Инд. авторы:	Полянский О.П., Каргополов С.А., Бабичев А.В., Ревердатто В.В.
Заглавие:	Высокоградиентный метаморфизм и анатексис в телецко-чулышманском поясе (горный алтай): новые данные о возрасте, оценка рт-параметров и термотектоническая модель
Библ. ссылка:	Полянский О.П., Каргополов С.А., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Высокоградиентный метаморфизм и анатексис в телецко-чулышманском поясе (горный алтай): новые данные о возрасте, оценка рт-параметров и термотектоническая модель // Геология и геофизика. - 2019. - Т.60. - № 12. - С.1775-1796. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG2019108; РИНЦ: 41590082;
Реферат:	rus: Разработана модель формирования Телецко-Чулышманского метаморфического пояса (ТЧМП), Горный Алтай. Полученные оценки давления (не более 3-4 кбар) и температуры (около 740 °С) говорят о повышенном региональном термическом градиенте в коре, который составлял 60-90 °С/км во время формирования метаморфического пояса. Выполнено определение возраста мигматитов чулышманского комплекса - 483.9 ± 5.7 млн лет (ранний ордовик), по данным U/Pb (SHRIMP) датирования цирконов. Определена палеогеодинамическая обстановка формирования ТЧМП и природа протолита на основе геохимических и петрохимических характеристик метаморфических пород. С использованием структурных характеристик и численного моделирования показано, что чулышманский мигматитогнейсовый комплекс представляет собой апикальную часть термальной «антиклинали», возникшей при воздействии размещенного в основании коры базитового магматического теплового источника и выведенной на соответствующие глубины по механизму надвигов и «экструзии» коры во время раннеордовикского аккреционно-коллизионного события. На основе сравнения оценок параметров метаморфизма и численного моделирования термического режима коры определена скорость смещения фронта анатексиса при надвиге не менее 6 см/год. eng: A model of the formation of the Teletskoe-Chulyshman metamorphic belt (TCMB) in Gorny Altai has been elaborated. The estimated pressure (not exceeding 3-4 kbar) and temperature (about 740 ºС) indicate an increased regional crustal thermal gradient equal to 60-90 ºС/km during the formation of the metamorphic belt. The age of migmatites of the Chulyshman complex has been evaluated at 483.9 ± 5.7 Ma (Early Ordovician) by U/Pb (SHRIMP) zircon dating. The paleogeodynamic setting of the TCMB formation and the protolith nature are identified based on the geochemical and petrochemical parameters of the metamorphic rocks. Structural parameters and numerical modeling show that the Chulyshman migmatite-gneiss complex is an apical part of the thermal-dome structure formed under the thermal impact of a magmatic basic heat source in the base of the crust and displaced to the relevant depths via thrusts and crustal extrusion during the Early Ordovician accretion-collision event. Matching the metamorphism parameters and the numerical-modeling results for the crustal thermal regime, we determined the rate of the anatectic front displacement along the thrust to be at least 6 cm/yr.
Ключевые слова:	Teletskoe-Chulyshman metamorphic belt; high-temperature/low-pressure metamorphism; U/Pb age; thermal tectonic model; P-T parameters; горный Алтай; Телецко-Чулышманский метаморфический пояс; метаморфизм высоких температур/низких давлений; U/Pb возраст; термотектоническая модель; PT-параметры; Gorny Altai;
Издано:	2019
Физ. характеристика:	с.1775-1796
Цитирование:	1. Ананьев В.А., Полянский О.П., Лепезин Г.Г., Ревердатто В.В. Математическое моделирование формирования метаморфической зональности тонгулакского комплекса (Горный Алтай) // Геология и геофизика, 2003, т. 43 (4), с. 297-304. 2. Блюман Б.А. Эндогенные режимы и типы метаморфизма складчатых областей. Л., Недра, 1985, 183 с. 3. Буслов М.М. Тектоника и геодинамика Центрально-Азиатского складчатого пояса: роль позднепалеозойских крупноамплитудных сдвигов// Геология и геофизика, 2011, т. 52 (1), c. 66-90. 4. 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. 5. Буслов М.М., Джен Х., Травин А.В., Отгонбаатар Д., Куликова А.В., Чен Минг, Глори С., Семаков Н.Н., Рубанова Е.С., Абилдаева М.А., Войтишек А.Э., Трофимова Д.А. Тектоника и геодинамика Горного Алтая и сопредельных структур Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика. 2013, т. 54 (10), с. 1600-1627. 6. 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 земной коре и мантии // Геология и геофизика, 2008, т. 49 (7), с. 621-636. 7. Волкова Н.И., Скляров Е.В. Высокобарические комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса: геологическая позиция, геохимия и геодинамические следствия // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (1), с. 109-119. 8. Волкова Н.И., Ступаков С.И., Третьяков Г.А., Симонов В.А., Травин А.В., Юдин Д.С. Глаукофановые сланцы Уймонской зоны - свидетельства ордовикских аккреционно-коллизионных событий в Горном Алтае // Геология и геофизика, 2005, т. 46 (4), с. 367-382. 9. Гусев Н.И. Метаморфические комплексы Горного Алтая. Saarbrucken, Lambert Academic Publishing, 2013, 71 с. 10. Добрецов Н.Л., Буслов М.М. Позднекембрийско-ордовикская тектоника и геодинамика Центральной Азии // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (1), с. 93-108. 11. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Глубинная геодинамика. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2001, 409 с. 12. Добрецов Н.Л., Буслов М.М., Рубанова Е.С., Василевский А.Н., Куликова А.В., Баталева Е.А. Среднепозднепалеозойские геодинамические комплексы и структура Горного Алтая, их отражение в гравитационном поле // Геология и геофизика, 2017, т. 58 (11), с. 1617-1632. 13. Каргополов С.А., Полянский О.П., Ревердатто В.В., Новиков И.С., Высоцкий Е.М. Высокоградиентный метаморфизм и анатексис в зоне Чулышманского надвига (Горный Алтай): новые данные о возрасте и оценка РТ-параметров // ДАН, 2016, т. 471, № 2, с. 203-208. 14. Коробейников С.Н. Нелинейное деформирование твердых тел. Новосибирск, Из-во СО РАН, 2000, 262 с. 15. Коробейников С.Н., Полянский О.П., Лиханов И.И., Свердлова В.Г., Ревердатто В.В. Математическое моделирование надвига как причины формирования андалузит-кианитовой метаморфической зональности в Енисейском кряже // ДАН, 2006, т. 408, № 4, с. 512-516. 16. Коробейников С.Н., Полянский О.П., Свердлова В.Г., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Компьютерное моделирование поддвига и субдукции в условиях перехода габбро-эклогит в мантии // ДАН, 2008, т. 420, № 5, с. 654-658. 17. Коробейников С.Н., Ревердатто В.В., Полянский О.П., Свердлова В.Г., Бабичев А.В. Формирование рельефа дневной поверхности в районе коллизии плит: математическое моделирование // Прикладная механика и техническая физика, 2012, т. 53, № 4, с. 124-137. 18. Крук Н.Н. Континентальная кора Горного Алтая: этапы формирования и эволюции, индикаторная роль гранитоидов // Геология и геофизика, 2015, т. 56 (8), с. 1403-1423. 19. Крук Н.Н., Владимиров А.Г., Руднев С.Н., Куйбида М.Л., Савиных Я.В., Мороз Е.Н. Геодинамика и магматизм палеотрансформных окраин Алтае-Саянской складчатой области (средний палеозой) // Мат-лы XXXVII тектонического совещания, Новосибирск, Изд-во "Гео", 2004, т. 1, с. 173-275. 20. Крук Н.Н., Волкова Н.И., Куйбида Я.В., Гусев Н.И., Демонтерова Е.И. Природа метаморфических комплексов Горного Алтая // Литосфера, 2013, № 2, с. 20-44. 21. Лепезин Г.Г. Метаморфизм фации эпидотовых амфиболитов на примере тонгулакского комплекса (Горный Алтай). М., Наука, 1972, 152 с. 22. Миллер Ю.В. Тектонометаморфические циклы. Л., Наука, 1982, 160 с. 23. Полянский О.П., Коробейников С.Н., Свердлова В.Г., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Влияние реологии коры на характер субдукции плит по результатам математического моделирования // ДАН, 2010, т. 430, № 4, с. 518-522. 24. Полянский О.П., Коробейников С.Н., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Формирование и подъем мантийных диапиров через литосферу кратонов на основе численного термомеханического моделирования // Петрология, 2012, т. 20, № 2, с. 136-155. 25. Полянский О.П., Коробейников С.Н., Бабичев А.В., Ревердатто В.В., Свердлова В.Г. Численное моделирование мантийного диапиризма как причины внутриконтинентального рифтогенеза // Физика Земли, 2014, № 6, с. 124-137. 26. Полянский О.П., Бабичев А.В., Сухоруков В.П., Зиновьев С.В., Ревердатто В.В. Термотектоническая численная модель коллизионного метаморфизма Монгольского Алтая // ДАН, 2015, т. 465, № 2, с. 208-212. 27. Полянский О.П., Ревердатто В.В., Бабичев А.В., Свердлова В.Г. Механизм подъема магмы через "твердую" литосферу и связь мантийного и корового диапиризма: численное моделирование и геологические примеры // Геология и геофизика, 2016, т. 57, № 6, с. 1073-1091. 28. Ревердатто В.В., Полянский О.П. Эволюция РТ-параметров в альтернативных моделях метаморфизма // ДАН, 1992, т. 325, № 5, с. 1017-1020. 29. Ревердатто В.В., Лиханов И.И., Полянский О.П., Шеплев В.С., Колобов В.Ю. Природа и модели метаморфизма. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2017, 331 с. 30. Руднев С.Н., Владимиров А.Г., Пономарчук В.А., Крук Н.Н., 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. 31. Сухоруков В.П., Полянский О.П., Крылов А.А., Зиновьев С.В. Реконструкция РТ тренда метаморфизма глиноземистых сланцев Цогтского блока (Монгольский Алтай) на основании зональности граната // Петрология, 2016, т. 24, №4, с. 441-464. 32. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: её состав и эволюция М., Мир, 1988, 384 с. 33. Шелепаев Р.А., Егорова В.В., Изох А.Э., Зельтман H.Р. Коллизионный базитовый магматизм складчатого обрамления юга Сибири (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика, 2018, т. 59 (5), с. 653-672. 34. Шокальский С.П., Бабин Г.А., Владимиров А.Г., Борисов С.М. Корреляция магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2000, 187 с. 35. Шокальский С.П., Туркин Ю.А., Федак С.И. Государственная геологическая карта Российской Федерации м-ба 1:1 000 000 (лист М-45 Горно-Алтайск). СПб., Изд-во ВСЕГЕИ, 2011. 36. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. Л., Наука, 2000, 479 с. 37. Bhatia M.R., Crook K. A.-W. Trace element characteristics of graywackes and tectonic setting discrimination of sedemenary basins // Contr. Miner. Petrol., 1986, v. 92, p. 181-193. 38. Brown M. Granite: From genesis to emplacement // Geol. Soc. Am. Bull., 2013, v. 125, p. 1079-1113. 39. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Aleinikoff J.N., Davis D.W., Korsch R.J., Foudoulis C. TEMORA1: a new zircon standard for Phanerozoic U-Pb geochronology // Chem. Geol., 2003, v. 200, p. 155-170. 40. Cai K.D., Sun M., Buslov M.M., Jahn B., Xiao W., Long X., Chen H., Wan B., Chen M., Rubanova E.S., Kulikova A.V., Voytishek E.E. Crustal nature and origin of the Russian Altai: Implications for the continental evolution and growth of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) // Tectonophysics, 2016, v. 674, p. 182-194. 41. Chen M., Sun M., Cai K., Buslov M.M., Zhao G., Rubanova E.S. Geochemical study of the Cambrian-Ordovician meta-sedimentary rocks from the northern Altai-Mongolian terrane, northwestern Central Asian Orogenic Belt: Implications on the provenance and tectonic setting // J. Asian Earth Sci., 2014a, v. 96, p. 69-83. 42. Chen M., Sun M., Cai K., Buslov M.M., Zhao G., Rubanova E.S., Voytishek E.E. Detrital zircon record of the early Paleozoic meta-sedimentary rocks in Russian Altai: Implications on their provenance and the tectonic nature of the Altai-Mongolian terrane // Lithos, 2014b, v. 233, p. 209-222. 43. Chen M., Sun M., Buslov M.M., Cai K., Zhao G., Zheng J., Rubanova E.S., Voytishek E.E. Neoproterozoic-middle Paleozoic tectono-magmatic evolution of the Gorny Altai terrane, northwest of the Central Asian Orogenic Belt: Constraints from detrital zircon U-Pb and Hf-isotope studies // Lithos, 2015, v. 233, p. 223-236. 44. Chen M., Min S., Cai K., Buslov M.M., Zhao G., Jiang Y., Rubanova E.S., Kulikova A.V., Voytishek E.E. The early Paleozoic tectonic evolution of the Russian Altai: Implications from geochemical and detrital zircon U-Pb and Hf isotopic studies of meta-sedimentary complexes in the Charysh-Terekta-Ulagan-Sayan suture zone // Gondwana Res., 2016, v. 34, 1-15. 45. England Р.C., Thompson А.В. Pressure-temperature-time paths of regional metamorphism: Неаt transfer during the evolution of regions of thickened continental crust // J. Petгol., 1984, v. 25, p. 894-928. 46. Ferré E.C., Galland O., Montanari D., Kalakay T.J. Granite magma migration and emplacement along thrusts // Int. J. Earth Sci., 2012, v. 101, p. 1673-1688. DOI: 10.1007/s00531-012-0747-6. 47. Gerdes A., Worner G., Henk A. Post-collisional granite generation and HT-LP metamorphism by radiogenic heating: the Variscan South Bohemian Batholith // J. Geol. Soc. London, 2000, v. 157, p. 577-587. 48. Ghiorso M.S., Evans B.W. Thermodynamics of rhombohedral oxide solid solutions and a revision of the Fe-Ti two-oxide geothermometer and oxygen barometer// Am. J. Sci., 2008, v. 308, p. 957-1039. 49. Glorie S., De Grave J., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Izmer A., Vandoorne W., Ryabinin A., Van den Haute P., Vanhaecke F., Elburg M.A. Formation and Palaeozoic evolution of the Gorny-Altai-Altai-Mongolia suture zone (South Siberia): Zircon U/Pb constraints on the igneous record // Gondwana Res., 2011, v. 20, № 2-3, p. 465-484. 50. Gromet L.P., Haskin L.A., Korotev R.L., Dymek R.F. The "North American Shale Composite", its compilation, major and trace element characteristics // Geochim. Cosmochim. Acta, 1984, v. 48, p. 2469-2482. 51. Hansen F.D., Carter N.L. Creep of selected crustal rocks at 1000 MPa // Trans. Amer. Geophys. Union, 1982, v. 63, p. 437. 52. Harley S.L., Kelly N.M., Möller A. Zircon behaviour and the thermal history of mountain chains // Elements, 2007, v. 3, p. 25-30. 53. Herron M.M. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data// J. Sediment. Res., 1988, v. 58. p. 820-829. 54. Holcombe R.J. GEOrient v.9.5.1 user's manual. 2015, http://www.holcombe.net.au/software/georient.html. 55. Jiang Y.D., Stipska P., Sun M., Schulmann K., Zhang J., Wu Q.H., Long X.P., Yuan C., Racek M., Zhao G.C., Xiao W.J. Juxtaposition of Barrovian and migmatite domains in the Chinese Altai: a result of crustal thickening followed by doming of partially molten lower crust // J. Metamorph. Geol., 2015, v. 33, p. 45-70. 56. Johannes W., Holtz F. Petrogenesis and experimental petrology of granitic rocks. Berlin, Springer, 1996. 57. Johnson M.R.W., Harley S.L. Orogenesis: the making of mountains. Cambridge, Cambridge Univ. Press, 2012, 388 p. 58. Kelsey D.E., Hand M. On ultrahigh temperature crustal metamorphism: Phase equilibria, trace element thermometry, bulk composition, heat sources, timescales and tectonic settings // Geosci. Front., 2015, v. 6, p. 311-356. 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 // J. Metamorph. Geol., 2004, v. 22, № 8, p. 743-762. 60. Ludwig K.R. SQUID1.00 A user's manual. Berkeley Geochron. Center Spec. Publ., 2000, v. 2, 19 p. 61. McLennan S.M., Hemming S., McDaniel D.K. Hanson G.N. Geochemical approaches to sedimentation, provenance and tectonics // Processes controlling the composition of clastic sediments / Eds. M.J. Johnsson, A. Basu. Geol. Soc. Amer. Spec. Paper, 1993, p. 21-40. 62. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature, 1982, v. 299, p. 715-717. 63. Nocleberg W.J., Badarch G., Berzin N.A., Diggles M.F., Hwand D.H., Khanchuk A.I., Miller R.J., Naumova V.V., Obolensky A.A., Ogasawara M., Parfenov L.M., Prokopiev A.V., Rodionov S.M., Yan H. Northeast Asia geodynamics, mineral deposits location, and metallogenic maps. USGS Open-File Report 2004-1252. 64. Olivier Ph., Gleizes G., Paquette J.L. Gneiss domes and granite emplacement in an obliquely convergent regime: New interpretation of the Variscan Agly Massif (Eastern Pyrenees, France). Gneiss domes in orogeny / Eds. D.L. Whitney, C. Teyssier, C.S. Siddoway // Geol. Soc. Amer. Special Paper, 2004, v. 380, p. 229-242. 65. Passchier C.W., Trouw R.A.J. Microtectonics. Berlin, Springer, 2005, 289 p. 66. Pattison D.R.M. Stability of andalusite and sillimanite and the Al2SiO5 triple poin: constraints from the Ballachulish aureole // Scott. J. Geol., 1992, v. 100, p. 423-446. 67. Pattison D.R.M., Chako T., Farquhar J., McFarlane C.R.M. Temperatures of granulite-facies metamorphism: constraints from experimental phase equilibria and thermobarometry corrected from retrograde exchange // J. Petrol., 2003, v. 44, p. 867-900. 68. Prokoph A., Ernst R.E., Buchan K.L. Time-series analysis of large igneous provinces: 3500 Ma to present // J. Geol., 2004, v. 112, p. 1-22. 69. Quick J.E., Sinigoi S., Mayer A. Emplacement dynamics of a large mafic intrusion in the lower crust, Ivrea-Verbano Zone, northern Italy // J. Geophys. Res., 1994, v. 99, p. 21559-21573. 70. Ranalli G. Rheology of the Earth. London, Chapman & Hall, 1995, p. 413. 71. Reverdatto V.V., Polyansky O.P. Modelling of the thermal history of metamorphic zoning in the Connemara region (western Ireland) // Tectonophysics, 2004, v. 379, p. 77-91. 72. Roser B.P., Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio // J. Geol., 1986, v. 94, p. 635-650. 73. Roser B.P., Korsch R.J. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data // Chem. Geol., 1988, v. 67, № 1, p. 119-139. 74. Rubatto D. Zircon trace element geochemistry: Partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism // Chem. Geol., 2002, v. 184, p. 123-138. 75. Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: Its composition and evolution. Oxford, Blackwell, 1985, 312 p. 76. Thompson J.F.H. Acadian synorogenic mafic intrusions in the Maine Appalachians // Am. J. Sci., 1984, v. 284, p. 462-483. 77. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe / Eds. M.A. McKibben, W.C. Shanks III, W.I. Ridley // Rev. Econ. Geol., 1998, v. 7, p. 1-35.