Инд. авторы: | Цыпукова С.С., Перепелов А.Б., Демонтерова Е.И., Павлова Л.А., Травин А.В., Пузанков М.Ю. |
Заглавие: | Происхождение и эволюция неогеновых щелочно-базальтовых магм плато хэвэн на юго-западном фланге байкальской рифтовой зоны ( северная монголия) |
Библ. ссылка: | Цыпукова С.С., Перепелов А.Б., Демонтерова Е.И., Павлова Л.А., Травин А.В., Пузанков М.Ю. Происхождение и эволюция неогеновых щелочно-базальтовых магм плато хэвэн на юго-западном фланге байкальской рифтовой зоны ( северная монголия) // Геология и геофизика. - 2014. - Т.55. - № 2. - С.244-275. - ISSN 0016-7886. |
Внешние системы: | РИНЦ: 21975287; |
Реферат: | rus: В результате геологических и геохимических исследований вулканического плато Хэвэн в Прихубсугульском ареале Южно-Байкальской вулканической области установлен раннесреднемиоценовый возраст его формирования в интервале 20.0-15.5 млн лет. В истории вулканического развития структуры выделены два этапа: первый - раннемиоценовый гавайит-трахибазальтовый и второй - среднемиоценовый базанитовый. Вещественный состав базальтоидов плато Хэвэн соответствует составам пород других вулканических ареалов южного фланга БРЗ и отличается от OIB повышенными концентрациями Ba, K, Pb и Sr. Определены PT -условия формирования базанитовых, гавайитовых и трахибазальтовых магм плато Хэвэн в диапазоне давлений 25-15 кбар и температур 1434-1358 °С. Показано, что образование исходных магм плато Хэвэн проходило на глубинах 74-41 км в астеносферной и литосферной мантии в условиях разогрева зоны магмогенерации на ~ 200 °C. Установлена направленность кристаллизации щелочно-базальтовых магм структуры. В условиях снижения давлений и температур процесс кристаллизации расплавов проходил с формированием на ликвидусе высокомагнезиальных оливинов и хромпикотитовых шпинелей и далее с последовательным образованием парагенезисов вкрапленников и субфенокристаллов Ol + Cpx, Ol + Cpx + TiMgt ± Pl, парагенезиса микролитов Cpx + TiMgt + Ilm + Pl и интерстиционных выделений щелочных алюмосиликатов Ne+Kfs в завершение. Выделены два этапа кристаллизации щелочно-базальтовых расплавов с отчетливой сменой направленности изменений химизма темноцветных минералов. Это связывается с достижением вначале мантийно-коровой области кристаллизации и затем малоглубинных условий вплоть до стадии излияния и литификации магм. Главными условиями формирования гавайит-трахибазальтового и базанитового ряда магм плато Хэвэн на различных этапах его магматического развития являлись глубина магмообразования и вариации степени плавления в области гранатсодержащей астеносферной и литосферной мантии, связанные с прогрессивной и регрессивной динамикой и фазовой неоднородностью плюма. Источниками щелочно-базальтовых магм плато Хэвэн было вещество мантии PREMA и EMI типа. eng: The Heven lava plateau in the Hövsgöl field of the South Baikal igneous province formed in the Early-Middle Miocene between 20 and 15.5 Ma. It consists of Early Miocene hawaiites and trachybasalts and Middle Miocene basanites erupted, correspondingly, during two major events in its history. The Heven alkali-basaltic lavas are compositionally similar to their counterparts from other volcanic fields in the southern flank of the Baikal rift system and are richer in Ba, K, Pb, and Sr than oceanic island basalts (OIB). The basanitic, hawaiitic, and trachybasaltic magmas were generated at pressures from 25 to 15 kbar and at temperatures in the range from 1434 to 1358 ºC. The magma sources occurred at 74 to 41 km in asthenospheric and lithospheric mantle and were ~200 єC hotter than the ambient lithospheric mantle in the surrounding areas and the continental geotherm. The crystallization history of dark-colored began with liquidus highly magnesian olivine and Cr-spinel, and then several other parageneses formed successively as pressures and temperatures decreased: Ol + Cpx and Ol + Cpx+ + TiMgt ± Pl phenocrysts and subphenocrysts, Cpx + TiMgt + Ilm + Pl microphenocrysts, and finally interstitial Ne + Kfs alkali aluminosilicates. There were two crystallization stages with different mineral chemistry trends. The chemistry of minerals changed as the rising magmas first reached the crust-mantle region and then moved to shallow depths, erupted, and solidified. The generation of the Heven hawaiite-trachybasalt and basanite magmas was controlled by the depth of the reservoirs and the melt fraction in garnet-bearing asthenospheric and lithospheric mantle associated with progressive and regressive dynamics of the lower heterogeneous mantle plume consisting of PREMA and EMI components. |
Ключевые слова: | rift zone; Basaltic magma; crystallization; sources; рифтовые зоны; базальтовые магмы; кристаллизация; источники вещества; плюмы; plume; |
Издано: | 2014 |
Физ. характеристика: | с.244-275 |
Цитирование: | 1. Афонин В.П., Гуничева Т.Н., Пискунова Л.Ф. Рентгенофлуоресцентный силикатный анализ. Новосибирск, Наука, 1984, 228 с. 2. Беличенко В.Г., Резницкий Л.З., Гелетий Н.К., Бараш И.Г. Тувино-Монгольский массив (к проблеме микроконтинентов Палеоазиатского океана) // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (6), с. 554-565. 3. Буслов М.М. Геодинамичекая природа Байкальской рифтовой зоны и ее осадочного выполнения в мелкайнозойское время: эффект дальнего воздействия Монголо-Охотской и Индо-Евразийской коллизий // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (9), с. 1245-1255. 4. Воронцов А.А., Ярмолюк В.В. Северо-Монгольская-Забайкальская полихронная рифтовая система (этапы формирования, магматизм, источники расплавов, геодинамика) // Литосфера, 2004, № 3, с. 17-32. 5. Демонтерова Е.И., Иванов А.В., Рассказов С.В., Маркова М.Е., Ясныгина Т.А., Малых Ю.М. Литосферный контроль позднекайнозойского магматизма на границе Тувино-Монгольского массива, Прихубсугулье, Северная Монголия // Петрология, 2007, т. 15, № 1, с. 93-110. 6. Киселев А.И., Медведев М.Е., Головко Г.А. Вулканизм Байкальской рифтовой зоны и проблемы глубинного магмообразования. Новосибирск, Наука, 1979, 197 с. 7. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Богатиков О.А. Геодинамическое положение новейшего вулканизма Северной Евразии // Геотектоника, 2009, № 5, с. 3-24. 8. Логачев Н.А. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (5), с. 391-406. 9. Мордвинова В.В., Артемьев А.А. Трехмерная модель юга Байкальской рифтовой зоны и сопредельных территорий по объемным волнам // Геология и геофизика, 2010, т. 51(6), с. 887-904. 10. Наумов В.Б., Портнягин М.В., Толстых М.Л., Ярмолюк В.В. Состав магматических расплавов Южно-Байкальской вулканической области по данным изучения включений в оливинах трахибазальтов // Геохимия, 2003, № 3, с. 243-253. 11. Перепелов А.Б., Пузанков М.Ю., Иванов А.В., Философова Т.М., Демонтерова Е.И., Смирнова Е.В., Чувашова Л.А., Ясныгина Т.А. Неогеновые базаниты Западной Камчатки: минералого-геохимические особенности и геодинамическая позиция // Петрология, 2007, т. 15, № 5, с. 524-546. 12. Рассказов С.В. Магматизм Байкальской рифтовой системы. Новосибирск, Наука, 1993, 288 с. 13. Рассказов С.В., Саранина Е.В., Демонтерова Е.И., Масловская М.Н., Иванов А.В. Мантийные компоненты позднекайнозойских вулканических пород Восточного Саяна (по изотопам Pb, Sr и Nd) // Геология и геофизика, 2002, т. 43 (12), с. 1065-1079. 14. Саватенков В.М., Ярмолюк В.В., Кудряшова Е.А., Козловский А.М. Источники и геодинамика позднекайнозойского вулканизма Центральной Монголии по данным изотопно-геохимических исследований // Петрология, 2010, т. 18, № 3, с. 297-327. 15. Смирнова Е.В., Мысовская И.Н., Ложкин В.И., Пахомова Н.Н. Оценка спектральных помех при использовании ИСП-МС прибора с магнитным сектором ELEMENT2: определение редкоземельных элементов // Всероссийская конференция по аналитической химии «Аналитика России». М., ИОНХ РАН, 2004, с. 157-158. 16. 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, т. 47, № 11, с. 1181-1199. 17. Финкельштейн А.Л., Гуничева Т.Н., Афонин В.П. Учет матричных эффектов методом альфа-коррекции при рентгенофлуоресцентном анализе // Журнал аналитической химии, 1984, т. 39, № 3, с. 397-404. 18. Шерер Д.Ф. Щелочно-полевошпатовый разрез в системе NaAlSiO4-KAlSiO4-SiO2 // Полевые шпаты. М., Изд-во иностр. лит., 1952, с. 165-173. 19. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Кузьмин М.И. Северо-Азиатский суперплюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника, 2000, № 5, с. 3-29. 20. Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И., Покровский Б.Г. Магматизм и геодинамика Южно-Байкальской вулканической области (горячей точки мантии) по результатам геохронологических, геохимических и изотопных (Sr, Nd, O) исследований // Петрология, 2003, т. 11, № 1, с. 3-34. 21. Afonin V.P., Finkelshtein A.L., Borkhodoev V.J., Gunicheva T.N. X-ray-fluorescence analysis of rocks by the fundamental parameter method // X-Ray Spectrom., 1992, v. 21, № 2, p. 69-75. 22. Barry T.L., Saunders A.D., Kempton P.D., Windley B.F., Pringle M.S., Dorjnamjaa D., Saandar S. Petrogenesis of Сenozoic basalts from Mongolia: evidence for the role of asthenospheric versus metasomatized lithospheric mantle sources // J. Petrol., 2003, v. 44, № 1, p. 55-91. 23. Dixon J.E., Leist L., Langmuir C., Schilling J.-G. Recycled dehydrated lithosphere observed in plume-influenced mid-ocean-ridge basalt // Nature, 2002, v. 420, p. 385-389. 24. Harangi S. Neogene magmatism in the Alpine-Pannonian Transition Zone - a model for melt generation in a complex geodynamic setting // Acta Vulcanol., 2001, v. 13, p. 25-39. 25. Hart S.R., Hauri E.H., Oschmann L.A., Whitehead J.A. Mantle plumes and entrainment: isotopic evidence // Science, 1992, v. 256, p. 517-520. 26. Herzberg C., Asimow P.D. Petrology of some oceanic island basalts: PRIMELT2.XLS software for primary magma calculation // Geochem. Geophys. Geosyst., 2008, v. 9, № 9, 2008GC002057. 27. Hirschmann M.M. Mantle solidus. Experimental constraints and the effect of peridotite composition // Geochem. Geophys. Geosyst., 2000, v. 24, 2000GC000070. 28. Ionov D.A., Hofmann A.W., Shimizu N. Metasomatism-induced melting in mantle xenoliths from Mongolia // J. Petrol., 1994, v. 35, p. 753-785. 29. Kogiso T., Hirschmann M.M., Frost D.J. High-pressure partial melting of garnet pyroxenite: possible mafic litologies in the source of ocean islands basalts // Earth Planet. Sci. Lett., 2003, v. 216, p. 603-617. 30. Krogh T. A low contamination method for hydrothermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotope age determinations // Geochim. Cosmochim. Acta, 1973, v. 37, p. 485-494. 31. LeBas M.J., LeMaitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram // J. Petrol., 1986, v. 27, p. 745-750. 32. Litasov K., Taniguchi H. Mantle evolution beneath the Baikal rift. CNEAS. Monograph series № 5. Tohoku University, Center for Northeast Asian studies, 2002, 222 p. 33. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chem. Geol., 1995, v. 120, p. 223-254. 34. McKenzie D., Jackson J., Priestley K. Thermal structure of oceanic and continental lithosphere // Earth Planet. Sci. Lett., 2005, v. 233, p. 337-349. 35. Naumov V.B., Portnyagin M.V., Tolstykh M.L., Yarmolyuk V.V. Chemical composition and crystallization conditions of trachybasalts from the Dzhida field, Southern Baikal volcanic area: evidence from melt and fluid inclusions // Geochem. Int., 2006, v. 44, № 3, p. 286-295. 36. Peterson T.D. Peralkaline nephelinites. I. Comparative petrology of Shombole and Oldoinyo L’engai, East Africa // Contr. Miner. Petrol., 1989, v. 101, p. 458-478. 37. Pin C., Danielle B., Bassin C., Poitrasson F. Concomitant separation of strontium and samarium-neodymium for isotopic analysis in silicate samples, based on specific extraction chromatography // Analyt. Chem. Acta, 1994, v. 299, p. 209-217. 38. Pin C., Zalduegui J.F.S. Sequential separation of light rare-earth elements, thorium and uranium by miniaturized extraction chromatography: application to isotopic analyses of silicate rocks // Analyt. Chem. Acta, 1997, v. 339, p. 79-89. 39. Putirka K. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. Miner. Geochem. / Eds. K. Putirka, F. Tepley. Miner. Soc. Amer., 2008, v. 69, p. 61-120. 40. Rasskazov S.V., Luhr J.F., Bowring S.A., Ivanov A.V., Brandt I.S., Brandt S.B., Demonterova E.I., Boven A.A., Kunk M., Housh T., Dungan M.A. Late Cenozoic volcanism in the Baikal rift system: evidence for formation of the Baikal and Khubsugul basins due to thermal impacts on the lithosphere and collision-derived tectonic stress // Berliner paläobiologische abhandlungen / Eds. A.V. Ivanov, G. Coulter, O.A. Timoshkin, F. Riedel. Special «SIAL III» issue, 2003, b4, p. 33-48. 41. Sun S.-S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implication for mantle composition and processes // Magmatism in the ocean basins. Geol. Soc. Special Publ. № 2, Blackwell Scientific Publications, 1989, p. 313-346. 42. Stracke A. Earth’s heterogeneous mantle: a product of convection-driven interaction between crust and mantle // Chem. Geol., 2012, v. 330-331, p. 274-299. 43. Xu Ch., Taylor R.N., Kynicky J., Chakhmouradian A.R., Song W., Wang L. The origin of enriched mantle beneath North China block: evidence from young carbonatites // Lithos, 2011, v. 127, p. 1-9. 44. Zindler A., Hart S. Chemical geodynamics // Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 1986, v. 14, p. 493-571. 45. Zorin Yu.A., Mordvinova V.V., Turutanov E.Kh., Belichenko V.G., Artemyev A.A., Kosarev G.L., Gao S.S. Low seismic velocity layers in the Earth’s crust beneath Eastern Siberia (Russia) and Central Mongolia: receiver function data and their possible geological implication // Tectonophysics, 2002, v. 359, № 3-4, p. 307-327. 46. Zorin Yu.A., Turutanov E.Kh., Mordvinova V.V., Kozhevnikov V.M., Yanovskaya T.B., Treussov A.V. The Baikal rift zone: the effect of mantle plumes on older structure // Tectonophysics, 2003, v. 371, p. 153-173. |