Модель формирования монцогаббродиоритсиенит-гранитоидных интрузивов на примере массива Акжайляу (Восточный Казахстан)


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлена модель формирования многофазного плутона Акжайляу, сформированного в пределах блока земной коры с каледонским основанием в герцинское время. В основу работы положены результаты исследований поведения петрогенных и редких элементов, геохронологических, минералогических и изотопно-геохимических исследований. Выделены три этапа становления массива Акжайляу, существенно отличающиеся от принятых ранее представлениях о многокомплексности и полихронности данного интрузива: 1) становление умеренно-щелочных лейкогранитов А2-типа (308–301 млн лет); 2) внедрение в основание лейкогранитов монцодиоритов (~295 млн лет), повышение степени плавления исходных субстратов с формированием сиенитов и умеренно-щелочных гранитов I-типа (294–292 млн лет); 3) внедрение на западе и севере плутона даек и малых тел щелочных ферроэкерманитовых лейкогранитов A1-типа (~289 млн лет). Плутон Акжайляу сформировался около 15 млн лет назад в средней–верхней коре при взаимодействии субщелочных базитовых магм плюмовой природы с коровыми субстратами орогенного сооружения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Павел Дмитриевич Котлер

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН; Новосибирский государственный университет; Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: pkotler@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск; Казань

Александра Владимировна Захарова

Новосибирский государственный университет

Email: a.zaxarova@corp.nstu.ru
Россия, Новосибирск

Дина Валерьевна Семенова

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН; Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: sediva@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Казань

Анна Викторовна Куликова

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН; Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ak_cool@mail.ru
Россия, Новосибирск; Казань

Эмиль Наилевич Бадретдинов

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: pkotler@yandex.ru
Россия, Казань

Евгений Игоревич Михеев

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН; Новосибирский государственный университет

Email: mikheev@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Алексей Сергеевич Волосов

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН; Новосибирский государственный университет

Email: volosovas@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Сергей Владимирович Хромых

Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН

Email: serkhrom@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Barbarin B. A review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments // Lithos. 1999. V. 46. P. 605–626.
  2. Beard J.S., Lofgren G.E. Dehydration melting and water-saturated melting of basaltic and andesitic greenstones and amphibolites at 1, 3, and 6.9 kbar // J. Petrol. 1991. V. 32. P. 365–401.
  3. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M. et al. Improved206Pb/218U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element-related matrix effect; SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards // Chemical Geol. 2004. V. 205. P. 115–140.
  4. Boynton W.V. Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. Rare Earth Element Geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 1984. P. 63–114.
  5. Chappell B.W., White A.J.R. Two contrasting granite types // Pacific Geol. 1974. V. 8. P. 173–174.
  6. Collins W.J., Beams S.D., White A.J.R., Chappell B.W. Nature and origin of A-type granites with particular reference to southeastern Australia // Contrib. Mineral. Petrol. 1982. V. 80. P. 189–200.
  7. Cuney M., Barbey P. Uranium, rare metals, and granulite-facies metamorphism // Geosci. Frontiers. 2014. V. 5. Iss. 5. P. 729–745.
  8. Eby G.N. Chemical subdivision of the A-type granitoids: petrogenetic and tectonic implications // Geology. 1992. V. 20. P. 641–644.
  9. 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.
  10. Frost C.D., Frost B.R. On ferroan (A-type) granitoids: their compositional variability and modes of origin // J. Petrology. 2011. V. 52. № 1. P. 39–53.
  11. Griffin W.L., Powell W.J., Pearson N.J., O’Reilly S.Y. GLITTER: Data reduction software for laser ablation ICP-MS // Ed.P. Sylvester. Laser Ablation ICP-MS in the Earth Sciences: Current practices and outstanding issues: Mineral. Associat. Canada, Short Course Ser. 2008. V. 40. P. 307–311.
  12. Khromykh S.V., Kotler P.D., Izokh A.E., Kruk N.N. A review of Early Permian (300–270 Ma) magmatism in Eastern Kazakhstan and implications for plate tectonics and plume interplay // Geodynam. Tectonophys. 2019. V. 10. Iss 1. P. 79–99.
  13. Khromykh S.V., Kotler P.D., Kulikova A.V. et al. Early triassic monzonite–granite series in Eastern Kazakhstan as a reflection of Siberian Large Igneous Province Activity // Minerals. 2022. V. 12. № 9. P. 1101. https://doi.org/10.3390/min12091101
  14. Kotler P.D., Khromykh S.V., Kruk N.N. et al. Granitoids of the Kalba batholith, Eastern Kazakhstan: U-Pb zircon age, petrogenesis and tectonic implications // Lithos. 2021. V. P. 388–389. Art. 106056.
  15. Leake B.E., Woolley A., Charles E.S., Birch W. Nomenclature of amphiboles: report of the subcommittee on amphiboles of the International Mineralogical Association, commission on new minerals and mineral names // Amer. Mineral. 1997. V. 82. P. 1019–1037.
  16. Li X., Zhang C. Machine learning thermobarometry for biotite-bearing magmas // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2023. V. 127. e2022JB024137. https://doi.org/10.1029/2022JB024137
  17. Ludwig K.R. ISOPLOT 3.00: a geochronological toolkit for microsoft excel // Berkeley Geochronology Center, California, Berkeley, 2003. p. 39.
  18. Patiño Douce A.E. What do experiments tell us about the relative contributions of crust and mantle to the origin of granitic magmas? // Geol. Soc. London. 1999. V. 168. P. 55–75.
  19. Pearce J.A., Harris N.W., Tindle A.G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. V. 25. P. 956–983.
  20. Pearce J.A., Norry M.J. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y, and Nb variations in volcanic rocks // Contrib. Mineral. Petrol. 1979. V. 69. P. 33–47.
  21. Renna M.R., Tribuzio R., Tiepolo M. Interaction between basic and acid magmas during the latest stages of the post-collisional Variscan evolution: Clues from the gabbro-granite association of Ota (Corsica-Sardinia batholith) // Lithos. 2006. V. 90. № 1–2. P. 92–110. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2006.02.003
  22. Rickwood P.C. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements // Lithos. 1989. V. 22. P. 247–263.
  23. Rieder M., Cavazzini G., D’Yakonov Y.S. et al. Nomenclature of the micas // Canad. Mineral. 1998. V. 36. P. 905–912.
  24. Sen G. Petrology. Principles and Practice. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. 368 p.
  25. Slama J., Kosler J., Condon D.J. et al. Plešovice zircon – a new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis // Chemical Geol. 2008. V. 249. № 1–2. P. 1–35.
  26. Steager R.H., Jäger E. Subcommission on geochronology: Convention on the use of decay constants in geo-cosmochronology // Earth Planet. Sci. Lett. 1977. V. 36. P. 359–362.
  27. Sun S.-S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Geolog. Soc. London, Spec. Publ. 1989. V. 42. P. 313–345.
  28. Tsygankov A.A., Khubanov V.B., Udoratina O.V. et al. Alkaline granitic magmatism of the Western Transbaikalia: Petrogenetic and geodynamic implications from U-Pb isotopic–geochronological data // Lithos. 2021. V. 390–391. 106098.
  29. Vielzeuf D., Montel J.M. Partial melting of metagreywackes. Part I. Fluid-absent experiments and phase relationships // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. V. 117. P. 375–393.
  30. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis // Contrib. Mineral. Petrol. 1987. V. 95. P. 407–419.
  31. Xu Y-G., Wei X., Luo Z-Y. et al. The Early Permian Tarim Large Igneous Province: Main characteristics and a plume incubation model // Lithos. 2014. V. 204. P. 20–35.
  32. Yarmolyuk V.V., Kuzmin M.I., Ernst R.E. Intraplate geodynamics and magmatism in the evolution of the Central Asian Orogenic Belt // J. Asian Earth Sci. 2014. V. 93. P. 158–179.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геологическая схема массива Акжайляу. Врезка – положение массива Акжайляу в структурах Обь-Зайсанской складчатой системы по (Khromykh et al., 2019).

Скачать (978KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Обнажения пород массива Акжайляу; минглинг–контакты между лейкогранитами и монцогаббродиоритами.

Скачать (469KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотографии шлифов пород массива Акжайляу (слева – проходящий свет, справа – в скрещенных николях): (а) – монцогаббродиорит, (б) – сиенит, (в) – гранит равномернозернистый, (г) – гранит порфировидный, (д) – лейкогранит, (е) – ферроэкерманитовый лейкогранит. Bt – биотит, Pl – плагиоклаз, Hbl – роговая обманка, Kfs – калиевый полевой шпат, Qz – кварц, Ab – альбит, Eck – экерманит, Aeg – эгирин.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Состав породобразующих минералов пород массива Акжайляу: (а) – составы амфиболов, классификация по (Leake et al., 1997); (б) – состав плагиоклазов (сверху) и полевых шпатов (снизу); (в) – состав слюд.

Скачать (526KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Состав петрогенных компонентов пород массива Акжайляу на TAS-диаграмме (Шарпенок и др., 2013) (а), на диаграмме SiO2–K2O (Rickwood, 1989) (б) и на бинарных диаграммах (в). Содержания всех оксидов приведены в мас. %.

Скачать (589KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Спектры распределения редкоземельных элементов, нормированных на хондрит С1 (Boynton, 1984) (слева), и редких элементов, нормированных на примитивную мантию (ПМ) (Sun, McDonough, 1989) (справа).

Скачать (774KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Результаты U-Pb изотопного датирования и катодолюминесцентные изображения представительных зерен цирконов из пород массива Акжайляу.

Скачать (774KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Результаты Ar-Ar изотопного датирования амфиболов из пород массива Акжайляу.

Скачать (172KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Результаты определения Sm-Nd и Rb-Sr изотопных составов пород массива Акжайляу на диаграммах (87Sr/86Sr)i–εNd(Т) (а) и εNd–возраст (б).

Скачать (246KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Геохимическая классификация гранитоидов массива Акжайляу на диаграммах. (а) SiO2—FeOtot/(FeOtot + MgO) (Frost et al., 2001); (б) SiO2—MALI (Frost et al., 2001); (в) Al2O3/(CaO + Na2O + K2O)—ASI, мол. кол. (Frost et al., 2001); (г) Zr–Zr/Y (Pearce, Norry, 1979) поля IAB – островодужные базальты, MORB – базальты срединно-океанических хребтов, WPB – внутриплитные базальты; (д) Rb–(Y + Nb) (Pearce et al., 1984) поля VAG – граниты вулканических дуг, syn-COLG – граниты коллизионных орогенов, WPG – внутриплитные граниты, ORG – граниты океанических хребтов; (е) (Na2O + K2O)—Fe2O3tot × 5– (CaO + MgO) × 5, мол. кол. (Гребенщиков, 2014); (ж) Zr + Nb + Ce + Y vs. FeOtot/MgO (Whalen et al., 1987) поля FG – фракционированные граниты, OTG – нефракционированные граниты; (з) Zr + Nb + Ce + Y vs. (Na2O + K2O)/CaO (Whalen et al., 1987); (и) результаты определения P-T параметров формирования пород массива Акжайляу.

Скачать (534KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Стадии формирования массива Акжайляу, на основании обобщения геохронологических данных. Помимо авторских данных, приведены данные по возрасту ферроэкерманитовых гранитов штока Большой Эспе (Байсалова, 2018; Фролова, 2018; Левашова и др., 2022).

Скачать (304KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024