного магматизма Кузнецкого Алатау (по Nd-Sr изотопным данным) // Материалы научного совещания «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» Вып. 10. Иркутск, ИЗК СО РАН, 2012б, с. 52-54. 13. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Тишин П.А., Баянова Т.Б. Возрастной диапазон циркона и источники щелочных пород Кургусульского интрузива, Кузнецкий Алатау: первые изотопные U-Pb (SHRIMP-II) и Sm-Nd данные // ДАН, 2014а, т. 459, № 5, с. 601-606. 14. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Гутиерес-Алонсо Г., Хофманн М., Гринев О.М., Тишин П.А. Изотопная (U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr) геохронология щелочно-базитовых плутонов Кузнецкого Алатау // Геология и геофизика, 2014б, т. 55 (11), с. 1598-1614. 15. Гоpдиенко И.В., Ковач В.П., Гоpоxовcкий Д.В., Cальникова Е.Б., Котов А.Б., Яковлева C.З., Загоpная Н.Ю., Федоcеенко А.М., Плоткина Ю.В. Вещеcтвенный cоcтав, U-Pb возpаcт и геодинамичеcкая позиция оcтpоводужныx габбpоидов и гpанитоидов Джидинcкой зоны (Юго-Западное Забайкалье, Cевеpная Монголия) // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (8), с. 956-962. 16. Довгаль В.Н., Широких В.А. История развития магматизма повышенной щелочности Кузнецкого Алатау. Новосибирск, Наука, 1980, 216 с. 17. Казанский А.Ю., Метелкин Д.В., Кунгурцев Л.В., Кизуб П.А. Кинематика Мартайгинского блока Кузнецко-Алатауской палеоостровной дуги в позднем венде-раннем ордовике (по палеомагнитным данным) // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (3), с. 187-201. 18. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Козаков И.К., Сальникова Е.Б. Источники фанерозойских гранитоидов Центральной Азии: Sm-Nd изотопные данные // Геохимия, 1996, № 8, с. 699-713. 19. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. Магматизм и геодинамика раннекаледонских структур Центрально-Азиатского складчатого пояса (изотопные и геологические данные) // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (12), с. 1280-1293. 20. Ковач В.П., Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Козловский А.М., Котов А.Б., Терентьева Л.Б. Состав, источники и механизмы формирования континентальной коры Озерной зоны каледонид Центральной Азии. II. Геохимические и Nd изотопные данные // Петрология, 2011, т. 19, № 4, с. 417-444. 21. Козаков И.К., Ковач В.П., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Загорная Н.Ю. Корообразующие процессы в геологическом развитии Тувино-Монгольского массива: Sm-Nd изотопные и геохимические данные по гранитоидам // Петрология, 2003, т. 11, № 5, с. 491-512. 22. Котельников А.Д., Врублевский В.В. Раннеордовикский магматизм Кузнецкого Алатау: результаты U-Pb (SHRIMP II) датирования интрузивных фаз когтахского комплекса // Материалы Международной конференции «Современное состояние наук о Земле», посвященной памяти В.И. Хаина. М., Изд-во Моск. ун-та, 2011, с. 986-987. 23. Кузнецов Ю.А., Богнибов В.И., Дистанова А.Н., Сергеева Е.С. Раннепалеозойская гранитоидная формация Кузнецкого Алатау. М., Наука, 1971, 352 с. 24. Метелкин Д.В., Козьмин Д.Г. Палеомагнитная характеристика кембрия Батеневского кряжа: к вопросу об эволюции Кузнецко-Алатауской островной дуги на юге Сибири // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (1), с. 50-66. 25. Монгуш А.А., Лебедев В.И., Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Дружкова Е.К., Яковлева С.З., Плоткина Ю.В., Загорная Н.Ю., Травин А.В., Серов П.А. Тектономагматическая эволюция структурно-вещественных комплексов Таннуольской зоны Тувы в позднем венде-раннем кембрии (на основе геохимических, Nd изотопных и геохронологических данных) // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (5), с. 649-665. 26. Покровский Б.Г., Андреева Е.Д., Врублевский В.В., Гринев О.М. Природа контаминации щелочно-габброидных интрузий южного обрамления Сибирской платформы по данным изотопии стронция и кислорода // Петрология, 1998, т. 6, № 3, с. 259-273. 27. Руднев С.Н. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Алтае-Саянской складчатой области и Озерной зоны Западной Монголии. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2013, 300 с. 28. Руднев С.Н., Владимиров А.Г., Крук Н.Н., Пономарчук В.А., Бабин Г.А., Борисов С.М. Раннепалеозойские гранитоидные батолиты Алтае-Саянской складчатой области (латерально-временная зональность, источники) // ДАН, 2004, т. 396 (3), с. 369-373. 29. Руднев С.Н., Владимиров А.Г., Пономарчук В.А., Бибикова Е.В., Сергеев С.А., Матуков Д.И., Плоткина Ю.В., Баянова Т.Б. Каахемский полихронный гранитоидный батолит (Восточная Тува): состав, возраст, источники и геодинамическая позиция // Литосфера, 2006, № 2, с. 3-33. 30. Руднев С.Н., Борисов С.М., Бабин Г.А., Левченков О.А., Макеев А.Ф., Серов П.А., Матуков Д.И., Плоткина Ю.В. Раннепалеозойские батолиты северной части Кузнецкого Алатау: вещественный состав, возраст и источники // Петрология, 2008, т. 16, № 4, с. 421-448. 31. Руднев С.Н., Изох А.Э., Ковач В.П., Шелепаев Р.А., Терентьева Л.Б. Возраст, состав, источники и геодинамические условия формирования гранитоидов северной части Озерной зоны Западной Монголии: механизмы роста палеозойской континентальной коры // Петрология, 2009, т. 17, № 5, с. 470-508. 32. Сотников В.И., Пономарчук В.А., Шевченко Д.О., Берзина А.П., Берзина А.Н. 40Ar/39Ar геохронология магматических и метасоматических событий в Сорском Cu-Mo-порфировом рудном узле (Кузнецкий Алатау) // Геология и геофизика, 2001, т. 42 (5), с. 786-801. 33. Фор Г. Основы изотопной геологии. М., Мир, 1989, 590 с. 34. Шокальский С.П., Бабин Г.А., Владимиров А.Г., Борисов С.М. Корреляция магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области / Ред. А.Ф. Морозов. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2000, 187 с. 35. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Глубинная геодинамика, мантийные плюмы и их роль в формировании Центрально-Азиатского складчатого пояса // Петрология, 2003, т. 11, № 6, с. 556-586. 36. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Ковач В.П., Козаков И.К., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. Геодинамика формирования каледонид Центрально-Азиатского складчатого пояса // ДАН, 2003, т. 389, № 3, c. 354-359. 37. Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Козловский А.М., Котов А.Б., Яковлева С.З., Федосеенко А.М. Состав, источники и механизмы формирования континентальной коры Озерной зоны каледонид Центральной Азии: I. Геологические и геохронологические данные // Петрология, 2011, т. 19, № 1, с. 56-79. 38. Alirezaei S., Hassanzadeh J. Geochemistry and zircon geochronology of the Permian A-type Hasanrobat granite, Sanandaj-Sirjan belt: A new record of the Gondwana break-up in Iran // Lithos, 2012, v. 151, р. 122-134. 39. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Aleinikoff J.N., Davis D.W., Korsch R.J., Foudoulis C. TEMORA 1: a new zircon standard for U-Pb geochronology // Chem. Geol., 2003, v. 200, p. 155-170. 40. Castillo P.R. An overview of adakite petrogenesis // Chinese Sci. Bull., 2006, v. 51, № 3, p. 257-268. 41. Chappell B.W., White A.J.R. Two contrasting granite types // Pacific Geol., 1974, v. 8, p. 173-174. 42. Chappell B.W., White A.J.R. Two contrasting granite types: 25 years later // Australian J. Earth Sci., 2001, v. 48, p. 489-499. 43. Defant M.J., Drummond M.S. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere // Nature, 1990, v. 347, p. 662-665. 44. De Grave J., Glorie S., Zhimulev F.I., Buslov M.M., Elburg M., Vanhaecke F., van den Haute P. Emplacement and exhumation of the Kuznetsk-Alatau basement (Siberia): implications for the tectonic evolution of the Central Asian Orogenic Belt and sediment supply to the Kuznetsk, Minusa and West Siberian basins // Terra Nova, 2011, v. 23, № 4, p. 248-256. 45. Eby G.N. The A-type granitoids: a review of their occurrence and chemical characteristics and speculation on their petrogenesis // Lithos, 1990, v. 26, p. 115-134. 46. Eliwa H.A., Breitkreuz C., Murata M., Khalaf I.M., Bühler B., Itaya T., Takahashi T., Hirahara Y., Miyazaki T., Kimura J.-I., Shibata T., Koshi Y., Kato Y., Ozawa H., Daas M.A., El Gameel Kh. SIMS zircon U-Pb and mica K-Ar geochronology, and Sr-Nd isotope geochemistry of Neoproterozoic granitoids and their bearing on the evolution of the north Eastern Desert, Egypt // Gondwana Res., 2014, v. 25, № 4, p. 1570-1598. 47. Frost C.D., Frost B.R. On ferroan (A-type) granitoids: their compositional variability and modes of origin // J. Petrol., 2011, v. 52, № 1, p. 39-53. 48. Gorton M.P., Schandl E.S. From continents to island arcs: a geochemical index of tectonic setting for arc-related and within-plate felsic to intermediate volcanic rocks // Can. Mineral., 2000, v. 38, p. 1065-1073. 49. Kelemen P.B., Hanghøj K., Greene A.R. One view of the geochemistry of subduction-related magmatic arcs, with an emphasis on primitive andesite and lower crust // Treatise on geochemistry. Elsevier, 2003, v. 3, p. 593-659. 50. Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V., Kovach V.P., Kotov A.B., Kozakov I.K., Salnikova E.B., Larin A. M. Isotope provinces, mechanisms of generation and sources of the continental crust in the Central Asian mobile belt: geological and isotopic evidence // J. Asian Earth Sci., 2004, v. 23, № 5, p. 605-627. 51. Kruk N.N., Rudnev S.N., Vystavnoi S.A., Paleeskiy S.V. Sr-Nd isotopic systematics of granitoids and evolution of continental crust of the western part of Altai-Sayan fold region // Continental growth in the Phanerozoic (evidence from Central Asia). Abstracts of the Third Workshop IGCP-420. Novosibirsk, Publishing House of SB RAS, Department «GEO», 2001, p. 68-72. 52. Kruk N.N., Rudnev S.N., Vladimirov A.G., Shokalsky S.P., Kovach V.P., Serov P.A., Volkova N.I. Early-Middle Paleozoic granitoids in Gorny Altai, Russia: Implications for continental crust history and magma sources // J. Asian Earth Sci., 2011, v. 42, p. 928-948. 53. LaFlèche M.R., Camire G., Jenner G.A. Geochemistry of post-Acadian, Carboniferous continental intraplate basalts from the Maritimes Basin, Magdalen islands, Quebec, Canada // Chem. Geol., 1998, v. 148, p. 115-136. 54. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot/Ex, Version 2.10. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 1999, v. 1, 46 p. 55. Ludwig K.R. SQUID 1.00. A user’s manual. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 2000, № 2, 19 p. 56. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of granitoids // Geol. Soc. Amer. Bull., 1989, v. 101, p. 635-643. 57. Martin H., Smithies R.H., Rapp R., Moyen J.-F., Champion D. An overview of adakite, tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution // Lithos, 2005, v. 79, № 1-2, p. 1-24. 58. Middlemost E.A.K. Naming materials in the magma/igneous rock system // Earth-Sci. Rev., 1994, v. 37, № 3-4, p. 215-224. 59. Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol., 1984, v. 25, p. 956-983. 60. Peccerillo A., Taylor S.R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey // Contr. Miner. Petrol., 1976, v. 58, p. 63-81. 61. Sun 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. Special Publ., 1989, № 42, p. 313-345. 62. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis // Contr. Mineral. Petrol., 1987, v. 95, p. 407-419. 63. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes / Eds. M.A. McKibben, W.C. Shanks, W.I. Ridley. Rev. Econ. Geol., 1998, v. 7, p. 1-35. 64. Zhang C.L., Zou H.B. Permian A-type granites in Tarim and western part of Central Asian Orogenic Belt (CAOB): Genetically related to a common Permian mantle plume? // Lithos, 2013, v. 172-173, p. 47-60. 65. Zhang X., Zhang H. Geochronological, geochemical, and Sr-Nd-Hf isotopic studies of the Baiyanghe A-type granite porphyry in the Western Junggar: Implications for its petrogenesis and tectonic setting // Gondwana Res., 2014, v. 25, № 4, p. 1554-1569. 66. Zindler A., Hart S.R. Chemical geodynamics // Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 1986, v. 14, p. 493-571.