Инд. авторы:	Лиханов И.И.
Заглавие:	Метаморфические индикаторы геодинамических обстановок коллизии, растяжения и сдвиговых зон земной коры
Библ. ссылка:	Лиханов И.И. Метаморфические индикаторы геодинамических обстановок коллизии, растяжения и сдвиговых зон земной коры // Петрология. - 2020. - Т.28. - № 1. - С.4-22. - ISSN 0869-5903.
Внешние системы:	DOI: 10.31857/S0869590320010045; РИНЦ: 41695469;
Реферат:	rus: При интерпретации развития орогенов с полициклической историей, где разные типы метаморфизма сочетаются между собой в контрастных геодинамических обстановках, эффективным методом для выяснения тектоно-магматических причин метаморфизма являются реконструкции и анализ трендов эволюции пород в координатах давление–температура–время. Прогресс в этом направлении в последние годы обусловлен совершенствованием инструментальной базы, прецизионных методов исследования вещества – in situ локального микроанализа и датирования зональных метаморфических минералов, и вычислительного аппарата геотермобарометрических процедур с использованием мультиминеральных равновесий. Рассмотрены геологические комплексы различной геодинамической природы, являющиеся типичными для разных типов метаморфизма. Полиметаморфизм этих пород четко отслеживается по реакционным микротекстурам, химической зональности минералов, конфигурации Р-Т трендов и изотопным датировкам. При построении обобщенной P-T диаграммы их эволюции были использованы данные по хорошо изученным природным объектам мира, характеризующиеся присутствием прогрессивных и регрессивных преобразований пород. Установлены диагностические P-T-t тренды, характерные для пород, сформированных в зонах активного тектогенеза – при растяжении и сжатии земной коры и в сдвиговых зонах. Приведено критическое обсуждение характера таких трендов – “по” или “против часовой стрелки” и показано, что этот аппарат не всегда однозначно предсказывает специфику геодинамического режима в комплексах со сложным развитием, что требует дальнейших исследований. eng: An effective method for identifying the tectonic-magmatic causes of metamorphism is the reconstruction and analysis of P-T-t paths, which can be used to develop a model of rock evolution with time in the “pressure–temperature–time” coordinates. This approach is most widely used in interpreting the development of orogens with a polycyclic history, where different types of metamorphism are combined in contrasting geodynamic settings. The progress in this direction in recent years is due to the improvement of the instrumental base, precision methods for the study of matter — insitu local microanalysis and dating of zonal metamorphic minerals, and the computing apparatus of geothermobarometric procedures using multi-equilibria. The article discusses these issues on the example of geological complexes of various geodynamic nature, which are typical for different types of metamorphism. Reaction microtextures, chemical zoning in minerals, geochronological dating as well as the trajectory of the Р-Тpaths provide evidence for thepolymetamorphic history, which is recorded by overprinting of early mineral assemblages during subsequent events as a result of different geodynamic processes. A generalized P-T diagram was built using data on well-studied metamorphic complexes, which are characterized by the simultaneous presence of prograde and retrograde segments of a P-T path. Diagnostic P-T-t paths characteristic of rocks formed in zones of active tectogenesis — under collision, extension and in shear zones of the earth’s crust — have been established. This paper discusses some of the ambiguous interpretations of P-T-t paths in areas with simultaneous manifestation of different metamorphic processes, which requires further research.
Ключевые слова:	P-T-t paths of metamorphic evolution; In situ geochronology; geothermobarometry; геотектонические обстановки; P-T-t тренды эволюции метаморфизма; in situ геохронология; геотермобарометрия; tectonic settings;
Издано:	2020
Физ. характеристика:	с.4-22
Цитирование:	1. Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А. Основы физико-химического моделирования минеральных систем. М.: Наука, 2009. 229 с. 2. Карпов И.К., Чудненко К.В., Кулик Д.А.и др. Минимизация энергии Гиббса в геохимических системах методом выпуклого программирования // Геохимия. 2001. Т. 39. № 11. С. 1207-1219. 3. Кориковский С.П. Контрастные модели проградно-ретроградной эволюции метаморфизма фанерозойских складчатых поясов в зонах коллизии и субдукции // Петрология. 1995. Т. 3. № 1. С. 45-63. 4. КоробейниковС.Н.,ПолянскийО.П.,ЛихановИ.И.и др. Математическое моделирование надвига как причины формирования андалузит-кианитовой метаморфической зональности в Енисейском кряже // Докл. АН. 2006. Т. 408. № 4. С. 512-516. 5. Лиханов И.И. Минеральные реакции в высокоглиноземистых и железистых роговиках в связи с проблемой устойчивости редких минеральных парагенезисов контактового метаморфизма // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 4. С. 301-312. 6. Лиханов И.И., Ревердатто В.В.Р-Т-t эволюция метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа: петрологические и геодинамические следствия // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 3. С. 85-16. 7. ЛихановИ.И.,КозловП.С.,ПоповН.В.и др. Коллизионный метаморфизм как результат надвигов в заангарской части Енисейского кряжа // Докл. АН. 2006. Т. 411. № 2. С. 235-39. 8. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Попов Н.В. Коллизионный метаморфизм докембрийских комплексов в заангарской части Енисейского кряжа // Петрология. 2008. Т. 16. № 2. С. 148-73. 9. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С. Коллизионные метаморфические комплексы Енисейского кряжа: особенности эволюции, возрастные рубежи и скорость эксгумации // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 10. С. 1593-1611. 10. 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. 11. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С.и др.P-T-t реконструкция метаморфической истории южной части Енисейского кряжа (Сибирский кратон): петрологические следствия и связь с суперконтинентальными циклами // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 6. С. 1031-1056. 12. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В.и др. Метаморфическая эволюция ультравысокотемпературных железисто-глиноземистых гранулитов Южно-Енисейского кряжа и тектонические следствия // Петрология. 2016. Т. 24. № 4. С. 423-440. 13. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Савко К.А. Аккреционная тектоника западной окраины Сибирского кратона // Геотектоника. 2018. Т. 52. № 1. С. 28-51. 14. Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Савко К.А.и др. Сапфиринсодержащие гранулиты Анабарского щита // Геохимия. 2019. Т. 64. № 5. С. 486-502. 15. Ревердатто В.В., Полянский О.П. Эволюция Р-Т параметров в альтернативных моделях метаморфизма // Докл. АН. 1992. Т. 325. № 5. С. 1017-1020. 16. Ревердатто В.В., Лиханов И.И., Полянский О.П.и др. Природа и модели метаморфизма. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2017. 331 с. 17. Скляров Е.В. Механизмы эксгумации метаморфических комплексов // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 1. С. 71-75. 18. Сухоруков В.П., Туркина О.М.Р-Т тренд метаморфизма и возраст мигматитов северо-западной части Иркутного блока (Шарыжалгайский выступ Сибирской платформы) // Геология и геофизика. 2018. № 6. С. 673-689. 19. 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. С. 441-466. 20. Abu-Alam T.S., Stuwe K. Exhumation during oblique transpression: The Feiran-Solaf region, Egypt // Journal of Metamorphic Geology. 2009. V. 27. P. 439-459. 21. Balen D., Massonne H.-J., Petrinec Z. Collision-related Early Paleozoic evolution of a crustal fragment from the northern Gondwana margin (Slavonian Mountains, Tisia Mega-Unit, Croatia): Reconstruction of the P-T path, timing and paleotectonic implications // Lithos. 2015. V. 232. P. 211-228. 22. Bell T.H., Rieuwers M.T., Cihan M. et al. Inter-relationships between deformation partitioning, metamorphism and tectonism // Tectonophysics. 2013. V. 587. P. 119-132. 23. Berman R.G. Thermobarometry using multi-equilibribrium calculations: a new technique, with petrological applications // Canadian Mineralogist. 1991. V. 29. P. 833-856. 24. BucherK.,GrapesR. Petrogenesis of Metamorphic Rocks. Springer-Verlag: Berlin-Heidelberg, 2011, 8th ed. 428 p. 25. Burg J.-P., Schmalholz S.M. Viscous heating allows thrusting to overcome crustal scale buckling: numerical investigation with application to the Himalayan syntaxes // Earth and Planetary Science Letters. 2008. V. 274. P. 189-203. 26. Cagnard F., Barbey P., Gapais D. Transition between "Archaean-type" and "modern-type" tectonics: Insights from the Finnish Lapland Granulite Belt // Precambrian Research. 2011. V. 187. P. 127-142. 27. Cai J., Liu F., Liu P. et al. Metamorphic P-T path and tectonic implications of pelitic granulites from the Daqingshan Complex of the Khondalite Belt, North China Craton // Precambrian Research. 2014. V. 241. P. 161-184. 28. de Capitani C., Petrakakis K. The computation of equilibrium assemblage diagrams with Theriak/Domino software // American Mineralogist. 2010. V. 95. P. 1006-1016. 29. Carlson W.D. Rates and mechanism of Y, REE, and Cr diffusion in garnet // American Mineralogist. 2012. V. 97. P. 1598-1618. 30. Connolly J.A.D. Multivariable phase-diagrams - an algorithm based on generalized thermodynamics // American Journal of Science. 1990. V. 290. P. 666-718. 31. Cruciani G., Franceschelli M., Groppo C.P-T evolution of eclogite-facies metabasite from NE Sardinia, Italy: Insights into the prograde evolution of Variscan eclogites // Lithos. 2011. V. 121. P. 135-150. 32. Cutts K.A., Kinny P.D., Strachan R.A. et al. Three metamorphic events recorded in a single garnet: Integrated phase modelling, in situ LA-ICPMS and SIMS geochronology from the Moine Supergroup, NW Scotland // J. Metamorphic Geology. 2010. V. 28. P. 249-267. 33. 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. Petrology. 1984. V. 25. P. 894-928. 34. Ernst W.G. Tectonic history of subduction zones inferred from retrograde blueschist P-T paths // Geology. 1988. V. 16. P. 1081-1084. 35. Ernst W.G. Subduction-zone metamorphism, calc-alkaline magmatism, and convergent-margin crustal evolution // Gondwana Research. 2010. V. 18. P. 8-16. 36. Escuder-Viruete J., Pérez-Estaún A. Contrasting exhumation P-T paths followed by high-P rocks in the northern Caribbean subduction-accretionary complex: Insights from the structural geology, microtextures and equilibrium assemblage diagrams // Lithos. 2013. V. 160-161. P. 117-144. 37. Faryad S.W., Chakraborty S. Duration of Eo-Alpine metamorphic events obtained from multicomponent diffusion modeling of garnet: a case study from the Eastern Alps // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2005. V. 150. P. 306-318. 38. Fornash K.F., Cosca M.A., Whitney D.L. Tracking the timing of subduction and exhumation using 40Ar/39Ar phengite ages in blueschist- and eclogite-facies rocks (Sivrihisar, Turkey) // Contribution to Mineralogy and Petrology. 2016. V. 171. P. 67. https://doi.org/10.1007/s00410-016-1268-2 39. Gerya T.V. Precambrian geodynamics: concepts and models // Gondwana Research. 2014. V. 25. P. 442-463. 40. GeryaT.V.,PerchukL.L. GEOPATH: a new computer program for geothermobarometry and related calculations with the IBM PC computer // IMA. The 15th General Meeting. Beijing. Abstracts. 1990. V. 2. P. 1010. 41. Groppo C., Rolfo F. Counterclockwise P-T evolution of the Aghil Range: Metamorphic record of an accretionary melange between Kunlun and Karakorum (SW Sinkiang, China) // Lithos. 2008. V. 105. P. 365-378. 42. Harley S.L. Paragenetic and mineral-chemical relationships in orthoamphibole-bearing gneisses from Enderby Land, east Antarctida: a record of Proterozoic uplift // J. Metamorphic Geology. 1985. V. 3. P. 179-200. 43. Harley S.L. The origins of granulites: a metamorphic perspective // Geological Magazine. 1989. V. 126. P. 215-247. 44. Harley S.L. Ultrahigh temperature granulite metamorphism (1050 degrees C, 12 kbar) and decompression in garnet (Mg70)-orthopyroxene-sillimanite gneisses from the Rauer Group, East Antarctica // J. Metamorphic Geology. 1998. V. 16. P. 541-562. 45. Harley S.L. Extending our understanding of ultrahigh temperature crustal metamorphism // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2004. V. 99. P. 140-158. 46. Harley S.L. Refining the P-T records of UHT crustal metamorphism // J. Metamorphic Geology. 2008. V. 26. P. 125-154. 47. He Z., Zhang Z., Zong K. et al. Metamorphic P-T-t evolution of mafic HP granulites in the northeastern segment of the Tarim Craton (Dunhuang block): Evidence for early Paleozoic continental subduction // Lithos. 2014. V. 196-197. P. 1-13. 48. Kelsey D.E. On ultrahigh-temperature crustal metamorphism // Gondwana Research. 2008. V. 13. P. 1-29. 49. Kelsey D.E., Hand M. On ultrahigh temperature crustal metamorphism: Phase equilibria,trace element thermometry, bulk composition, heat sources, timescales and tectonic settings // Geoscience Frontiers. 2015. V. 6. P. 311-356. 50. Krebs M., Maresch W.V., Schertl H.-P. et al. The dynamics of intra-oceanic subduction zones: A direct comparison between fossil petrological evidence (Rio San Juan Complex, Dominican Republic) and numerical simulation // Lithos. 2008. V. 103. P. 106-137. 51. Lazaro C., Garcia-Casco A., Rojas Agramonte Y. et al. Fifty-five-million-year histoty of oceanic subduction and exhumation at the northern edge of the Carribean plate (Sierra del Convento mélange, Cuba) // J. Metamorphic Geology. 2009. V. 27. P. 19-40. 52. Li J., Klemd R., Gao J., John T. Poly-cyclic metamorphic evolution of eclogite: evidence for multistage burial-exhumation cycling in a subduction channel // J. Petrology. 2016. V. 57. P. 119-146. 53. Likhanov I.I. Chloritoid, staurolite and gedrite of the high-alumina hornfelses of the Karatash pluton // International Geology Review. 1988. V. 30. №. 8. P. 868-877. 54. LikhanovI.I. Mass-transfer and differential element mobili-ty in metapelites during multistage metamorphism of Yenisei Ridge, Siberia / Eds. S. Ferrero, P. Lanari, P. Gonsalves, E.G. Grosch. Metamorphic Geology: Microscale to Mountain Belts // Geological Society. London. Special Publications. 2018. V. 478. P. 98-115; https://doi.org/10.1144/SP478.11 55. Likhanov I.I., Reverdatto V.V. Neoproterozoic collisional metamorphism in overthrust terranes of the Transangarian Yenisey Ridge, Siberia // International Geology Review. 2011. V. 53. № 7. P. 802-845. 56. Likhanov I.I., Santosh M. Neoproterozoic intraplate magmatism along the western margin of the Siberian Craton: implications for breakup of the Rodinia supercontinent // Precambrian Research. 2017. V. 300. P. 315-331. 57. Likhanov I.I., Santosh M. A-type granites in the western margin of the Siberian Craton: implications for breakup of the Precambrian supercontinents Columbia/Nuna and Rodinia // Precambrian Research. 2019. V. 328. P. 128-145. 58. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Sheplev V.S. et al. Contact metamorphism of Fe- and Al-rich graphitic metapelites in the Transangarian Region of the Yenisey Ridge, eastern Siberia, Russia // Lithos. 2001. V. 58. № 1-2. P. 55-80. 59. Likhanov I.I., Polyansky O.P., Reverdatto V.V., Memmi I. Evidence from Fe- and Al-rich metapelites for thrust loading in the Transangarian Region of the Yenisey Ridge, eastern Siberia // Journal of Metamorphic Geology. 2004. V. 22. P. 743-762. 60. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Kozlov P.S. et al.P-T-t constraints on polymetamorphic complexes in the Yenisey Ridge, East Siberia: implications for Neoproterozoic paleocontinental reconstructions // Journal of Asian Earth Sciences. 2015. V. 113. P. 391-410. 61. Likhanov I.I., Régnier J.-L., Santosh M. Blueschist facies fault tectonites from the western margin of the Siberian Craton: Implications for subduction and exhumation associated with early stages of the Paleo-Asian Ocean // Lithos. 2018. V. 304-307. P. 468-488. 62. Pactunc A.D. MODAN: An interactive computer program for estimating mineral quantities based on bulk composition // Computers and Geosciences. 1998. V. 24. P. 425-431. 63. Pattison D.R.M. Instability of Al2SiO5 "triple point" assemblages in muscovite + biotite + quartz-bearing metapelites, with implications // American Mineralogist. 2001. V. 86. P. 1414-1422. 64. Perchuk L.L., Gerya T.V., van Reenen D.D. et al. Comparable petrology and metamorphic evolution of the Limpopo (South Africa) and Lapland (Fennoscandia) high-grade terrains // Mineralogy and Petrology. 2000. V. 69. P. 69-107. 65. Powell R., Holland T.J.B. Optimal geothermometry and geobarometry // American Mineralogist. 1994. V. 79. P. 120-133. 66. Reverdatto V.V., Likhanov I.I., Polyansky O.P. et al. The nature and models of metamorphism. Cham: Springer, 2019. 330 p. 67. Robinson D., Beavins R.E. Diastathermal (extensional) metamorphism at very low grades and possible high grade analogues // Earth and Planetary Science Letters. 1989. V. 92. P. 81-88. 68. Sandiford M., Powell R. Some remarks on high-temperature-low-pressure metamorphism in convergent orogens // J. Metamorphic Geology. 1991. V. 9. P. 333-340. 69. Sakhar T., Schenk V. Two-stage granulite formation in a Proterozoic magmatic arc (Ongole domain of the Eastern Ghats Belt, India): Part 1. Petrology and pressure-temperature evolution // Precambrian Research. 2014. V. 255. P. 485-509. 70. Schenk V. Petrology of felsic granulites, metabasites, ultramafics and metacarbonates from South Calabria (Italy): prograde metamorphism, uplift and cooling of former lower crust // J. Petrology. 1984. V. 25. P. 255-298. 71. Schmalholz S.V., Podladchikov Y.Y. Tectonic overpressure in weak crustal-scale shear zones and implications for the exhumation of high pressure rocks // Geophysical Research Letters. 2013. V. 40. P. 1984-1988. 72. SillsJ.D.,RollinsonH.R. The metamorphic evolution of the Lewisian Complex // Eds. R.G. Park, J. Tarney. Evolution of the Lewisian and comparable Precambrian high grade terrains. Geological Society. London. Special Publications. 1987. V. 28. P. 81-92. 73. SpearF.S. Relative thermobarometry and metamorphic P-T paths // Eds. J.S. Daly, R.A. Cliff, B.W.D. Yardley. Evolution of Metamorphic Belts. Geological Society. London. Special Publications. 1989. V. 43. P. 63-82. 74. Spear F.S. Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature-time paths. Washington DC: Mineralogical Society of America Monograph, 1993. 799 p. 75. Spear F.S., Hickmott D.D., Selverstone J. Metamorphic consequences of thrust emplacement, Fall Mountain, New Hampshire // Geological Society of America Bulletin. 1990. V. 102. P. 1344-1360. 76. Spear F.S., Peacock S.M., Kohn M.J., Florence F. Computer programs for petrologic P-T-t path calculations // American Mineralogist. 1991. V. 76. P. 2009-2012. 77. Spear F.S., Kohn M.J., Cheney J.T., Florence F. Metamorphic, thermal, and tectonic evolution of central New England // J. Petrology. 2002. V. 43. P. 2097-2120. 78. Sukhorukov V.P., Turkina O.M., Tessalina S., Talavera C. Sapphirine-bearing Fe-rich granulites in the SW Siberian craton (Angara-Kan block): Implications for Paleoproterozoic ultrahigh-temperature metamorphism // Gondwana Research. 2018. V. 57. P. 26-47. 79. Tam P.Y., Zhao G., Sun M. et al. Petrology and metamorphic P-T path of high-pressure mafic granulites from the Jiaobei massif in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton // Lithos. 2012a. V. 155. P. 94-109. 80. Tam P.Y., Zhao G., Zhou X. et al. Metamorphic P-T path and implications of high-pressure pelitic granulites from the Jiaobei massif in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton // Gondwana Research. 2012b. V. 22. P. 104-117. 81. Tsunogae T., van Reenen D.D. Corundum + quartz and Mg-staurolite bearing granulite from the Limpopo Belt, southern Africa: Implications for a P-T path // Lithos. 2006. V. 92. P. 576-587. 82. Vry J.K., Baker J., Maas R. et al. Zoned (Cretaceous and Cenozoic) garnet and timing of high grade metamorphism: Southern Alps, New Zealand // J. Metamorphic Geology. 2004. V. 22. P. 137-157. 83. Wan B., Windley B.F., Xiao W. et al. Paleoproterozoic high-pressure metamorphism in the northern North China Craton and implications for the Nuna supercontinent // Nature Communications. 2015. V. 6. Article number 8344. 84. Waters D.J. Metamorphic history of sapphirine-bearing and related magnesian gneisses from Namaqualand, South Africa // J. Petrology. 1986. V. 27. P. 541-565. 85. White R.W., Powell R., Clarke G.L. The interpretation of reaction textures in Fe-rich metapelitic granulites of the Musgrave Block, central Australia: constraints from mineral equilibria calculations in the system K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3 // J. Metamorphic Geology. 2002. V. 20. P. 41-55. 86. Will T.M., Schmadicke E. Isobaric cooling and anti-clockwise P-T paths in the Variscan Odenwald Crystalline Complex, Germany // J. Metamorphic Geology. 2003. V. 21. P. 469-480. 87. Whitney D.L., Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // American Mineralogist. 2010. V. 95. P. 185-187. 88. Xiang H., Zhang L., Zhong Z.Q. et al. Ultrahigh-temperature metamorphism and anticlockwise P-T-t path of Paleozoic granulites from north Qinling-Tongbai orogen, Central China // Gondwana Research. 2012. V. 21. P. 559-576. 89. Yu S., Zhang J., Real P.G.D. Petrology and P-T path of high-pressure granulite from the Dulan area, North Qaidam Mountains, northwestern China // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. V. 42. P. 641-660. 90. Zhai Q.G., Zhang R.Y., Jahn B.M. et al. Triassic eclogites from central Qiangtang, northern Tibet, China: Petrology, geochronology and metamorphic P-T path // Lithos. 2011. V. 125. P. 173-189.