Инд. авторы: Саватенков В.М., Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Руднев С.Н., Оюунчимэг Ц.
Заглавие: Pb и nd изотопная систематика гранитоидов озёрной зоны, монгольского и гобийского алтая как отражение процессов корообразования в центрально-азиатском орогенном поясе
Библ. ссылка: Саватенков В.М., Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Руднев С.Н., Оюунчимэг Ц. Pb и nd изотопная систематика гранитоидов озёрной зоны, монгольского и гобийского алтая как отражение процессов корообразования в центрально-азиатском орогенном поясе // Петрология. - 2020. - Т.28. - № 5. - С.451-467. - ISSN 0869-5903.
Внешние системы: DOI: 10.31857/S0869590320050040; РИНЦ: 43160421;
Реферат: rus: Изученные изотопные характеристики Pb и Nd гранитоидов, прорывающих комплексы Озёрной зоны, Монгольского и Гобийского Алтая, иллюстрируют особенности процессов роста континентальной коры разнородных террейнов Центрально-Азиатского орогенного пояса. В пределах поздненеопротерозой–раннепалеозойской ювенильной коры Озёрной зоны были изучены гранитоиды островодужного, аккреционного и постаккреционного этапов, формировавшиеся в интервале ~535–440 млн лет назад. Их изотопные характеристики Pb и Nd не отличаются между собой и иллюстрируют доминирование ювенильного материала в источнике гранитоидов всех трех этапов. Незначительное участие осадков в источнике гранитоидов обеспечивает дисперсию изотопного состава Pb при слабом влиянии на изотопный состав Nd. В пределах Монгольского и Гобийского Алтая исследовались среднепалеозойские (~380–355 млн лет) синкинематические и позднепалеозойские (~350–270 млн лет) посткинематические гранитоиды. Изотопные составы Pb и Nd этих гранитоидов отражают значительную неоднородность их источника, которым являлись преимущественно терригенные породы Алтайского аккреционного клина, в разной степени метаморфизованные от зеленосланцевой до гранулитовой фации. Доминирующим поставщиком материала для терригенных осадков служили комплексы ювенильной коры Озёрной зоны при подчиненном участии Тувино-Монгольского и Дзабханского микроконтинентов, поставляющих материал с высокорадиогенными Pb и Nd. Изотопные характеристики Pb в гранитоидах Озёрной зоны, Монгольского и Гобийского Алтая, а также Заалтайской Гоби (Саватенков и др., 2016) показывают, что их мантийный источник обладает повышенным отношением Th/U по сравнению с деплетированной мантией (Kramers, Tolstikhin, 1997). Это является отличительной чертой деплетированного мантийного источника Палеоазиатской провинции. Террейны с ювенильной континентальной корой Центрально-Азиатского орогенного пояса (Озёрная зона и Заалтайская Гоби) формировались в различных палеотектонических условиях. Островодужные комплексы Озёрной зоны развивались вблизи докембрийских Тувино-Монгольского и Дзабханского микроконтинентов, которые поставляли терригенный материал с высокорадиогенным Pb в источники гранитоидов. Заалтайская Гоби представляла собой систему энсиматических островных дуг, отделенных от Сибирского палеоконтинента зоной субдукции под континент, препятствовавшей выносу древнего терригенного материала с континента.
eng: The studied isotopic characteristics of the Pb and Nd of granitoids from the Lake zone, Mongolian and Gobi Altai illustrate the features of the continental crust growth of heterogeneous terranes of the Central Asian orogenic belt. Granitoids of the island-arc, accretion, and post-accretion stages with age 535–440 Ma were studied within the Late Neoproterozoic – Early Paleozoic Lake Zone juvenile crust. Their isotopic characteristics of Pb and Nd do not differ from each other and illustrate the dominance of juvenile material in the source of granitoids of all three stages. An insignificant contribution of terrigenous sediments in the source of granitoids provides dispersion of the Pb isotopic composition with a weak effect on the Nd isotopic composition. In the Mongolian and Gobi Altai, Middle Paleozoic (~380–355 Ma) syntkinematic and Late Paleozoic (~350–270 Ma) postkinematic granitoids were studied. The isotopic compositions of Pb and Nd of these granitoids reflect a significant heterogeneity of their source, which were mainly terrigenous rocks of the Altai accretion wedge metamorphized to varying degrees from greenschist to granulite facies. The dominant provenance of Altai terrigenous sediments was the Lake Zone juvenile crust with the subordinate provenance was the Tuva-Mongolian and Dzabhan microcontinents, supplying material with highly radiogenic Pb and Nd. The Pb isotopic characteristics of the granitoids from the Lake Zone, Mongolian and Gobi Altai, and also the Trans-Altai Gobi (Savatenkov et al., 2016) show that their mantle source has an increased Th/U ratio compared to the depleted mantle (Kramers, Tolstikhin, 1997). This is a hallmark of the depleted mantle source of the Paleo-Asian province. Juvenile continental crust terrains of the Central Asian orogenic belt (Lake Zone and Trans-Altai Gobi) were formed in various tectonics positions. The island-arc complexes of the Lake Zone developed near the Precambrian Tuva-Mongolian and Dzabhan microcontinents, which supplied terrigenous material with highly radiogenic Pb to the sources of granitoids. The Trans-Altai Gobi was a system of ensimatic island arcs separated from the Siberian paleocontinent by a subduction zone under the continent, which prevented the transport of ancient terrigenous material from the continent.
Ключевые слова: источники магматических пород; граниты; изотопный состав Pb и Nd; Центрально-Азиатский орогенный пояс; crustal growth; sources of magmatic rocks; Pb and Nd isotopic data; granite; Central Asian Orogenic Belt; корообразование;
Издано: 2020
Физ. характеристика: с.451-467
Цитирование: 1. Коваленко В.И., Пухтель И.С., Ярмолюк В.В. и др. Sm‑Nd изотопная систематика офиолитов Озёрной зоны (Монголия) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1996а. Т. 4. № 1. С. 3–9. 2. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Ковач В.П. и др. Вариации источников магм щелочных гранитоидов и связанных с ними пород Халдзан-Бурегтейской группы массивов (Западная Монголия) по изотопным (неодим, стронций и кислород) и геохимическим данным // Петрология. 2004. Т. 12. № 6. С. 563–585. 3. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Пухтель И.С. и др. Магматические породы и источники магм офиолитов Озёрной зоны, Монголия // Петрология. 1996б. Т. 4. № 5. С. 453–495. 4. Ковач В. П., Ярмолюк В. В., Коваленко В.И. и др. Состав, источники и механизмы формирования континентальной коры Озёрной зоны каледонид Центральной Азии II. Геохимические и Nd-изотопные данные // Петрология. 2011. Т. 19. № 4. С. 417–444. 5. Козаков И.К., Ковач В.П., Бибикова Е.В. и др. Возраст и источники гранитоидов зоны сочленения каледонид и герцинид Юго-Западной Монголии: геодинамические следствия // Петрология. 2007. Т. 15. № 2. С. 126–150. 6. Козаков И.К., Ковач В.П., Ярмолюк В.В. и др. Корообразующие процессы в геологическом развитии Тувино-Монгольского массива: Sm-Nd изотопные и геохимические данные по гранитоидам // Петрология. 2003. Т. 11. № 5. С. 491–512. 7. Козаков И.К., Козловский А.М., Ярмолюк В.В. и др. Геодинамические обстановки формирования поли- и монометаморфических комплексов Южно-Алтайского метаморфического пояса, Центрально-Азиатский складчатый пояс // Петрология. 2019. Т. 27. № 3. С. 223–257. 8. Козаков И.К., Кузнецов А.Б., Эрдэнэжаргал Ч. и др. Неопротерозойские комплексы фундамента шельфового чехла Дзабханского террейна восточного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2017. Т. 25. № 1. С. 3–16. 9. Крук Н.Н. Континентальная кора Горного Алтая: этапы формирования и эволюции, индикаторная роль гранитоидов // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. С. 1403–1423. 10. Летникова Е.Ф., Школьник С.И., Летников Ф.А. и др. Основные этапы тектоно-магматической активности Тувино-Монгольского микроконтинента в докембрии: данные U-Pb-датирования цирконов // Докл. АН. 2017. Т. 474. С. 599-604. 11. Мельников Н.Н. Погрешности метода двойного изотопного разбавления при изотопном анализе обыкновенного свинца // Геохимия. 2005. № 12. С. 1333−1339. 12. Овчинникова Г.В., Крылов Д.П., Козаков И.К. и др. Источники гранитоидов Тувино-Монгольского массива и его обрамления по данным изотопного состава свинца, неодима и кислорода // Петрология. 2009. Т. 17. № 6. С. 613–622. 13. Петрографический кодекс России: Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования // Под ред. О.А. Богатикова, О.В. Петрова, А.Ф. Морозова; отв. ред. Л.В. Шарпенок. 3-е изд., испр. и доп. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 200 с. 14. Руднев С.Н., Изох А.Э., Борисенко А.С., Гаськов И.В. Гранитоидный магматизм и металлогения Озёрной зоны Западной Монголии (на примере Бумбатхаирханского ареала) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. С. 265–286. 15. Руднев С.Н., Изох А.Э., Борисенко А.С. и др. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Бумбатхаирханского ареала Озёрной зоны Западной Монголии (геологические, петрохимические и геохронологические данные) // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. С. 557–578. 16. Руднев С.Н., Изох А.Э., Ковач В.П. и др. Возраст, состав, источники и геодинамические условия формирования гранитоидов северной части Озёрной зоны Западной Монголии: механизмы роста палеозойской континентальной коры // Петрология. 2009. Т. 17. № 5. С. 470–508. 17. Руднев С.Н., Ковач В.П., Пономарчук В.А. Венд-раннекембрийский островодужный плагиогранитоидный магматизм Алтае-Саянской складчатой области и озерной зоны Западной Монголии (геохронологические, геохимические и изотопные данные) // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. С. 1628–1647. 18. Саватенков В.М., Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Смирнова З.Б. Изотопные характеристики свинца гранитоидов в герцинидах Центрально-Азиатского складчатого пояса как отражение процессов ювенильного корообразования // Докл. АН. 2016. Т. 470. С. 335–339. 19. Саватенков В.М., Ярмолюк В.В., Козловский А.М. и др. Изотопный (Nd, Pb) состав гранитоидов Хангайского батолита как индикатор корообразующих процессов в истории геологического развития Центрально-Азиатского орогенного пояса // Петрология. 2018. Т. 26. № 4. С. 358–375. 20. Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Коваленко В.И. и др. Состав, источники и механизмы формирования континентальной коры Озёрной зоны каледонид Центральной Азии: I. Геологические и геохронологические данные // Петрология. 2011. Т. 19. № 1. С. 83–107. 21. Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Козаков И.К. и др. Механизмы формирования континентальной коры Центрально-Азиатского складчатого пояса // Геотектоника. 2012. № 4. С. 3–27. 22. 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. 2017. Т. 25. № 4. С. 362–394. 23. Dolgopolova A., Seltmann R., Armstrong R. et al. Sr-Nd-Pb-Hf isotope systematics of the Hugo Dummett Cu-Au porphyry deposit (Oyu Tolgoi, Mongolia) // Lithos. 2013. V. 164–167. P. 47–64. 24. Frost B.R., Barnes C.G, Collins W.J. et al. A Geochemical Classification for Granitic Rocks // J. Petrol. 2001. V. 42. P. 2033–2048. 25. Hala J. Pb isotopes – A multi-function tool for assessing tectonothermal events and crust-mantle recycling at late Archaean convergent margins // Lithos. 2018. V. 320–321. P. 207–221 26. Harris N.B.W., Pearce J.A., Tindle A.G. Geochemical cha-racteristics of collision-zone magmatism // Eds. M.P. Coward, A.C. Rles. Collision Tectonics. Geol. Soc. Lon. Spec. Publ. 1986. V. 19. P. 67–81. 27. Ishizuka O., Taylor R. N., Yuasa M. et al. Processes controlling along-arc isotopic variation of the southern Izu-Bonin arc // Geochem. Geophys. Geosyst. 2007. V. 8. https://doi.org/10.1029/2006GC001475 28. Jahn B.-M. The Central Asian Orogenic Belt and growth of the continental crust in the Phanerozoic // Eds. J. Malpas, C.J.N. Fletcher, J.R. Ali, J.C. Aitchison. Aspects of the Tectonic Evolution of China. Geol. Soc. Lon. Spec. Publ. 2004. V. 226. P. 73–100. 29. Jian P., Kröner A., Jahn B.-M. et al. Zircon dating of Neoproterozoic and Cambrian ophiolites in West Mongolia and implications for the timing of orogenic processes in the central part of the Central Asian Orogenic Belt // Earth Sci. Rev. 2014. V. 133. P. 62–93. 30. Jiang Y.D., Schulmann K., Kröner A. et al. Neoproterozoic-early paleozoic peri-Pacific accretionary evolution of the Mongolian Collage System: Insights from geochemical and U-Pb zircon data from the ordovician sedimentary wedge in the Mongolian Altai // Tectonics. 2017. V. 36. P. 2305–2331. 31. Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V., Kovach V.P. et al. Isotope provinces, mechanisms of generation and sources of the continental crust in the Central Asian Mobil Belt: geological and isotopic evidence // J. Asian Earth Sci. 2004. V. 23. P. 605–627. 32. 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. 33. Kramers J.D., Tolstikhin I.N. Two terrestrial lead isotope paradoxes, forward transport modelling, core formation and the history of the continental crust // Chem. Geol. 1997. V. 139. P. 75–110. 34. Kröner A., Kovach V., Belousova E. et al. Reassessment of continental growth during the accretionary history of the Central Asian Orogenic Belt // Gondw. Res. 2014. V. 25. P. 103–125. 35. Kröner A., Lehmann J., Schulmann K. et al. Lithostratigraphic and geochronological constraints on the evolution of the Central Asian Orogenic Belt in SW Mongolia: Early Paleozoic rifting followed by late Paleozoic accretion // Amer. J. Sci. 2010. V. 310. P. 523-574. 36. Krӧner A., Kovach V.P., Kozakov I.K. et al. Zircon ages and Nd-Hf isotopes in UHT granulites of the Ider Complex: A cratonic terrane within the Central Asian Orogenic Belt in NW Mongolia // Gondw. Res. 2015. V. 27. P. 1392-1406. 37. Kruk N.N., Rudnev S.N. Vladimirov A.G. et al. Early–мiddle Paleozoic granitoids in Gorny Altai, Russia: Implications for continental crust history and magma sources // J. Asian Earth Sci. 2011. V. 42. P. 928–948. 38. Kuzmichev A., Krӧner A., Hegner E. et al. The Shishkhid ophiolite, northern Mongolia: A key to the reconstruction of a Neoproterozoic island-arc system in central Asia // Prec. Res. 2005. V. 138. P. 125–150. 39. Kuzmichev A.B., Bibikova E.V., Zhuravlev D.Z. Neoproterozoic (800 Ma) orogeny in the Tuva-Mongolia Massif (Siberia): island arc–continent collision at the northeast Rodinia margin // Prec. Res. 2001. V. 110. P. 109–126. 40. Lehmann J., Schulmann K., Lexa O., Corsini M. et al. Structural constraints on the evolution of the Central Asian Orogenic Belt in SW Mongolia // Amer. J. Sci. 2010. V. 310. P. 575–628. 41. Liu X., Xu J., Castillo P.R. et al. The Dupal isotopic anomaly in the southern Paleo-Asian Ocean: Nd-Pb isotope evidence from ophiolites in Northwest China // Lithos. 2014. V. 189. P. 185–200. 42. Maniar P.D., Piccoli P.M. Tectonic discrimination of grani-toids // Geol. Soc. Amer. Bull. 1989. V. 101. P. 635–643. 43. Millot R., Allegre C.-J., Gaillardet J., Roy S. Lead isotopic systematics of major river sediments: a new estimate of the Pb isotopic composition of the Upper Continental Crust // Chemical Geology. 2004. V. 203. P. 75–90. 44. Pfander J.A., Jochum K.P., Kozakov I.K. et al. Coupled evolution of back-arc and island arc-like mafic crust in the late-Neoproterozoic Agardag Tes-Chem ophiolite, Central Asia: evidence from trace element and Sr-Nd-Pb isotope data // Contrib. Mineral. Petrol. 2002. V. 143. P. 154–174. 45. Plank T., Langmuir C.H. The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle // Chem. Geol. 1998. V. 145. P. 325–394. 46. Stacey J.S., Kramers J.D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth Planet. Sci. Lett. 1975. V. 26. P. 207–221. 47. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes// Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Implications for mantle composition and processes, Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. Spec. Publ., London. 1989. V. 42. P. 313–345. 48. Tanaka T., Togashi S., Kamioka H. et al. JNdi-1: A neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium // Chem. Geol. 2000. V. 168. P. 279–281. 49. Tong Y., Wang T., Jahn B.-M. et al. Post-accretionary Permian granitoids in the Chinese Altai orogen: Geochronology, petrogenesis and tectonic implications // Amer. J. Sci. 2014. V. 314. P. 80–109. 50. Wang T., Jahn B.-M., Kovach V.P. et al. Nd-Sr isotopic mapping of the Chinese Altai and implications for continental growth in the Central Asian Orogenic Belt // Lithos. 2009. V. 110. P. 359–372. 51. Xiao W.J., Windley B.F., Yuan C. et al. Paleozoic multiple subduction-accretion processes of the southern Altaids // Amer. J. Sci. 2009. V. 309. P. 221–270. 52. Yarmolyuk V.V., Kovalenko V.I., Kozlovsky A.M. et al. Crust-forming processes in the Hercynides of the Central Asian Foldbelt // Petrology. 2008. V. 16. P. 679−709. 53. Zartman R.E., Doe B.R. Plumbotectonics – the model // Tectonophysics. 1981. V. 75. P. 35–162. 54. Интepнeт-pecypc GEOROC: http://georoc.mpch-mainz.gwdg.de