научная статья по теме ГАББРО-ГРАНИТНЫЕ ИНТРУЗИВНЫЕ СЕРИИ И ИХ ИНДИКАТОРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ Геология

Текст научной статьи на тему «ГАББРО-ГРАНИТНЫЕ ИНТРУЗИВНЫЕ СЕРИИ И ИХ ИНДИКАТОРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ»

УДК 552.11+552.16(913.1/913.8)

ГАББРО-ГРАНИТНЫЕ ИНТРУЗИВНЫЕ СЕРИИ

И ИХ ИНДИКАТОРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ

© 2013 г. А. Г. Владимиров*, ****, *****, а. Э. Изох*, ****, Г. В. Поляков*, Г. А. Бабин*, ***, А. С. Мехоношин**, ******, н. Н. Крук*, В. В. Хлестов*, ****, С. В. Хромых*, ****, А. В. Травин*, Д. С. Юдин*, Р. А. Шелепаев*, ****, И. В. Кармышева*, ****, Е. И. Михеев*, **** *Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН просп. Коптюга, 3, Новосибирск, 630090, Россия; e-mail: vladimir@igm.nsc.ru **Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН ул. Фаворского,1а, Иркутск, 664033, Россия; e-mail: mekhonos@igc.irk.ru ***Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья Красный просп., 67, Новосибирск, 630104, Россия; e-mail: babin@sniiggims.ru

****Новосибирский государственный университет ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090, Россия; e-mail:pashkova@lab.nsu.ru *****Томский государственный университет просп. Ленина, 50, Томск, 634050, Россия; e-mail: labspm@ggf.tsu.ru ******Иркутский государственный технический университет ул. Лермонтова, 83, Иркутск, 664074, Россия; e-mail: mekhonos@igc.irk.ru Поступила в редакцию 28.02.2012 г.

Получена после доработки 26.07.2012 г.

Одной из проблем палеогеодинамических реконструкций в глубокоэродированных орогенных областях является ограниченность использования геологических и изотопно-геохимических данных по вулканическим ассоциациям. Использование информации по габброидам или гранитоидам раздельно также не дает однозначного ответа на этот вопрос. Конвергентность признаков островодуж-ного, коллизионного и внутриплитного магматизма заставляет искать индикаторные плутонические ассоциации. В качестве таковых предлагаются парные габбро-гранитные интрузивные серии. Для их обоснования использованы геоинформационные базы данных, включая авторские, составленные для ранних каледонид Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий. Это позволяет охарактеризовать мантийно-коровый магматизм в надсубдукционных и коллизионных геодинамических обстановках, а также в условиях интерференции геодинамических режимов (плейт- и плюм-тектонические факторы). Приведены оценки первичного состава базитовых магм, специфика их дифференциации, а также особенности составов сопутствующего широкомасштабного гранитообразования. На примере Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий проведена корреляция составов базит-ультрабазитовых и гранитоидных магм, на этой основе выделены: а) непрерывные габбро-тоналит-плагиогранитные интрузивные серии, отражающие аккреционно-коллизионные геодинамические обстановки, б) габбро-монцодиорит-граносиенит-К-гранитные интрузивные серии, формирование которых происходило в условиях воздействия мантийного плюма на аккреционно-коллизионную систему.

DOI: 10.7868/S0869590313020076

ВВЕДЕНИЕ

Тесная пространственно-временная связь ба-зит-ультрабазитового и гранитоидного магматизма в складчатых областях отмечалась в классических работах Н.Л. Боуэна, Ф. Тернера и Дж. Ферхугена. Систематизация геологических и петрографических данных позволила Ю.А. Кузнецову сформулировать новый подход к изучению магматизма и металлогеническому прогнозированию в пределах внутриконтинентальных складчатых областей

(Кузнецов, 1964; Кузнецов, Изох, 1969; Поляков,

1971; Белоусов, 1976; Изох, 1978) . Формацион-ный подход к изучению магматических пород был поддержан О.А. Богатиковым и В.И. Коваленко, под руководством которых систематизированы геолого-петрографические данные по главным

1 Исторический обзор важнейших результатов Сибирской петрографической научной школы, полученных при использовании формационного подхода к изучению магматических пород, изложен в статье (Поляков и др., 1997).

группам магматических горных пород (Магматические..., 1983-1987).

За рубежом в это время наиболее близкие разработки принадлежат А.Чапеллу и Б. Уайту. Начиная с их статьи, в международной научной литературе появилась алфавитная аббревиатура гранитов (8-, I-, Н-, М-типы), которая, по существу, отвечает формационным типам гранитных ассоциаций, отражая их петрографическую и петро-геохимическую информацию. Настоящая статья позволяет рассмотреть проблему связи магматизма и геотектоники, спустя 50 лет после публикации первого цикла статей и монографий академика Ю.А. Кузнецова. Цель статьи — на примере ка-ледонид Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий провести корреляцию первичного состава базитовых магм со вторичными по отношению к ним гранитоидными магмами, на этой основе выделить парные габбро-гранитные интрузивные серии, наиболее достоверно связанные с островодужными и коллизионными геодинамическими обстановками, а также оценить значимость плюм-тектоники в их формировании.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

В конце прошлого столетия геологическая наука пережила смену общей парадигмы — появление плейт-тектоники, а затем глубинной геодинамики. Одновременно с этим стали широко доступны прецизионные методы изучения магматических пород и минералов, определение с их помощью практически всех примесных элементов, стабильных и радиогенных изотопов. Это существенно расширило возможности понимания магматического пет-рогенезиса и его связи с геодинамикой. В частности, накопление изотопно-геохимических и геохронологических данных позволяет получить разностороннюю углубленную вещественную характеристику магматических комплексов и в существенной мере уточнить возраст магматических пород, а значит — их петрогенезис, геодинамические обстановки формирования и критерии металлогенического прогнозирования. Тем не менее для глубокоэродированных внутриконти-нентальных складчатых областей проблема связи магматизма и геодинамических обстановок до сих пор остается открытой.

В истории геологического развития Центральной Азии особое место занимает венд-кембрий-ско-ордовикский этап, в течение которого произошли заложение, развитие и аккреция окраин-номорско-островодужных систем к Сибирскому кратону. С точки зрения классической плейт-тек-тоники, эти геодинамические процессы были охарактеризованы в статьях (§е^ог й а1., 1993; Моссаковский и др., 1993), а также в рамках Международного проекта ЮСР-380, основные мате-

риалы которого опубликованы в спецвыпуске журнала "Геология и геофизика" (Добрецов и др., 1994). Результаты более поздних структурно-петрологических и изотопно-геохронологических исследований отражены в материалах международных проектов IGCP-420 "Continental Growth in the Phanerozoic: Evidence from Central Asia" (2000-2003 гг.), IGCP-480 "Structural and Tectonic Correlation Across the Central Asia Orogenic Collage: North-Eastern Segment" (2004-2006 гг.). На примере каледонид Китая, Монголии и Казахстана, входящих в состав Центрально-Азиатского подвижного пояса, в последние годы были получены новые геологические и петролого-геохроно-логические данные, свидетельствующие о полистадийном формировании окраинноморско-островодужных систем и их аккреции к Сибирскому палеоконтиненту. И, наконец, стали накапливаться новейшие данные о существенной роли плюм-тектоники в формировании Центрально-Азиатского подвижного пояса, которые были обсуждены на Международном совещании "Large Igneous Provinces of Asia", 20-28 августа, Иркутск, 2011 (Dobretsov et al., 2011). Роль плейт-и плюм-тектонических факторов при формировании габбро-гранитных интрузивных серий рассматриваются ниже на примере Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий.

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу статьи положены разномасштабные геологические, тектонические и металл огениче-ские карты (Шокальский и др., 2000; Бабин и др., 2004; ААа8..., 2008), а также геоинформационные петрогеохимические и геохронологические базы

2

данных (BD_ASSO, 2011) . Обработка петрогео-химических данных осуществлялась на основе стандартных вычислительных программ (М8 EXСEL, NEWPET) и многофакторных дискриминационных алгоритмов (Деврой, Дьёрфи, 1988; Уа8Пепко et а1., 2002). В статье приведены представительные анализы породных ассоциаций, выбор которых основывался на следующих принципах: 1) геологическая позиция точки отбора с целью исключить влияние эндоконтакто-вых изменений; 2) принадлежность выбранного анализа или серии анализов к 95% доверительному интервалу средних оценок для данной породной группы, а в случае резко асимметричного распределения — к моде; 3) "свежесть" образца, что контролировалось стандартными петрографическими характеристиками.

2 Объектно-ориентированные базы данных можно получить персонально на договорной основе по запросу. Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, 630104, Новосибирск, Красный пр., 67. e-mail: geology@sniiggims.ru.

Число анализов (N) 30 г

N = 42 (базиты) N = 298 (граниты)

25 '

20

15

10

600

550

500

450

1 IZZI2

400 350 300

Возраст, млн. лет

Рис. 1. Сводная гистограмма U-Pb, Sm-Nd и Ar-Ar изотопных дат, полученных для Алтае-Саянской складчатой области и сопредельных территорий Западной Монголии, Западного Прибайкалья и Забайкалья (состояние на 2011 г.). 1 — габброиды, 2 — гранитоиды.

5

0

Для количественного определения редких и примесных элементов (включая породы базит-ультрабазитового состава) ведущим аналитическим методом являлся ICP-MS (Аналитический центр ИГМ СО РАН). U-Pb изотопное датирование цирконов было проведено в трех геохронологических лабораториях (ГЕОХИ РАН, Москва; ИГГД РАН, ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург), что отражено в ссылках на соответствующие публикации. В ряде случаев проводились контрольные измерения одних и тех же навесок цирконов "классическим" методом (single grains) и SHRIMP-II, показавшие хорошую сходимость результатов (Юдин, 2008; Травин и др., 2009).

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Алтае-Саянская складчатая область (АССО) входит в состав Центрально-Азиатского подвижного пояса (ЦАПП). Новейшие геологические и петролого-геохронологические данные однозначно свидетельствуют о том, что для Алтае-Са-янской складчатой области, как и для ЦАПП в целом, характерно полицикличное аккреционно-колли

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.

Показать целиком