ПЕТРОЛОГИЯ, 2015, том 23, № 4, с. 339-362
УДК [550.93:552.4+551.24](517.3)
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ФОРМИРОВАНИЯ ЮЖНО-ХАНГАЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО
ПОЯСА ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ
© 2015 г. И. К. Козаков*, Е. Б. Сальникова*, В. П. Ковач*, С. З. Яковлева*, И. В. Анисимова*, А. М. Козловский**, Ю. В. Плоткина*, А. М. Федосеенко*, Ч. Эрдэнэжаргал***
*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН наб. Макарова 2, Санкт-Петербург, 199034, Россия; e-mail: ivan-kozakov@yandex.ru **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 109017, Россия; e-mail: amk@igem.ru ***Институт геологии и минеральных ресурсов Академии Наук Монголии Enkh-Taivan Avenue 63, Ulaanbaatar, 13331, Mongolia Поступила в редакцию 13.11.2014 г.
Получена после доработки 10.02.2015 г.
В статье приведены новые геологические, геохронологические (U-Pb метод) и Sm-Nd изотопно-геохимические данные для метаморфических и магматических комплексов Южно-Хангайского метаморфического пояса, расположенного в южной части Хангайской группы блоков докембрия вдоль зоны сочленения Байдарикского блока и венд—позднерифейского офиолитового комплекса Баянхонгорской зоны. Нижнюю границу возрастного интервала раннего эпизода метаморфизма дистен-силлиманитовой фациальной серии (M2) определяют габброиды с возрастом 603 ± 3 млн лет островодужной ассоциации, выделенной в составе тацаингольского комплекса, верхнюю — граниты с возрастами 562 ± 2, 564 ± 5 и 571 ± 9 млн лет. В юго-восточной части пояса установлено проявление более позднего наложенного метаморфизма андалузит-силлиманитовой фациальной серии (M2). Нижнюю границу этого метаморфизма фиксируют кварцевые диориты с возрастом 552 ± 2 млн лет, а верхнюю посткинематические граниты Тацаингольского массива с возрастом 545 ± 5 млн лет. В источниках высокоградных метаморфических пород представлены ранне- и позднедокембрийские образования. Первые могут принадлежать фундаменту Байдарикского блока и/или его шельфу, вторые — породам океанических и островодужных комплексов Баянхонгорского палеобассейна. Фактически в интервале около 610—560 млн лет была сформирована континентальная кора, фрагменты которой представлены в тацаингольском комплексе. Параллельно с завершением процессов формирования Южно-Хангайского метаморфического пояса в позднем венде началось образование венд—раннепалеозойских палеоокеанических бассейнов, вулканических островов, островных дуг в раннекаледонском обрамлении блоковой структуры докембрия Хангая. Ко времени объединения структур раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии в позднем кембрии—раннем ордовике (500—470 млн лет) "агломерат" блоков докембрия Хангая в основных чертах был уже сформирован.
DOI: 10.7868/S0869590315040044
ВВЕДЕНИЕ
В раннекаледонской складчатой области мозаичного строения южного обрамления Сибирской платформы — раннекаледонском супертеррейне Центральной Азии — представлены фрагменты континентальных блоков разного масштаба с ранне- и позднедокембрийским кристаллическим фундаментом, обрамленные зонами развития позднерифейских и венд—раннепалеозойских комплексов океанических бассейнов и островных дуг (Моссаковский и др., 1993; Коваленко и др., 2005; Коуа1епко й а1., 2004).
Блоки кристаллических пород Хангая (Байда-рикский, Дзабханский, Тарбагатайский) ранее
рассматривались как выступы дорифейского фундамента Дхабханского микроконтинента. Позднее были получены геохронологические и изотопно-геохимические и РЬ-РЬ) дан-
ные, свидетельствующие о присутствии дорифей-ских комплексов только в северо-западной части Байдарикского блока и идерском комплексе Тар-багатайской группы блоков докембрия (рис. 1). При этом Байдарикский и Дзабханский блоки разделены пермскими гранитоидами Хангайско-го батолита (Ярмолюк и др., 2013). Кристаллические породы, Тарбагатайского выступа ("кратон-ного террейна", по ВаёагсИ е! а1., 2002), также слагают ранне- и позднедокембрийские блоки среди этих гранитоидов. Высокоградные метаморфиче-
120° в.д.
60°
С
цгвРа „
1ркутск
Кызыл
14
ьш - / /у оз. Байкал
[Ула^атор е П ^ Баян-Хонгор г ~ ^
I ^ II
1 \Далан-Дзадагад 1 \..... О V4
\ \ 5 X X
2 ж 6 ж
Ш/Д / 1 7
4 + + 8 --—
9
10 11 12
Рис. 1. Схема геологического положения фрагментов докембрийской континентальной коры в структурах восточной части Центрально-Азиатского складчатого пояса. Составлена с использованием (Моссаковский и др., 1993; Карта геологических..., 1989).
1 — древние платформы; 2 — ранние каледониды; 3 — толщи турбидитного бассейна среднего—позднего палеозоя; 4 — поздние каледониды; 5 — герциниды; 6 — индосиниды; 7 — вулкано-плутонические пояса позднего палеозоя—мезозоя; 8—10 — блоки с докембрийской континентальной корой: 8 — с раннедокембрийским основанием, 9 — с неопротерозойским основанием, 10 — с гренвильским основанием; 11 — Баянхонгорская зона офиолитов; 12 — главные тектонические границы.
I — Дзабханский блок, II — Тарбагатайская группа блоков докембрия, III — Тувино-Монгольский микроконтинент; IV — Сонгинская группа блоков докембрия; V — Байдарикский блок; VI — Тацаингольский блок; VII — Южно-Гобий-ский микроконтинент.
ские породы Дзабханского микроконтинента, Сонгинского выступа и джаргалантского комплекса Тарбагатайской группы блоков, были сформированы в ходе позднерифейского тектоге-неза (Козаков и др., 2011, 2012б, 2013; Ковач и др., 2013). Байдарикский блок представляет собой не "кратонный террейн", а гетерогеннную структуру, в северо-западной части которой развиты ран-недокембрийские кристаллические комплексы, а в юго-восточной — позднедокембрийские. Последние выделены в Тацаингольском блоке, где они были включены в состав тацаингольского комплекса (Козаков и др., 2008, 2012а). Таким образом установлено, что в структурах Хангая представлен "агломерат" блоков кристаллических пород как ранне-, так и позднедокембрийских.
В то же время проблема формирования этой группы блоков остается дискуссионной. Так, предполагалось, что оно связано с раннепалео-зойскими аккреционно-коллизионными процессами и завершилось в позднем кембрии—среднем ордовике. Эта модель основывается на предположении, что палеоокеанические бассейны, структурно-вещественные комплексы которых представлены в Озерной, Баянхонгорской и Агардаг-Тесхемской зонах, существовали одновременно около 570—560 млн лет и закрывались в интервале времени 540—450 млн лет (Кепежинскас и др., 1991; Buchan et al., 2002). Позднее были получены данные, несогласующиеся с этими представлениями и позволяющие обосновать разновозраст-ность палеоокеанических комплексов этих бассейнов. В частности, был установлен позднери-фейский (665 ± 15 и 655 ± 4 млн лет, SHRIMP по циркону) этап развития Баянхогорского бассейна (Ковач и др., 2005; Jian et al., 2010). В различных же структурах палеозоид Центральной Азии были обнаружены фрагменты кристаллических комплексов, в которых раннепалеозойскому предшествовал вендский метаморфизм. Так, породы, связанные с вендским метаморфизмом дистен-силлиманитовой фациальной серии, представлены в Сангиленском блоке Тувино-Монгольского микроконтинента (Козаков и др., 1999, 2005), Канском блоке Восточного Саяна (Ножкин и др., 2001), а также Южно-Чуйском выступе каледо-нид Горного Алтая (Плотников и др., 2002). Это позволило выделить более ранний вендский этап в формировании структур восточного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса (Козаков и др., 2008). Однако в указанных структурах кристаллические породы, связанные с вендским метаморфизмом, интенсивно переработаны в условиях наложенного раннепалеозойского метаморфизма и мигматизации и представлены в виде реликтов, что не позволяло разработать возможную схему их формирования. Напротив, вендский Южно-Хангайский метаморфического пояс (ЮХМП) достаточно хорошо обнажен и имеет
протяженность не менее 250 км (Козаков и др., 2012а; рис. 1). В его пределах, а также в сопряженной с ним Баянхонгорской зоне офиолитов установлены реперные магматические комплексы, позволяющие определить этапы его развития и возможную геодинамическую обстановку формирования. В целом эти структуры представляют собой уникальный геодинамический полигон для разработки модели образования континентальной коры Центральной Азии, связанной с процессами вендского тектогенеза.
Задачей настоящей работы является установление возрастных интервалов формирования Южно-Хангайского метаморфического пояса. В статье приведены новые, геологические, геохро-
1
нологические (U-Pb метод) и Sm-Nd изотопно-геохимические данные для реперных интрузивных комплексов, определяющих этапы его развития, а также обсуждаются некоторые особенности конвергентных процессов в ходе формирования группы блоков докембрия Хангая в структуре раннекаледонского супертеррейна Центральной Азии.
ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И ЭТАПЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЮЖНО-ХАНГАЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО ПОЯСА
По своему пространственному положению в раннекаледонском супертеррейне Центральной Азии ЮХМП приурочен к зоне сочленения Байдарикского блока и позднерифейского офиоли-тового комплекса Баянхонгорской зоны (рис. 1). В северо-западной части метаморфические образования этого пояса приведены в контакт с толщами шельфового чехла Байдарикского блока. В юго-восточной части по системе разломов они сочленены с толщами среднего и верхнего палеозоя (рис. 2). Фактически ЮХМП и офиолитовые комплексы Баянхонгорской зоны отделяют до-кембрийские блоки Тарбагатайской группы Северного Хангая от Байдарикского блока Южного Хангая (рис. 1). Однако эти образования разделены также толщами девон—карбонового турбидит-ного бассейна Хангайского прогиба (Карта геологических..., 1989; Kröner et al., 2010). Последние перекрывают так называемый Хангайский тер-рейн (микроконтинент), который на основе оценок Nd-модельного возраста (1.2—1.6 млрд лет) позднепалеозойских гранитоидов рассматривался как докембрийский блок (Kovalenko et al., 2004; Коваленко и др., 2005).
Типовыми парагенезисами метаморфических пород пояса являются: дистен-ставролит-гра-
1 Далее, если отсутствуют ука
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.