Инд. авторы: Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Травин А.В., Кирнозова Т.И., Фугзан М.М., Козаков И.К., Плоткина Ю.В., Ээнжин Г., Оюунчимэг Ц., Свиридова О.Е.
Заглавие: Длительность формирования и геодинамическая природа гигантских батолитов центральной азии: данные геологических и геохронологических исследований хангайского батолита
Библ. ссылка: Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Травин А.В., Кирнозова Т.И., Фугзан М.М., Козаков И.К., Плоткина Ю.В., Ээнжин Г., Оюунчимэг Ц., Свиридова О.Е. Длительность формирования и геодинамическая природа гигантских батолитов центральной азии: данные геологических и геохронологических исследований хангайского батолита // Стратиграфия. Геологическая корреляция. - 2019. - Т.27. - № 1. - С.79-102. - ISSN 0869-592X.
Внешние системы: DOI: 10.31857/S0869-592X27179-102; РИНЦ: 37033400;
Реферат: rus: В позднем палеозое и раннем мезозое в пределах Центрально-Азиатского орогенного пояса возникли три крупнейших батолита мира - Ангаро-Витимский, Хангайский и Хэнтейский, индивидуальные объемы которых оцениваются до 1 млн км3. На примере Хангайского батолита рассмотрен вопрос о том, как, когда и почему происходило столь масштабное гранитообразование. Систематизированы геохронологические данные, полученные для гранитоидов батолита U-Pb (ID-TIMS) и 40Ar/39Ar методами датирования, и выделены три возрастные группы пород в пределах батолита. Проведена корреляция этих групп с геологическими событиями, происходившими в регионе. Ранняя группа включает гранитоиды, которые возникли в интервале между 302-283 млн лет назад. Они тяготеют к западному и южному обрамлению батолита и отвечают фрагментам двух магматических поясов, которые пересекли территорию будущего батолита, уходя далеко за его пределы. Наиболее молодая группа магматических пород (230-200 млн лет) развита по восточной периферии батолита и отвечает краевой части крупной раннемезозойской Монголо-Забайкальской магматической области, которая расположена существенно восточнее. Собственно батолиту отвечают магматические комплексы, возникшие в интервале 273-238 млн лет. Они сосредоточены в пределах компактной области 350 × 400 км и представлены породами двух ассоциаций - гранит-гранодиоритовой (или хангайский комплекс) и гранит-лейкогранитовой (или шараусгольский комплекс). Возрастные аналоги этих пород отмечаются только по обрамлению батолита. Сопоставление Хангайского батолита с другими батолитами-гигантами - Ангаро-Витимским и Хэнтейским - выявило их сходство по особенностям строения и развития. Все они сложены близкими ассоциациями пород, сопоставимы по размерам и возрастным интервалам формирования. Так, Ангаро-Витимский батолит в основном развивался в интервале 305-275 млн лет, а Хэнтейский - в интервале 229-195 млн лет. Полученные оценки продолжительности их формирования ~30 млн лет, по-видимому, следует рассматривать как время, необходимое для остывания в глубинах Земли очагов анатектических магм, принявших участие в образовании гигантских по объему (~ 1 млн км3) батолитов. Формирование батолитов-гигантов связывается с воздействием мантийных плюмов на литосферу молодой складчатой области, возникшей в результате аккреционно-коллизионных событий в краевой части Сибирского палеоконтинента.
eng: In the Late Paleozoic and Early Mesozoic, during about 100 m.y., the world’s three largest batholiths (Angara-Vitim, Khangai, and Khentei, each up to 1 000 000 km3 in volume) had formed within the limits of the Central Asian orogenic belt. Considering the case of the Khangai batholith, the problem of how, when, and why such an extensive granite formation took place is analyzed. The geochronological data for granitoids of the batholith by U-Pb (ID-TIMS) and 40Ar/39Ar dating methods are systematized to distinguish three age groups of rocks. These rock groups are correlated to the geological events occurred in the region. The earliest group includes granitoids formed in the interval of 302-283 Ma. They tend to the western and southern framings of the batholith and correspond to the fragments of two igneous belts that crossed the region, where the batholith formed later, and reached the areas far beyond. The youngest group of igneous rocks (230-200 Ma) is developed in the eastern periphery of the batholith and corresponds to the marginal part of the large Early Mesozoic Mongol-Transbaikalian igneous zone, with the main part being located far away to the east of there. Igneous complexes that formed in the interval of 273-238 Ma correspond to the batholith proper. They are concentrated within the zone of 350 × 400 km in size and are represented by rocks of two associations: granite-granodiorite (Khangai complex) and granite-leucogranite (Sharaus Gol complex). The coeval analogs of these rocks are reported only in the framing of the batholith. The comparison between the Khangai batholith and two other giant ones (Angara-Vitim and Khentei) revealed their similarity in terms of structure and evolution. They are all composed of similar rock associations and are of comparable sizes and age intervals of formation. For example, the Angara-Vitim and Khentei batholiths formed mainly in the intervals of 305-275 and 229-195 Ma, respectively. The obtained estimates of formation time of ~30 m.y. should seemingly be considered as the time necessary for chambers of anatectic magmas, which to certain degree formed giant (~1 000 000 km3 in volume) batholiths, to cool down in the Earth’s interior. The formation of giant batholiths is attributed to the effect of mantle plumes on the lithosphere of a young fold zone that appeared as a result of accretionary-collisional events in the marginal part of the Siberian paleocontinent.
Ключевые слова: geochronology; Central Asian Orogenic Belt; granite formation; постаккреционный магматизм; геохронология; Центрально-Азиатский орогенный пояс; гранитообразование; postaccretionary magmatism;
Издано: 2019
Физ. характеристика: с.79-102
Цитирование: 1. Гаврилова С.П., Оролмаа Д. Пермские ассоциации вулканогенных и интрузивных пород юго-западного Хангая // Вулкано-плутонические ассоциации Центральной Монголии. М.: Наука, 1991. С. 10-72. 2. Геологические формации Монголии. М.: ШАГ, 1995. 180 с. 3. Геология Монгольской Народной Республики. М.: Недра, 1973. Т. 2. 751 с. 4. Добрецов Н.Л. Раннепалеозойская тектоника и геодинамика Центральной Азии: роль раннепалеозойских мантийных плюмов // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. С. 1957-1973. 5. Изох А.Э., Вишневский А.В., Поляков Г.В., Шелепаев Р.А. Возрастные рубежи пикритового и пикродолеритового магматизма Западной Монголии // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. С. 10-31. 6. Карта геологических формаций Монгольской Народной Республики. Масштаб 1:1500000. Ред. Яншин А.Л. М.: ГУГК СССР, 1989. 7. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Сальникова Е.Б. и др. Источники магматических пород и происхождение раннемезозойского тектономагматического ареала Монголо-Забайкальской магматической области: 1. Геологическая характеристика и изотопная геохронология // Петрология. 2003. Т. 11. С. 164-178. 8. Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Рыцк Е.Ю. и др. Длительность формирования Ангаро-Витимского батолита: результаты геохронологических U-Pb исследований // Докл. АН. 2012. Т. 444. С. 184-189. 9. Козаков И.К., Сальникова Е.Б., Вонг T. и др. Кристаллические комплексы нижнего докембрия Дзабханского микроконтинента Центральной Азии: возраст, источники, тектоническая позиция // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2007. Т. 15. С. 3-24. 10. Козаков И.К., Козловский А.М., Ярмолюк В.В. и др. Кристаллические комплексы Тарбагатайского блока раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии // Петрология. 2011. Т. 19. С. 445-464. 11. Козаков И.К., Сальникова Е.Б., Ярмолюк В.В. и др. Этапы формирования континентальной коры Сонгинского блока раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии: 1. Геологические и геохронологические данные // Петрология. 2013. Т. 21. С. 227-246. 12. Козаков И.К., Сальникова Е.Б., Ковач В.П. и др. Основные этапы развития и геодинамическая обстановка формирования Южно-Хангайского метаморфического пояса Центральной Азии // Петрология. 2015. Т. 23 № 4. С. 339-362. 13. Козаков И.К., Кузнецов А.Б., Эрдэнэжаргал Ч. и др. Неопротерозойские комплексы фундамента шельфового чехла Дзабханского террейна восточного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2017. Т. 25. С. 3-16. 14. Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Сальникова Е.Б. и др. Возраст бимодального и щелочно-гранитного магматизма Гоби-Тяньшаньской рифтовой зоны, хребет Тост, Южная Монголия // Петрология. 2005. Т. 13. С. 218-224. 15. Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Травин А.В. и др. Этапы и закономерности проявления позднепалеозойского анорогенного магматизма в герцинидах Южной Монголии // Докл. АН. 2012. Т. 445. № 3. С. 308-314. 16. Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Алакшин А.М., Подладчиков Ю.Ю. Ангаро-Витимский батолит - крупнейший гранитоидный плутон. Новосибирск: Наука, 1992. 141 с. 17. Моссаковский А.А. Орогенные структуры и вулканизм палеозоид Евразии и их место в процессе формирования континентальной земной коры. М.: Наука, 1975. 318 с. 18. Моссаковский А.А., Томуртогоо О. Верхний палеозой Монголии. М.: Наука, 1976. 126 с. 19. Оролмаа Д., Эрдэнэсайхан Г., Борисенко А.С. и др. Пермотриасовые гранитоиды и металлогения Хангая (Центральная Монголия) // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. С. 706-720. 20. Поляков Г.В., Изох А.Э., Борисенко А.С. Пермский ультрабазит-базитовый магматизм и сопутствующее Cu-Ni оруденение Гоби-Тяньшаньского пояса как результат Таримского плюма // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. С. 605-620. 21. Руднев С.Н. Раннепалеозойский магматизм Алтае-Саянской складчатой области и Озерной зоны Западной Монголии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013. 295 с. 22. Руженцев С.В., Некрасов Г.Е. Тектоника Агинской зоны (Монголо-Охотский пояс) // Геотектоника. 2009. № 1. С. 39-58. 23. Руженцев С.В., Минина О.Р., Некрасов Г.Е. и др. Байкало-Витимская складчатая система: строение и геодинамическая эволюция // Геотектоника. 2012. № 2. C. 3-28. 24. Сальникова Е.Б., Яковлева С.З., Котов А.Б. и др. Кристаллогенезис циркона щелочных гранитов и особенности его U-Pb датирования (на примере Хангайского магматического ареала) // Петрология. 2014. Т. 22. С. 482-495. 25. Тектоника Монгольской Народной Республики. М.: Наука, 1974. 284 с. 26. Травин А.В., Юдин Д.С., Владимиров А.Г. и др. Термохронология Чернорудской гранулитовой зоны (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье) // Геохимия. 2009. Т. 11. С. 1181-1199. 27. Турутанов Е.Х. Ангаро-Витимский батолит: форма и размеры по гравиметрическим данным // Докл. АН. 2011. Т. 440. С. 815-818. 28. Турутанов Е.Х., Гребенщикова В.И., Оглоблин Р.В. Глубинная структура и геохимия пород Хангайского гранитоидного батолита Монголии // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту. Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007. Вып. 5. Т. 2. С. 133-135. 29. Федорова М.Е. Геологическое положение и петрология гранитоидов Хангайского батолита. М.: Наука, 1977. 150 с. 30. Цыганков А.А. Позднепалеозойские гранитоиды Западного Забайкалья: последовательность формирования, источники магм, геодинамика // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. С. 197-227. 31. Цыганков А.А., Литвиновский Б.А., Джань Б.М. и др. Последовательность магматических событий на позднепалеозойском этапе магматизма Забайкалья (результаты U-Pb изотопного датирования) // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. С. 1249-1276. 32. Шелепаев Р.А., Егорова В.В., Изох А.Э. и др. Пермские габброидные интрузивы Хангайского нагорья (Западная Монголия) // Изотопное датирование геологических процессов: новые результаты, подходы и перспективы. СПб.: Sprinter, 2015. С. 337-338. 33. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Батолиты и геодинамика батолитообразования в Центрально-Азиатском складчатом поясе // Геология и геофизика. 2003а. Т. 44. С. 1260-1274. 34. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Глубинная геодинамика, мантийные плюмы и их роль в формировании Центрально-Азиатского складчатого пояса // Петрология. 2003б. Т. 11. С. 556-586. 35. Ярмолюк В.В., Будников С.В., Коваленко В.И. и др. Геохронология и геодинамическая позиция Ангаро-Витимского батолита // Петрология. 1997а. Т. 5. С. 451-466. 36. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. Ангаро-Витимский батолит: к проблеме геодинамики батолитообразования в Центрально-Азиатском складчатом поясе // Геотектоника. 1997б. № 5. С. 18-32. 37. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б. и др. Тектоно-магматическая зональность, источники магматических пород и геодинамика раннемезозойской Монголо-Забайкальской области // Геотектоника. 2002. № 4. С. 42-63. 38. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Козаков И.К. и др. Возраст Хангайского батолита и проблема батолитообразования в Центральной Азии // Докл. АН. 2008. Т. 423. С. 92-98. 39. Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Сальникова Е.Б. и др. Возраст Хангайского батолита и проблемы полихронности батолитообразования в Центральной Азии // Докл. АН. 2013а. Т. 452. С. 646-652. 40. Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Сальникова Е.Б. и др. Участие щелочно-гранитного магматизма в формировании Хангайского батолита: данные геологических и геохронологических исследований // Докл. АН. 2013б. Т. 452. С. 543-547. 41. Ярмолюк В.В., Кузьмин М.И., Козловский А.М. Позднепалеозойский-раннемезозойский внутриплитный магматизм Северной Азии: траппы, рифты, батолиты-гиганты и геодинамика их формирования // Петрология. 2013в. Т. 21. С. 115-142. 42. Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Саватенков В.М. и др. Состав, источники и геодинамическая природа гигантских батолитов Центральной Азии: по данным геохимических и изотопных Nd исследований гранитоидов Хангайского зонального магматического ареала // Петрология. 2016. Т. 24. С. 468-498. 43. Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Кудряшова Е.А. и др. Рифтогенный магматизм западной части раннемезозойской Монголо-Забайкальской магматической области: результаты геохронологических исследований // Докл. АН. 2017а. Т. 475. С. 669-675. 44. Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Лебедев В.И. Неопротерозойские магматические комплексы Сонгинского блока (Монголия): к проблеме образования и корреляции докембрийских террейнов Центрально-Азиатского орогенного пояса // Петрология. 2017б. Т. 25. № 4. С. 362-394. 45. Arakawa J., Naito K., Takahashi Y. et al. New K-Ar and Rb-Sr ages of Khangay granite, central Mongolia // Mongolian Geoscientist. 1999. № 12. P. 32-35. 46. Atlas of geological maps of Central Asia and adjacent areas. Geological map 1:2500000. Beijing: Geol. Publ. House, 2008. 47. Bazhenov M.L., Kozlovsky A.M., Yarmolyuk V.V. et al. Late Paleozoic paleomagnetism of South Mongolia: exploring relationships between Siberia, Mongolia and North China // Gondwana Res. 2016. V. 40. P. 124-141. 48. Budnikov S.V., Kovalenko V.I., Kotov A.B. et al. The age and sources of the Hangay batholith (Central Mongolia) // IGCP-420. Continental growth in the Phanerozoic: evidence from Central Asia. Second Workshop. Abstracts and excursion guidebook. Rennes: Geosciences, 1999. P. 11-12. 49. Burke K., Dewey D.F. Plume generated triple junctions: key indicators in applying plate tectonics to old rocks // J. Geol. 1973. V. 81. P. 406-433. 50. Dergunov A.B., Kovalenko V.V., Ruzhentsev S.V., Yarmolyuk V.V. Tectonics, Magmatism, and Metallogeny of Mongolia. London and New York: Routledge, Taylor and Francis Group, 2001. 288 р. 51. Jahn B.M., Capdevila R., Liu D. et al. Sources of Phanerozoic granitoids in the transect Bayanhongor-Ulan Baator, Mongolia: geochemical and Nd isotopic evidence, and implications of Phanerozoic crustal growth // J. Asian Earth Sci. 2004. V. 23. P. 629-653. 52. Jahn B.M., Litvinovsky B.A., Zanvilevich A.N., Reichow M. Alkaline granitoid magmatism in the Mongolian-Transbaikalian Belt: evolution, petrogenesis and tectonic significance // Lithos. 2009. V. 113. P. 521-539. 53. Kozlovsky A.M., Yarmolyuk V.V., Salnikova E.B. et al. Late Paleozoic anorogenic magmatism of the Gobi Altai (SW Mongolia): tectonic position, geochronology and correlation with igneous activity of the Central Asian Orogenic Belt // J. Asian Earth Sci. 2015. V. 113. P. 524-541. 54. Krogh T.E. A low-contamination method for hydrothermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotopic age determination // Geochim. Cosmochim. Acta. 1973. V. 37. P. 485-494. 55. Kuzmin M.I., Yarmolyuk V.V., Kravchinsky V.A. Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic reconstructions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province // Earth-Sci. Rev. 2010. V. 102. P. 29-59. 56. Litvinovsky B.A., Tsygankov A.A., Jahn B.M. et al. Origin and evolution of overlapping calc-alkaline and alkaline magmas: the Late Palaeozoic post-collisional igneous province of Transbaikalia (Russia) // Lithos. 2011. V. 125. P. 845-874. 57. Ludwig K.R. PbDat for MS-DOS, version 1.21 // U.S. Geol. Survey Open-File Rept. 88-542. 1991. 35 p. 58. Ludwig K.R. Isoplot 3.70. A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel // Berkeley Geochronology Center Spec. Publ. 2003. V. 4. P. 70. 59. Mattinson J.M. A study of complex discordance in zircons using step-wise dissolution techniques // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. V. 116. P. 117-129. 60. Stacey J.S., Kramers I.D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth Planet. Sci. Lett. 1975. V. 26. P. 207-221. 61. Takahashi Y., Arakawa Y., Oyungerel S., Naito K. Geochronological data of granitoids in the Bayankhongor area, central Mongolia // Bull. Geol. Soc. Japan. 2000. V. 51. Р. 167-174. 62. Тоmurtogoo О. Tectonic framework of Mongolia // Structural and tectonic correlation across the Central Asian Orogenic Collage: implications for continental growth and intracontinental deformation. Second Int. Workshop and Field Excursions for IGCP 480. Abstracts and Excursions Guidebook. Ulaanbaatar: Inst. Geol and Mineral Resources, 2006. P. 18-20. 63. Yu X., Yang S.F., Chen H.L. et al. Permian flood basalts from the Tarim Basin, Northwest China: SHRIMP zircon U-Pb dating and geochemical characteristics // Gondwana Res. 2011. V. 20. P. 485-497. 64. Zhang C.L., Li X.H., Li Z.X. et al. A Permian layered intrusive complex in the western Tarim Block, northwestern China: product of a ca. 285-Ma mantle plume? // J. Geol. 2008. V. 116. P. 269-287.