Инд. авторы: | Лиханов И.И., Зиновьев С.В., Козлов П.С. |
Заглавие: | Бластомилонитовые комплексы западной части енисейского кряжа (восточная сибирь, россия): геологическая позиция, эволюция метаморфизма и геодинамические модели |
Библ. ссылка: | Лиханов И.И., Зиновьев С.В., Козлов П.С. Бластомилонитовые комплексы западной части енисейского кряжа (восточная сибирь, россия): геологическая позиция, эволюция метаморфизма и геодинамические модели // Геотектоника. - 2021. - № 1. - С.412-65. - ISSN 0016-853X. |
Внешние системы: | DOI: 10.31857/S0016853X21010070; РИНЦ: 44769006; |
Реферат: | rus: В пределах Приенисейской региональной сдвиговой зоны Енисейского кряжа метапелиты и метабазиты в эпоху эдиакария подверглись интенсивным деформациям c перекристаллизацией субстрата и образованием бластомилонитов. Рассмотрены геолого-структурные, петрологические и изотопно-геохронологические особенности развития поздненеопротерозойских бластомилонитовых комплексов, маркирующих зону сочленения палеоконтинентального и палеоокеанического секторов Енисейского кряжа. С запада на восток в направлении от палеоокеанических образований установлена зональность с выделением комплексов гетерогенных бластомилонитов: (I) высокобарических комплексов шовной зоны и (II) фронтальных (надшовных) умеренно барических и средне-низкотемпературных комплексов. Выявленные различия в Р–Т параметрах метаморфизма между сильно- и слабодеформированными породами были проинтерпретированы с использованием известных геодинамических моделей, разработанных на основе различных тектонических механизмов. В результате проведенного анализа мы установили, что полихронный динамометаморфизм гнейсов Ангаро-Канского блока на юге и формирование основной массы бластомилонитов северного сегмента сдвиговой зоны в Северо-Енисейском кряже происходили с повышением давления на 1.5–3 кбар при незначительном увеличении температуры с низким метаморфическим градиентом dT/dH < 10°С/км в сравнении с фоновыми значениями более раннего регионального метаморфизма, что, вероятно, было обусловлено утолщением земной коры в результате быстрого надвига/субдукции с последующим быстрым подъемом пород. Максимальные превышения термодинамических параметров метаморфизма установлены в апометабазитовых тектонитах шовной зоны с реликтовыми глаукофансланцевыми ассоциациями, испытавших метаморфизм с одновременным значительным ростом давления на 3–5 кбар и температуры на 180–240°С при более высоком градиенте dT/dH = 15–20°С/км. Такие превышения Р–Т параметров могли быть связаны с прогрессивным метаморфизмом, осложненным локальным разогревом пород при вязких деформациях и превышением ориентированного тектонического давления над литостатическим в зонах пластического сдвига. Полученные данные хорошо согласуются с результатами численных экспериментов, что подтверждает представления о роли тектонического стресса как дополнительного термодинамического фактора метаморфических преобразований в шовных зонах земной коры. eng: Metapelites and metabasites subjected to intensive deformations with recrystallization of the substrate and the formation of blastomilonites were studied within the Yenisei regional shear zone of the Yenisei Ridge. The geological-structural, petrological and isotopic-geochronological features of the development of the Late Neoproterozoic blastomylonite complexes marking the junction zone of the paleocontinental and paleooceanic sectors of the Yenisei Ridge are considered. From west to east, in the direction from the paleooceanic formations, two zones of heterogeneous blastomylonites are distinguished: (I) high-pressure complexes of the suture zone and (II) frontal (above-suture) moderately baric and medium-low-temperature complexes. The revealed differences in P–T metamorphism parameters between strongly and weakly deformed rocks and P‒T–t–d paths configurations, calculated using mineral geothermobarometry and pseudosections in the NCKFMASH system, were discussed within geodynamic models controlled by different tectonic mechanisms. The polychronous dynamometamorphism of the gneisses of the Angara-Kan block in the south and the formation of the main mass of the blastomylonites of the northern segment of the YRSZ occurred with an increase in pressure of 1.5–3 kbar with a slight increase in temperature with a low metamorphic gradient dT/dH < 10°C/km in comparison with the background values of the earlier regional metamorphism. This was probably due to the thickening of the earth's crust as a result of rapid thrust/subduction, followed by a rapid rise in the rocks. The maximum excess of the thermodynamic parameters of metamorphism was established in the tectonites of the basite composition with relic glaucophane schist associations that underwent metamorphism with a simultaneous significant increase in pressure by 3–5 kbar and in temperature by 180–240°C with a higher gradient dT/dH = 15–20°C/km. Such excesses of P–T parameters could be a-ssociated with progressive metamorphism, complicated by local heating of rocks under viscous deformations and exceeding the oriented tectonic pressure over lithostatic in the zones of plastic shear. The obtained data are in good agreement with the results of numerical experiments, which confirms the concept of the role of tectonic stress as an additional thermodynamic factor of metamorphic transformations in the suture zones of the Earth's crust. |
Ключевые слова: | геодинамические модели; метаморфическая эволюция; 40Ar-39Ar датирование; Приенисейская региональная сдвиговая зона; бластомилониты; Yenisei Ridge; Tectonic models; metamorphic evolution; 40Ar-39Ar dating; Yenisei regional strike-slip zone; blastomylonites; Енисейский кряж; |
Издано: | 2021 |
Физ. характеристика: | с.412-65 |
Цитирование: | 1. Беляев О.А., Митрофанов Ф.П., Петров В.П. Локальные вариации РТ-параметров тектонометаморфизма в зоне пластического сдвига // ДАН. 1998. Т. 361. № 3. С. 370–374. 2. Волкова Н.И., Скляров Е.В. Высокобарические комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса: геологическая позиция, геохимия и геодинамические следствия // Геология и геофизика. Т. 48. № 1. С. 109-119. 3. Ениколопян Н.С., Мхитарян А.А., Карагезян А.С. Сверхбыстрые реакции разложения в твердых телах под давлением // ДАН. 1986. Т. 288. № 3. С. 657–660. 4. Иванов С.Н., Русин А.И. Континентальный рифтовый метаморфизм // Геотектоника. 1997. № 1. С. 6–19. 5. Качевский Л.К. Легенда Енисейской серии Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1: 200 000 (2-ое изд.). Красноярск: Красноярскгеология, 2002. 200 с. 6. Козлов П.С., Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Зиновьев С.В. Тектоно-метаморфическая эволюция гаревского полиметаморфического комплекса как свидетельство проявления гренвильских событий на западной окраине Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 11. С. 1476–1496. 7. Козлов П.С., Филиппов Ю.Ф., Лиханов И.И., Ножкин А.Д. Геодинамическая модель эволюции Приенисейской палеосубдукционной зоны в неопротерозое (западная окраина Сибирского кратона), Россия // Геотектоника. 2020. Т. 54. № 1. С. 62–78. 8. Кузьмичев А.Б., Падерин И.П., Антонов А.В. Позднерифейский Борисихинский офиолитовый массив (возраст и обстановка формирования) // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 12. С. 1175–1188. 9. Кулаковский А.Л., Морозов Ю.А., Смульская А.И. Тектонический стресс как дополнительный термодинамический фактор метаморфизма // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 1. С. 44–68. 10. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Савко К.А. Аккреционная тектоника комплексов западной окраины Сибирского кратона // Геотектоника. 2018. Т. 52. № 1. С. 28–51. 11. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Зиновьев С.В., Хиллер В.В. 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. Митрофанов Г.Л., Мордовская Т.В., Никольский Ф.В. Структуры скучивания коры некоторых окраинных частей Сибирской платформы / Тектоника платформенных областей / О.А. Вотах, В.А. Соловьев (ред.). Новосибирск: Наука, 1988. С. 169-173. 13. Молчанов В.И., Селезнева О.Г., Осипов С.Л. Механоактивация минерального вещества как предпосылка стресс-преобразований в линеаментных зонах / В сб.: Структура линеаментных зон стресс-метаморфизма. В.А. Соловьев, Б.М. Чиков (ред.). Новосибирск: Наука, 1990. С. 150-164. 14. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Советов Ю.К., Травин А.В. Вендское аккреционно-коллизионное событие на юго-западной окраине Сибирского кратона // ДАН. 2007. Т. 415. № 6. С. 782–787. 15. 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. 16. Тен А.А. Динамическая модель генерации высоких давлений при сдвиговых деформациях горных пород (результаты численного эксперимента) // ДАН. 1993. Т. 328. № 3. С. 322–324. 17. Чередниченко А.И. Тектонофизические условия минеральных преобразований в твердых горных породах. Киев: Наукова думка, 1964. 184 с. 18. Aerden D.G.A.M., Bell T.H., Puga E., Sayab M., Lozano J.A., Diaz de Federico A. Multi-stage mountain building vs. relative plate motions in the Betic Cordillera deduced from integrated microstructural and petrological analysis of porphyroblast inclusion trails // Tectonophysics. 2013. Vol. 587. P. 188–206. 19. Beaumont C., Jamieson R.A., Nguyen M.H., Lee B. Hymalayan tectonics explained by extrusion of a low-viscosity crustal channel coupled to focused surface denudation // Nature. 2001. Vol. 414. P. 738–742. 20. Bell T.H., Rieuwers M.T., Cihan M., Evans T.P., Ham A.P., Welch P.W. Inter-relationships between deformation partitioning, metamorphism and tectonism // Tectonophysics. 2013. Vol. 587. P. 119–132. 21. Burg J.-P., Gerya T.V. The role of viscous heating in Barrovian metamorphism: thermomechanical models and application to the Lepontine Dome in the Central Alps // J. Metamorph. Geol. 2005. Vol. 23. P. 75–95. 22. Burg J.-P., Schmalholz S.M. Viscous heating allows thrusting to overcome crustal scale buckling: numerical investigation with application to the Himalayan syntaxes // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. Vol. 274. P. 189–203. 23. Cawood P.A., Strachan R.A., Pisarevsky S.A., Gladkochub D.P., Murphy J.B. Linking collisional and accretionary orogens during Rodinia assembly and breakup: Implications for models of supercontinent cycles // Earth Planet. Sci. Lett. 2016. Vol. 449. P. 118–126. 24. Chu X., Ague J.J., Podladchikov Y.Y., Tian M. Ultrafast eclogite formation via melting-induced overpressure // Earth Planet. Sci. Lett. 2017. Vol. 479. P. 1–17. 25. Ernst W.G. Subduction-zone metamorphism, calc-alkaline magmatism, and convergent-margin crustal evolution // Gondwana Research. 2010. Vol. 18. P. 8–16. 26. Faccenda M., Gerya T.V., Burlini L. Deep slab hydration induced by bending related variations in tectonic pressure // Nature Geosci. 2009. Vol. 2. P. 790-793. 27. 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) // Contrib. Mineral. Petrol. 2016. Vol. 171. pp. 67. 28. Gerya T. Tectonic overpressure and underpressure in lithospheric tectonics and metamorphism // J. Metamorph. Geol. 2015. Vol. 33. P. 785–800. 29. Huerta A.D., Royden L.H., Hodges K.V. The effects of accretion, erosion and radiogenic heat on the metamorphic evolution of collisional orogens // J. Metamorph. Geol. 1999. Vol. 17. P. 349–366. 30. Jamieson R.A., Beaumont C., Nguyen M.H., Lee B. Interaction of metamorphism, deformation and exhumation in large convergent orogens // J. Metamorph. Geol. 2002. Vol. 20. P. 9–24. 31. Li Z.H., Gerya T.V., Burg P. Influence of tectonic overpressure on P–T paths of HP-UHP rocks in continental collision zones: thermomechanical modeling // J. Metamorph. Geol. 2010. Vol. 28. P. 227–247. 32. 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. Vol. 300. P. 315–331. 33. 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. Vol. 328. P. 128–145. 34. 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. Vol. 22. P. 743–762. 35. 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. Vol. 304–307. P. 468–488. 36. Mancktelow N.S. Tectonic pressure: Theoretical concepts and models // Lithos. 2008. Vol. 103. P. 149–177. 37. Moulas E. The problem of depth in geology: When pressure does not translate into depth // Petrology. 2013. Vol. 21(6). P. 577–587. 38. Passchier C.W., Trouw R.A.J. Microtectonics. (Berlin-Heidelberg, Springer, 2005), p. 366. 39. Petrini K., Podladchikov Yu. Lithospheric pressure-depth relationship in compressive regions of thickened crust // J. Metamorphic Geol. 2000. Vol. 18. P. 67–77. 40. Pleuger J., Podladchikov Y.Y. A purely structural restoration of the NFP20-east cross section and potential tectonic overpressure in the Adula nappe (central Alps) // Tectonics. 2014. Vol. 33. P. 656–685. 41. Price N.J., Cosgrove J.W. Analysis of geological structures. (Cambridge, UK, Cambridge Univ. Press, 1990), p. 502. 42. Reverdatto V.V., Likhanov I.I., Polyansky O.P., Sheplev V.S., Kolobov V.Y. The Nature and models of metamorphism. (Cham, Springer, 2019), p. 330. 43. Rivers T. Assembly and preservation of lower, mid, and upper orogenic crust in the Grenville Province – Implications for the evolution of large hot long-duration orogens // Precambrian Research. 2008. Vol. 167. P. 237–259. 44. Ruppel C., Hodges K.V. Pressure–temperature–time paths from two-dimensional thermal models: prograde, retrograde and inverted metamorphism // Tectonics. 1994. Vol. 13. P. 17–44. 45. Schmalholz S.M., Podladchikov Y.Y. Metamorphism under stress: The problem of relating minerals to depth // Geology. 2014. Vol. 42. P. 733–734. 46. Schmalholz S.M., Podladchikov Y.Y. Tectonic overpressure in weak crustal-scale shear zones and implications for exhumation of high-pressure rocks // Geophys. Res. Lett. 2013. Vol. 40. P. 1984–1988. 47. Shi Y., Wang C. Two-dimensional modeling of the P‒T paths of regional metamorphism in simple overthrust terranes // Geology. 1987. Vol. 15. P. 1048–1051. 48. Spear F.S., Kohn J.T., Cheney J.T., Florence F. Metamorphic, thermal, and tectonic evolution of central New England // J. Petrol. 2002. Vol. 43. P. 2097–2120. 49. Tajchmanova L. Pressure variations in metamorphic rocks: Implications for the interpretation of petrographic observations // Mineralog. Magazine. 2013. Vol. 77. № 5. P. 2300. 50. Tajchmanova L., Vrijmoed J., Moulas E. Grain-scale pressure variations in metamorphic rocks: implications for the interpretation of petrographic observations // Lithos. 2015. Vol. 216–217. P. 338–351. 51. Vrijmoed J.C., Podladchikov Y.Y., Andersen T.B., Hartz E.H. An alternative model for ultra-high pressure in the Svartberget Fe–Ti garnet-peridotite, western gneiss region, Norway // Europ. J. Mineral. 2009. Vol. 21. P. 1119–1133. 52. Whitney D.L., Evans B.W. Abbreviations for rock-forming minerals // Am. Mineralogist. 2010. Vol. 95. P. 185–187. |