Инд. авторы:	Курганская Е.В., Сафонова И.Ю., Симонов В.А.
Заглавие:	Геохимия и петрогенезис надсубдукционных вулканических комплексов чарской сдвиговой зоны ( восточный казахстан)
Библ. ссылка:	Курганская Е.В., Сафонова И.Ю., Симонов В.А. Геохимия и петрогенезис надсубдукционных вулканических комплексов чарской сдвиговой зоны ( восточный казахстан) // Геология и геофизика. - 2014. - Т.55. - № 1. - С.75-93. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	РИНЦ: 21975277;
Реферат:	rus: Представлены новые петрографические, геохимические и петрологические данные для вулканических пород надсубдукционного происхождения Чарской сдвиговой зоны Восточного Казахстана. Обсуждается состав пород (концентрации породообразующих и редких элементов), типы и параметры плавления мантийных источников, условия кристаллизации основной магмы, геодинамические обстановки излияния базальтов. По составу породообразующих элементов изученные породы соответствуют базальтам, андезибазальтам и андезитам толеитовой и переходной к известково-щелочной серий и характеризуются низкими содержаниями TiO 2 (в среднем 0.85 мас. %) и наличием трендов кристаллизации на диаграммах MgO—породообразующие оксиды. С точки зрения редких элементов вулканиты имеют плоские и умеренно обогащенные LREE спектры редкоземельных элементов и отрицательные аномалии по Nb на мультикомпонентных диаграммах ((Nb/La) PM = 0.14—0.47; (Nb/Th) PM = 0.7—1.6). Характер распределения редкоземельных элементов ((La/Sm) N = 0.8—2.3, (Gd/Yb) N = 0.7—1.9) и результаты моделирования в системе Nb—Yb предполагают образование расплавов при высоких степенях плавления деплетированного мантийного источника на уровне шпинелевой фации. На конечный состав пород повлияли процессы кристаллизационной дифференциации клинопироксена, плагиоклаза и рудных минералов. По данным мономинеральной термометрии по клинопироксену, кристаллизация расплавов происходила в диапазоне температур 1020—1180 °С. Породы этой вулканической серии предположительно образовались в венд-раннекембрийское время на западной окраине Палеоазиатского океана. eng: The paper presents new petrographic, geochemical, and petrological data from volcanic rocks of suprasubduction origin of the Char shear zone in eastern Kazakhstan. We discuss bulk rock composition (concentrations of major and trace elements), types of mantle sources and parameters of their melting, conditions of crystallization of mafic magma, and geodynamic settings of basalt eruption. According to the major element composition, the volcanic rocks are basalt, andesibasalt, and andesite of tholeiitic and transitional, from tholeiitic to calc-alkaline, series. They are characterized by low TiO 2 (0.85 wt.% on average) and crystallization trends in MgO–major elements plots. In term of trace element composition, the volcanic rocks show moderately LREE-enriched rare-earth element patterns and are characterized by negative Nb anomalies present on the multi-element spectra (Nb/La pm = 0.14–0.47; Nb/Th pm = 0.7–1.6). The distribution of rare-earth elements (La/Sm N = 0.8–2.3, Gd/Yb N = 0.7–1.9) and the results of geochemical modeling in the Nb–Yb system suggest high degrees of melting of a depleted mantle source at spinel facies depths. Fractional crystallization of clinopyroxene, plagioclase, and opaque minerals also affected the final composition of the volcanic rocks. Clinopyroxene monomineral thermometry calculations suggest that the melts crystallized within the range of 1020–1180 °С. We think that this volcanic complex formed on the western active margin of the Paleo-Asian Ocean.
Ключевые слова:	Vendian–Cambrian subduction; Melting conditions; fractional crystallization; Paleo-Asian ocean; Central Asian Orogenic Belt; мантийные источники; фракционная кристаллизация; условия плавления; венд-раннекембрийская субдукция; Палеоазиатский океан; Центрально-Азиатский складчатый пояс; Mantle sources;
Издано:	2014
Физ. характеристика:	с.75-93
Цитирование:	1. Беляев С.Ю. Тектоника Чарской зоны (Восточный Казахстан). Новосибирск, ИГиГ СО АН СССР, 1985, 117 с. 2. Берзин Н.А., Колман Р.Г., Добрецов Н.Л., Зоненшайн Л.П., Сяо Сючань, Чанг Э.З. Геодинамическая карта западной части Палеоазиатского океана // Геология и геофизика, 1994, т. 35 (7—8), с. 8—28. 3. Буслов М.М., Ватанабе Т., Смирнова Л.В., Фудживара И., Ивата К., Де Граве И., Семаков Н. Н., Травин А.В., Кирьянова А.П., Кох Д.А. Роль сдвигов в позднепалеозойско-раннемезозойской тектонике и геодинамике Алтае-Саянской и Восточно-Казахстанской складчатых областей // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (1—2), с. 49—75. 4. Владимиров А.Г., Крук Н.Н., Хромых С.В., Полянский О.П., Червов В.В., Владимиров В.Г., Травин А.В., Бабин Г.А., Куйбида М.Л., Хомяков В.Д. Пермский магматизм и деформации литосферы Алтая как следствие термических процессов в коре и мантии // Геология и геофизика, 2008, т. 49(7), с. 621—636. 5. Волкова Н.И., Тарасова Е.Н., Полянский Н.В., Владимиров А.Г., Хомяков В.Д. Высокобарические породы в серпентинитовом меланже Чарской зоны (Восточный Казахстан): геохимия, петрология, возраст // Геохимия, 2008, № 4, с. 422—437. 6. Дегтярев К.Е. Тектоническая эволюция раннепалеозойских островодужных систем и формирование континентальной коры каледонид Казахстана и Северного Тянь-Шаня // Геотектоника, 2011, т. 45, № 1, с. 23—50. 7. Дегтярев К.Е., Рязанцев А.В. Модель кембрийской коллизии дуга-континент для палеозоид Казахстана // Геотектоника, 2007, № 1, с. 71—96. 8. Дегтярев К.Е., Дубинина С.В., Орлова А.Р. Стратиграфия и особенности строения нижнепалеозойского карбонатно-кремнистого-туфогенного комплекса хребта Чингиз (Восточный Казахстан) // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1999, т. 7, № 5, с. 93—99. 9. Диденко А.Н., Моссаковский А.А., Печерский Д.М., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Геодинамика палеозойских океанов Центральной Азии // Геология и геофизика, 1994, т. 35 (7—8), с. 59—75. 10. Добрецов Н.Л. Эволюция структур Урала, Казахстана, Тянь-Шаня и Алтае-Саянской области в Урало-Монгольском складчатом поясе (Палеоазиатский океан) // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (1—2), с. 5—27. 11. Добрецов Н.Л., Пономарева Л.Г. Новые данные о составе и возрасте Зайсанской геосинклинали // Геология и геофизика, 1969 (3), с. 121—125. 12. Добрецов Н.Л., Буслов М.М. Позднекембрийско-ордовикская тектоника и геодинамика Центральной Азии // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (1), с. 93—108. 13. Ермолов П.В., Полянский Н.В., Добрецов Н.Л. Офиолиты Чарской зоны // Офиолиты. Алма-Ата, Наука, 1981, с. 103—178. 14. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. М., Недра, 1990, Кн. 1, 328 с. 15. Ивата К., Ватанабе Т., Акияма М., Добрецов Н.Л., Беляев С.Ю. Палеозойские микрофоссилии из Чарского пояса (Восточный Казахстан) // Геология и геофизика, 1994, т. 35 (7—8), с. 145—151. 16. Ковалев А.А., Карякин Ю.В. Зайсанская складчатая система (новый взгляд на историю развития) // Современные проблемы тектоники Казахстана. Алма-Ата, Наука, 1975, с. 75—85. 17. Метелкин Д.В. Кинематическая реконструкция раннекаледонской аккреции на юго-западе Сибирского палеоконтинента по результатам анализа палеомагнитных данных // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (4), с. 500—522. 18. Полянский Н.В., Добрецов Н.Л., Ермолов П.В., Кузебный В.С. Структура и история развития Чарского офиолитового пояса // Геология и геофизика, 1979, т. 20 (5), с. 66—78. 19. Руднев С.Н., Изох А.Э., Борисенко А.С., Шелепаев Р.А., Орихаши Ю., Лобанов К.В., Вишневский А.В. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Бумбатхаирханского ареала Озерной зоны Западной Монголии (геологические, петрохимические и геохронологические данные) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (5), с. 557—578. 20. Руднев С.Н., Бабин Г.А., Ковач В.П., Киселева В.Ю., Серов П.А. Ранние этапы островодужного плагиогранитоидного магматизма Горной Шории и Западного Саяна // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (1), с. 27—44. 21. Сафонова И.Ю., Буслов М.М., Кох Д.А. Фрагменты океанической коры Палео-Азиатского океана в Горном Алтае и Восточном Казахстане: геохимия и структурное положение // Литосфера, 2004, № 3, с. 84—96. 22. Сафонова И.Ю., Симонов В.А., Буслов М.М., Ота Ц., Маруяма Ш. Неопротерозойские базальты Палеоазиатского океана из Курайского аккреционного клина (Горный Алтай): геохимия, петрогенезис, геодинамические обстановки формирования // Геология и геофизика, 2008, т. 49 (4), с. 335—356. 23. Сафонова И.Ю., Буслов М.М., Симонов В.А., Изох А.Э., Комия Ц., Курганская Е.В., Оно Т. Геохимия, петрогенезис и геодинамическое происхождение базальтов из катунского аккреционного комплекса Горного Алтая (Юго-Западная Сибирь) // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (4), с. 541—567. 24. Сенников Н.В., Ивата К., Ермиков В.Д., Обут О.Т., Хлебникова Т.В. Океанические обстановки седиментации и фаунистические сообщества в палеозое южного обрамления Западно-Сибирской плиты // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (1—2), с. 156—171. 25. Симонов В.А., Сафонова И.Ю., Ковязин С.В. Петрогенезис островодужных комплексов Чарской зоны, Восточный Казахстан // Петрология, 2010, т. 18, № 6, с. 59—72. 26. Сяо Сючань, Гао Джун, Тан Яоцин, Ван Джун, Жао Мин. Глаукофан-сланцевые пояса и их тектоническое значение в орогенических поясах Северо-Западного Китая // Геология и геофизика, 1994, т. 35 (7—8), с. 200—216. 27. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Магматические формации современных геотектонических обстановок. М., Изд-во Моск. ун-та, 1997, 319 с. 28. Albarède F. Introduction to geochemical modelling. Cambridge University Press, Cambridge, 1995. 29. Bédard J.H. A procedure for calculating the equilibrium distribution of trace elements among the minerals of cumulate rocks, and the concentration of trace elements in the coexisting liquids // Chem. Geol., 1994, v. 118, p. 143—153. 30. Buslov M.M., Safonova I.Yu., Watanabe T., Obut O., Fujiwara Y., Iwata K., Semakov N.N., Sugai Y., Smirnova L.V., Kazansky A.Yu. Evolution of the Paleo-Asian ocean (Altay-Sayan region, Central Asia) and collision of possible Gondwana-derived terranes // Geosci. J., 2001, v. 5, p. 203—224. 31. Chi Z., Mingguo Z., Allen M.B, Saunders A.D., Ghang-Rei W., Xuan H. Implication of Paleozoic ophiolites from Western Junggar, NW China, for the tectonic of Central Asia // J. Geol. Soc. London, 1993, v. 150, p. 551—561. 32. Danyushevsky L.V. The effect of small amounts of H2O on crystallisation of mid-ocean ridge and backarc basin magmas // J. Volcanol. Geother. Res., 2001, v. 110, № 3—4, p. 265—280. 33. Dobretsov N.L., Berzin N.A., Buslov M.M. Opening and tectonic evolution of the Paleo-Asian Ocean // Intern. Geol. Rev., 1995, v. 35, p. 335—360. 34. Dobretsov N.L., Buslov M.M., Vernikovsky V.A. Neoproterosoic to Early Ordovocian evolution of the Paleo-Asian Ocean: implications to the break-up of Rodinia // Gond. Res., 2003, v. 6, p. 143—159. 35. Isozaki Y., Maruyama Sh., Fukuoka F. Accreted oceanic materials in Japan // Tectonophysics, 1990, v. 181, p. 179—205. 36. Iwata K., Obut O.T., Buslov M.M. Devonian and Lower Carboniferous radiolaria from the Chara ophiolite belt, East Kazakhstan // News of Osaka Micropaleontologist, 1997, v. 10, p. 27—32. 37. Jenner G.A., Longerich H.P., Jackson S.E., Fryer B.J. ICP-MS — a powerful tool for high precision trace element analysis in earth sciences: evidence from analysis of selected U.S.G.S. reference samples // Chem. Geol., 1990, v. 83, p. 133—148. 38. Jensen L.S. A new cation plot for classifying subalkalic volcanic rocks — Ontario Division Mines Misc., 1976, 66 p. 39. Jochum K.P., Nohl U. Reference materials in geochemistry and environmental research and the GeoReM database // Chem. Geol., 2008, v. 253, p. 50—53. 40. Johnson K.T.M. Experimental determination of partition coefficients for rare-earth and high-field-strength elements between clinopyroxene, garnet, and basaltic melt at high pressure // Contr. Miner. Petrol., 1998, v. 133, p. 60—68. 41. Kelemen P.B. Reaction between ultramafic rock and fractionating basaltic magma. I. Phase relations, the origin of calc-alkaline magma series, and the formation of discordant dunite // J. Petrol., 1990, v. 31, p. 51—98. 42. Kröner A., Kovach V., Belousova E., Hegner E., Armstrong R., Dolgopolova A., Seltmann R., Alexeiev D.V., Hoffmann J.E., Wong J., Sun M., Cai K., Wang T., Tong Y., Wilde S.A., Degtyarev K.E., Rytsk E. Reassessment of continental growth during the accretionary history of the Central Asian Orogenic Belt // Gond. Res., 2013, http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2012.12.023. 43. Lindsley D.H. Pyroxene thermometry // Amer. Miner., 1983, v. 68, p. 477—493. 44. Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B., Le Bas M.J., Bonin B., Bateman P., Bellieni G., Dudek A., Efremova S., Keller J., Lamere J., Sabine P.A., Schmid R., Sorensen H., Woolley A.R. Igneous rocks: a classification and glossary of terms, recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge University Press, 2002. 45. Miyashiro A. The Troodos ophiolitic complex was probably formed in an island arc // Earth Planet. Sci. Lett., 1973, v. 19, p. 218—224. 46. Orihashi Y., Hirata T. Rapid quantitative analysis of Y and REE abundances in XRF glass bead for selected GSJ reference rock standards using Nd-YAG 266 nm UV laser ablation ICP-MS // Geochem. J., 2003, v. 37, p. 401—412. 47. Parkinson I.J., Pearce J.A. Peridotites from Izu-Bonin-Mariana forearc (ODP Leg 125): evidence for mantle melting and melt-mantle interaction in a supra-subduction zone setting // J. Petrol., 1998, v. 39 (9), p. 1577—1618. 48. Pearce J.A., Peate D.W. Tectonic implications of the composition of volcanic arc magmas // Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 1995, v. 23, p. 251—285. 49. Pfander J.A., Jochum K.P., Kozakov I., Kröner A., Todt W. Coupled evolution of back-arc and island arc-like mafic crust in the late-Neoproterozoic Agardagh Tes-Chem ophiolite, Central Asia: evidence from trace element and Sr-Nd-Pb isotope data // Cont. Miner. Petrol., 2002, v. 143, p. 154—174. 50. Polat A., Kerrich R., Wyman D. Geochemical diversity in oceanic komatiites and basalts from the late Archean Wawa greenstone belts, Superior Province, Canada: trace element and Nd isotope evidence for a heterogeneous mantle // Precam. Res., 1999, v. 94, p. 139—173. 51. Safonova I.Yu., Buslov M.M., Iwata K., Kokh D.A. Fragments of Vendian—Early Carboniferous oceanic crust of the Paleo-Asian Ocean in foldbelts of the Altai-Sayan region of Central Asia: geochemistry, biostratigraphy and structural setting // Gond. Res., 2004, v. 7, p. 771—790. 52. Safonova I.Yu., Utsunomiya A., Kojima S., Nakae S., Tomurtogoo O., Filippov A.N., Koizumi K. Pacific superplume-related oceanic basalts hosted by accretionary complexes of Central Asia, Russian Far East and Japan // Gond. Res., 2009, v. 16, p. 587—608. 53. Safonova I., Seltmann R., Kroener A., Gladkochub D., Schulmann K., Xiao W., Kim T., Komiya T., Sun M. A new concept of continental construction in the Central Asian Orogenic Belt (compared to actualistic examples from the Western Pacific) // Episodes, 2011, v. 34, № 4, p. 186—194. 54. Safonova I.Yu., Simonov V.A., Kurganskaya E.V., Obut O.T., Romer R.L., Seltmann R. Late Paleozoic oceanic basalts hosted by the Char suture-shear zone, East Kazakhstan: geological position, geochemistry, petrogenesis and tectonic setting // J. Asian Earth Sci., 2012а, v. 49, p. 20—39. 55. Safonova I., Kurganskaya E., Seltmann R., Komiya T. Early Paleozoic island-arc and Late Paleozoic oceanic units juxtaposed in the Char suture-shear zone, East Kazakhstan // 1st International workshop on geodynamic evolution of the Central Asian Orogenic Belt, May 25—27, 2012b, St.-Petersburg. Abstract CD. 56. Sengör A.M.C., Natal’in B.A., Burtman V.S. Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal growth in Asia // Nature, 1993, v. 364, p. 299—307. 57. Sun S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry, Magmatism in the ocean basins // Geol. Soc. London, Special Publication, 1989, v. 42, p. 313—345. 58. Taylor S.T., McLennan S.M. The continental crust: composition and evolution. Blackwell, Oxford, 1985, 312 p. 59. Wang Z., Sun S., Li J., Hou Q., Qin K., Xiao W., Hao J. Paleozoic tectonic evolution of the northern Xinjiang, China: geochemical and geochronological constraints from the ophiolites // Tectonics, 2003, v. 22, p. 1—15. 60. Windley B.F., Alexeiev D., Xiao W., Kröner A., Badarch G. Tectonic models for accretion of the Central Asian Orogenic Belt // J. Geol. Soc., 2007, v. 164, p. 31—47. 61. Woodhead J., Eggins S., Gamble J. High field strength and transition element systematics in island arc and back-arc basin basalts: evidence for multi-phase melt extraction and a depleted mantle wedge // Earth Planet. Sci. Lett., 1993, v. 114, p. 491—504. 62. Zhang Z., Zhou G., Kusky T.M., Yan S., Chen B., Zhao L. Late Paleozoic volcanic record of the Eastern Junggar terrane, Xinjiang, Northwestern China: major and trace element characteristics, Sr-Nd isotopic systematics and implications for tectonic evolution // Gond. Res., 2009, v. 16, p. 201—215. 63. Zhang J., Xiao W., Han C., Ao S., Yuan C., Sun M., Geng H., Zhao G., Guo Q., Ma C. Kinematics and age constraints of deformation in a Late Carboniferous accretionary complex in Western Junggar, NW China // Gond. Res., 2011, v. 19, p. 958—974.