GeotectonicsGeotectonicsГеотектоника0016-853X3034-4972The Russian Academy of Sciences66038410.31857/S0016853X24030013FGOCZSArticlesСтатьиResearch ArticleNeoproterozoic volcanosedimentary and plutonic complexes of Northern Ulutau (Central Kazakhstan)Неопротерозойские вулканогенно-осадочные и плутонические комплексы Северного Улутау (Центральный Казахстан)TretyakovA. A.ТретьяковА. А.
Russian Federation
and8486@yandex.ruZhuravlevA. N.ЖуравлевА. Н.
Russian Federation
and8486@yandex.ruDegtyarevK. E.ДегтяревК. Е.
Russian Federation
and8486@yandex.ruKanyginaN. A.КаныгинаН. А.
Russian Federation
and8486@yandex.ruSalnikovaE. B.СальниковаЕ. Б.
Russian Federation
and8486@yandex.ruKotovA. B.КотовА. Б.
Russian Federation
and8486@yandex.ruPlotkinaYu. V.ПлоткинаЮ. В.
Russian Federation
and8486@yandex.ruSkuzovatovS. Y.СкузоватовС. Ю.
Russian Federation
and8486@yandex.ruFedorovB. V.ФедоровБ. В.
Russian Federation
and8486@yandex.ruGeological Institute of the Russian Academy of SciencesГеологический институт РАНInstitute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of SciencesИнститут геологии и геохронологии докембрия РАНInstitute of Precambrian Geology and GeochronologyИнститут геологии и геохронологии докембрия РАНVinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch RASИнститут геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения РАНSergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting (MGRI)Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе15062024332922022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0016-853X/article/view/660384

The article presents the results of studying and substantiating the age of Late Precambrian volcanogenic sedimentary and plutonic complexes of the northern part of the Ulutau terrane (Northern Ulutau) in the west of Central Kazakhstan. The age estimates obtained (SHRIMP II, ID-TIMS, LA-ICP-MS) indicate the formation of acidic effusions and granitoids in the second half of the Tonian Neoproterozoic period ~835‒747 million years ago. Geochronological and isotope-geochemical data allow us to consider these formations as analogues of stratified and plutonic complexes of Southern Ulutau, formed in various parts of the lateral series of structures of the late precambrian active continental margin.

В статье приведены результаты изучения и обоснования возраста позднедокембрийских вулканогенно-осадочных и плутонических комплексов северной части Улутауского террейна (Северного Улутау) на западе Центрального Казахстана. Полученные оценки возраста (SHRIMP II, ID-TIMS, LA-ICP-MS) указывают на формирование кислых эффузивов и гранитоидов во второй половине тонийского периода неопротерозоя ~835‒747 млн лет назад. Геохронологические и изотопно-геохимические данные позволяют рассматривать эти образования как аналоги стратифицированных и плутонических комплексов Южного Улутау, cформировавшихся в различных частях латерального ряда структур позднедокембрийской активной континентальной окраины.

neoproterozoicgranitesrhyolitesbasaltsU–Pb datingsubductionactive marginнеопротерозойгранитыриолитыбазальтыU–Pb-датированиесубдукцияактивная окраинаРоссийский научный фондRussian Science Foundation22-17-00069The work was carried out at the expense of a grant from the Russian Science Foundation, project No. 22-17-00069, as part of the implementation of the state assignment of the Geological Institute of the Russian Academy of Sciences, Nd isotope studies were carried out at the Collective Use Center “Isotope-Geochemical Studies” of the Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences.Работы выполнены за счет гранта Российского научного фонда, проект №22-17-00069, в рамках выполнения государственного задания ГИН РАН, Nd изотопные исследования были выполнены в ЦКП “Изотопно-геохимических исследований” ИГХ СО РАН.Гребенников А.В., Ханчук А.И. Геодинамика и магматизм трансформных окраин Тихого океана: основные теоретические аспекты и дискриминационные диаграммы // Тихоокеанская геология. 2021. Т. 40. № 1. С. 3–24.Дмитриева Н.В., Летникова Е.Ф., Школьник С.И., Вишневская И.А., Каныгина Н.А., Николаева М.С., Шарф И.В. Неопротерозойские метавулканогенно-осадочные породы боздакской серии Южного Улутау (Центральный Казахстан): изотопно-геохимические и геохронологические данные // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 11. С. 1969–1991.Носова А.А., Возняк А.А., Богданова С.В., Савко К.А., Лебедева Н.М., Травин А.В., Юдин Д.С., Пейдж Л., Ларионов А.Н., Постников А.В. Раннекембрийский сиенитовый и монцонитовый магматизм на юго-востоке Восточно-Европейской платформы: петрогенезис и тектоническая обстановка формирования // Петрология. 2019. Т 27. № 4. С. 357‒400.Докембрий и палеозой. ‒ В кн.: Решения III Казахстанского стратиграфического совещания по докембрию и фанерозою. ‒ Алма-Ата: ИГН, 1991. Ч. 1. 148 с.Ранний докембрий Центрально-Азиатского складчатого пояса. ‒ СПб.: Наука, 1993. 272 с.Сальникова Е.Б., Яковлева С.З., Котов А.Б., Толмачева Е.В., Плоткина Ю.В., Козловский А.М., Ярмолюк В.В., Федосеенко А.М. Кристаллогенезис циркона щелочных гранитов и особенности его U‒Pb датирования (на примере Хангайского магматического ареала) // Петрология. 2014. Т. 22. № 5. С. 482–495.Третьяков А.А., Дегтярев К.Е., Каныгина Н.А., Данукалов Н.К. Поздненеопротерозойский возраст дифференцированных вулканогенных комплексов Улутауского массива (Центральный Казахстан): результаты U–Th–Pb (SIMS)-геохронологических исследований // ДАН. 2020. Т. 494. № 1. С. 9–13.Третьяков А.А., Дегтярев К.Е., Каныгина Н.А., Летникова Е.Ф., Жимулев Ф.И., Ковач В.П., Данукалов Н.К., Lee H.-Y. Позднедокембрийские метаморфические комплексы Улутауского массива (Центральный Казахстан): возраст, состав и обстановки формирования протолитов // Геотектоника. 2020. № 5. С. 3–28.Третьяков А.А., Дегтярев К.Е., Данукалов Н.К., Каныгина Н.А. Неопротерозойский возраст железорудной вулканогенно-осадочной серии Улутауского террейна (Центральный Казахстан) // ДАН. 2022. Т. 502. № 2. С. 49–55.Третьяков А.А., Дегтярев К.Е., Каныгина Н.А., Ковач В.П., Федоров Б.В. Позднедокембрийские риолит-гранитные вулкано-плутонические ассоциации Южного Улутау (Центральный Казахстан) // Геотектоника. 2022. № 4. С. 3–34.Третьяков А.А., Дегтярев К.Е., Каныгина Н.А., Летникова Е.Ф., Журавлев А.Н., Третьякова К.А. Эволюция Улутауского террейна (Центральный Казахстан) в палеопротерозое – эдиакарии. ‒ Мат-лы научной конференции “Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)”, 17‒20 окт. 2023 г., Иркутск. ‒ Иркутск: ИЗК СО РАН, 2023. Вып. 21. С. 252‒254.Третьяков А.А., Дегтярев К.Е., Каныгина Н.А., Журавлев А.Н., Скузоватов С.Ю. Эдиакарские и кембрийские вулканогенные и осадочные комплексы Южного Улутау (Центральный Казахстан): строение, обоснование возраста и обстановки формирования // Геотектоника. 2023. № 5. С. 37‒69.Трусова И.Ф, Вишневская И.И. Новые данные по стратиграфии Северного Улутау // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 1969. № 3. С. 34–48.Филатова Л.И. Докембрий Улу-Тау. ‒ Под ред. А.А. Богданова. М.: МГУ, 1962. 323 с.Филатова Л.И. Стратиграфия и историко-геологический (формационный) анализ метаморфических толщ докембрия Центрального Казахстана. ‒ М.: Недра, 1983. 160 с.Филатова Л.И., Богатырева Н.A. О самых древних докембрийских отложениях Южного Улутау. ‒ В сб.: Вопросы геологии Центрального Казахстана. ‒ Мат-лы конф. по геологии Центрального Казахстана. ‒ Под ред. А.А. Богданова ‒ М.: МГУ, 1971. Т. 10. С. 92–106.Aldanmaz E., Pearce J.A., Thirlwall M.F., Mitchell J.G. Petrogenetic evolution of late Cenozoic, post-collision volcanism in Western Anatolia, Turkey // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2000. Vol. 102. P. 67–95.Alexeiev D.V., Khudoley A.K., DuFrane S.A., Glorie S.,Vishnevskaya I.A., Semiletkin S.A., Letnikova E.F. Early Neoproterozoic fore-arc basin strata of the Malyi Karatau Range (South Kazakhstan): depositional ages, provenance and implications for reconstructions of Precambrian continents // Gondwana Research. 2023. Vol. 119. P. 313–340.Chiu H.-Y., Chung S.-L., Wu F.-Y., Liu D., Liang Y.-H., Lin I.-J., Iizuka Y., Xie L.-W., Wang Y., Mei-Fei Chu M.-F. Zircon U–Pb and Hf isotopic constraints from eastern Transhimalayan batholiths on the precollisional magmatic and tectonic evolution in southern Tibet // Tectonophysics. 2009. Vol. 477. P. 3–19.Degtyarev K.E., Yakubchuk A.S., Tretyakov A.A., Kotov A.B., Kovach V.P. Precambrian geology of the Kazakh Uplands and Tien Shan: An overview // Gondwana Research. 2017. Vol. 47. P. 44–75.Depaolo D.J. Neodymium isotopes in the Colorado Front Range and crust-mantle evolution in the Proterozoic // Nature. 1981. Vol. 291. P. 193–196.Doyle M.G., Fletcher I.R., Foster J., Spencer E.T., Wilkinson J.J. Possible submarine advanced argillic alteration at the Basin Lake Prospect, Western Tasmania, Australia Nicholas // Economic Geology. 2004. Vol. 99. P. 987–1002.Fitton J.G. The OIB paradox. ‒ In: “Plates, Plumes, and Planetary Processes”. ‒ Ed.by G.R. Foulger, D.M. Jurdy, (Geol. Soc. Am. Bull. Spec. Pap. 2007. Vol. 430), P. 387–412.Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.J., Ellis D.J., Frost C.D. A geochemical classification for granitic rocks // J. Petrol. 2001. Vol. 42. P. 2033–2048.Grebennikov A.V., Khanchuk A.I. Pacific-type transform and convergent margins: Igneous rocks, geochemical contrasts and discriminant diagrams // Int. Geol. Rev. 2021. Vol. 63. No. 5. P. 601–629.Irvine T.N., Baragar W.R.A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Can. J. Earth Sci. 1971. Vol. 8. P. 523–548.Hofmann A.W., Jochum K.P., Seufert M., White W.M. Nb and Pb in oceanic basalts: New constraints on mantle evolution // Earth and Planet. Sci. 1986. Vol. 79. P. 33‒45.Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. Sm‒Nd evolution of chondrites and achondrites // Earth Planet. Sci. Lett. 1984. Vol. 67. P. 137–150.Larionov A.N., Andreichev V.A., Gee D.G. The Vendian alkaline igneous suite of northern Timan: ion microprobe U‒Pb zircon ages of gabbros and syenite the Vendian alkaline igneous suite of northern Timan: Ion microprobe U‒Pb zircon ages of gabbros and syenite // Geol. Soc. London Mem. 2004. Vol. 30. P. 69–74.Le Bas M.J., Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram // J. Petrol. 1986. Vol. 27. P. 745–750.Li S.Z., Li X.Y., Wang G.Z., Liu Y.M., Wang Z.C., Wang T.S., Cao X.Z., Guo X.Y., Somerville I., Li Y., Zhou J., Dai L.M., Jiang S.H., Zhao H., Wang Y., Wang G., Yu S. Global Meso-Neoproterozoic plate reconstruction and formation mechanism for Precambrian basins: Constraints from three cratons in China // Earth–Sci. Rev. 2019. Vol. 198. Art. 102946. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.102946Miller C.F., McDowell S.M., Mapes R.W. Hot and cold granites? Implications of zircon saturation temperatures and preservation of inheritance // Geology. 2003. Vol. 31. P. 529–532.Owens B.E., Pasek M.A. Kyanite quartzites in the Piedmont Province of Virginia: evidence for a possible high-sulfidation system // Economic Geology. 2007. Vol. 102. № 3. P. 495–509.Pearce J.A., Harris N.W., Tindle A.G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. Vol. 25. P. 956–983.Pearce J.A. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust // Lithos. 2008. Vol. 100. P. 14–48.Shervais J.W. Ti‒V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas // Earth Planet. Sci. Lett. 1982. Vol. 59. P. 101–118.Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. ‒ In: “Magmatism in the Ocean Basins”. Ed.by A.D. Saunders, M.J. Norry, (Geol. Soc. London. Spec. Publ. 1989. Vol. 42). P. 313–345.Watson E.B., Harrison T.M. Zircon saturation revisited: Temperature and composition effects in a variety of crustal magma types // Earth Planet. Sci. Lett. 1983. Vol. 64. P. 295–304.Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W. A-type granites-geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis // Contrib. Mineral. Petrol. 1987. Vol. 95. P. 407–419.Winchester J.A., Floyd P.A. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements // Chem. Geology. 1977. Vol. 20. P. 325–343.Zhao J.H., Li Q.W., Liu H., Wang W. Neoproterozoic magmatism in the western and northern margins of the Yangtze Block (South China) controlled by slab subduction and subduction-transform-edge-propagator // Earth- Sci. Rev. 2018. Vol. 187. P. 1–18.