ПЕТРОЛОГИЯ, 2007, том 15, № 1, с. 37-60
УДК 553.3:539.183.2(571.54)
ИСТОЧНИКИ МАГМАТИЗМА И ГЕОДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ
РАННЕМЕЗОЗОЙСКОЙ СЕВЕРО-МОНГОЛЬСКОЙ-ЗАПАДНО-ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ
РИФТОВОЙ ЗОНЫ
© 2007 г. А. А. Воронцов*, В. В. Ярмолюк**, Д. А. Лыхин**, С. И. Дриль*, С. А. Татарников*, Г. П. Сандимирова*
* Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН 664033 Иркутск, ул. Фаворского, 1-а, Россия; e-mail: voron@igc.irk.ru ** Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017 Москва, Старомонетный пер., 35, Россия; e-mail: volya@igem.ru Поступила в редакцию 06.05.2005 г.
Северо-Монгольская-Западно-Забайкальская рифтовая зона - наиболее крупная среди рифтоген-ных структур, сформированных в раннем мезозое в восточной части Азиатского континента. Она имеет протяженность свыше 1200 км и представлена системой впадин и грабенов, возникших в интервале 233-188 млн. лет и выполненных базальтовыми и базальт-комендитовыми (бимодальными) вулканическими ассоциациями, а также ассоциирующими с ними многочисленными массивами щелочных гранитов. Согласно результатам геохимических и изотопных (Sr, Nd, Pb) исследований в образовании пород магматических ассоциаций рифтовой зоны участвовали мантийные и коровые источники расплавов. Установлено, что базальты формировались из обогащенных некогерентными элементами мантийных источников. Щелочно-салические породы (комендиты и щелочные грани-тоиды) обычно характеризуются геохимическими и изотопно-геохимическими связями с базальтами, что указывает на их формирование в результате фракционирования единой исходной магмы. Кроме того, в составе магматических ассоциаций присутствуют щелочные граниты и комендиты, которые, судя по их изотопным составам, формировались из контаминированных коровым материалом дифференциатов базальтовых расплавов. Рифтовая зона возникла в ходе образования Монголо-Забайкальского зонального магматического ареала в сложной геодинамической обстановке, сочетавшей условия коллизии в зоне Монголо-Охотского шва и воздействия на коллизионную зону мантийного плюма. Рифтовая зона расположена на северной периферии ареала и контролируется Северо-Монгольской-Забайкальской системой разломов, фиксирующей границы крупных террей-нов (сутуры) в структуре литосферы. Важную роль в локализации рифтогенных процессов сыграли астеносферные ловушки под границами сутурного типа, через которые вещество мантийного плюма проникло в верхние участки литосферы.
В раннем мезозое значительная часть Центрально-Азиатского складчатого пояса была охвачена магматической деятельностью внут-риплитного типа. В результате сформировались крупные зональные магматические ареалы с ба-толитовыми ядрами в центре и рифтовыми зонами по их периферии (Ярмолюк и др., 2002; Коваленко и др., 2003). Одной из структур, где наиболее ярко проявился внутриплитный режим развития территории в это время, стала СевероМонгольская-Западно-Забайкальская (СМЗЗ) рифтовая зона. Она расположена на северном фланге Хентей-Даурского зонального магматического ареала и контролируется Северо-Мон-гольским-Забайкальским поясом крупных разломов, который протягивается от предгорий Монгольского Алтая на западе до Витимского плоскогорья на востоке на расстояние свыше 2000 км. Этот пояс разломов связан с границами крупных докембрийских террейнов (Сангилен-
ского и Хангайского террейнов в западной своей части и Баргузинского террейна в восточной части) и, таким образом, относится к категории су-турных швов. На протяжении всего фанерозоя в его пределах неоднократно проявлялись процессы внутриплитной активности: отдельные его сегменты развивались в режиме рифтогенеза в среднем и позднем палеозое, раннем и позднем мезозое и кайнозое, что привело к формированию полихронной Монголо-Забайкальской рифтовой системы (Воронцов, Ярмолюк, 2004). Одним из наиболее крупных событий в развитии этой рифтовой системы стало образование в раннем мезозое СМЗЗ рифтовой зоны, инициированное внутриплитными процессами, которые охватили значительные территории Восточной Монголии и Забайкалья. Однако до последнего времени систематические сведения об особенностях ее строения и развития практически отсутствовали. В статье впервые приводятся данные о
Рис. 1. Положение Северо-Монгольской-Западно-Забайкальской рифтовой зоны в структуре зонального раннеме-зозойского магматического ареала с Хентей-Даурским батолитовым ядром в центре и рифтовыми зонами по его периферии. На врезке показана полихронная Монголо-Забайкальская рифтовая система и отмечен район исследований. 1 - Северо-Монгольская-Западно-Забайкальская рифтовая зона; 2 - массивы щелочных гранитоидов; 3 - бимодальные трахибазальт-комендитовые и трахибазальтовые магматические ассоциации; 4, 5 - породы зонального магматического арела: 4 - гранитоиды Хентей-Даурского батолита, 5 - рифтогенные вулканические ассоциации обрамления Хентей-Даурского батолита; 6 - пояс крупных разломов, относимый к категории сутурных швов (а), и границы Северо-Монголь-ской-Западно-Забайкальской рифтовой зоны (б); 7 - контур зонального раннемезозойского магматического ареала; 8 -границы Хентей-Даурского батолита; 9 - разломы. На врезке: 10 - каледониды; 11 - террейны рифейской коры; 12 - до-рифейские континентальные блоки; 13 - Сибирская платформа; 14 - границы полихронной рифтовой системы. Гранитоидные массивы: Хрт - Харитоновский, Мкн - Малокуналейский, Ерм - Ермаковский, Орт - Оротский, Тдт -Тайдутский. Вулканические поля Западно-Забайкальского сектора, представленные ассоциациями: ХТ - Харитонов-ской, ЦХ - Цаган-Хуртейской. Ка - Каренгский вулканический ареал. Впадины Северо-Монгольского сектора: Орх -Орхонская, БЦ - Бат-Ценгельская, ВХ - Верхне-Хануйская.
строении СМЗЗ рифтовой зоны и закономерностях проявления магматизма в ее пределах, рассматриваются геохимические и изотопные особенности магматических пород, а также обсуж-дется эволюция магматизма в процессе формирования рифтовой зоны.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И СТРОЕНИЕ СЕВЕРО-МОНГОЛЬСКОЙ-ЗАПАДНО-ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ
Раннемезозойская СМЗЗ рифтовая зона (рис. 1) имеет протяженность более 1200 км при
ширине до 250 км и представлена системой впадин, грабенов и разделяющих их поднятий и горстов. Эти структуры в значительной степени эродированы, поэтому контуры рифтовой зоны проводятся по границам распространения развитых в ней магматических образований (вулканические толщи, сложенные базальтовыми или бимодальными базальт-комендитовыми ассоциациями, и многочисленные массивы щелочных гранитов). В соответствии с возрастом этих образований, установленным разными методами в диапазоне 233188 млн. лет, возраст рифтовой зоны принимается как позднетриасовый-раннеюрский.
В строении СМЗЗ рифтовой зоны выделены два сектора - Северо-Монгольский и Западно-Забайкальский, различающиеся по составу развитых в их пределах магматических ассоциаций.
Северо-Монгольский сектор рифтовой зоны имеет протяженность около 600 км при ширине около 120-150 км. Он прослеживается вдоль долины реки Орхон и отчетливо разделяется на два сегмента - восточный и западный. В пределах восточного сегмента распространены исключительно плутонические образования - массивы габброидов и щелочных гранитов (Карта геологических формаций..., 1989). Для западного сегмента характерен ряд разных по размеру впадин (Орхонская, Бат-Ценгельская, Верхне-Хануйская и др.), выполненных раннемезозойскими осадочными и вулканогенными образованиями. Наиболее крупной среди них является Орхонская впадина (Мезозойская и кайнозойская., 1975; Мосса-ковский и др., 1973), размеры которой составляют ~120 х 150 км. Ее строение определяют отдельные угловатые мульды и односторонние грабены, разделенные северо-западными и субмеридиональными разломами. Выполнение впадины представлено двумя толщами - нижней терригенной абзогской и верхней вулканогенной могодской. Обе толщи тесно связаны между собой фациальными переходами, представленными в разрезах горизонтами переслаивающихся осадочных и вулканогенных пород. Нижняя (абзог-ская) толща сложена конгломератами и песчанико-во-алевролитовыми отложениями, содержащими флористические остатки среднепозднетриасовых растений (Моссаковский и др., 1973). В строении вулканогенной (могодской) толщи участвуют породы основного и среднего состава. Среди них преобладают трахиандезибазальты, базальты имеют подчиненное распространение, а трахиан-дезиты и трахиты встречаются в виде единичных потоков. В Уртынгольском грабене, где мощность толщи превышает 2500 м, ее разрез определяют лавы пироксен-порфировых и пироксен-плагиоклаз-порфировых трахиандезибазальтов. В составе толщи местами отмечаются горизонты шаровых лав с гиалокластитовым цементом, свидетельствующие об излияниях в водных условиях,
и пакеты переслаивающихся красных агломератов и обильно пористых лав, явно сформированные в субаэральной обстановке.
Бат-Ценгельская впадина расположена в северном борту р. Хойт-Тамира, вытянута в северовосточном направлении и имеет размеры около 15 х 30 км. Она отличается от вулканических грабенов Орхонской впадины отсутствием в ее строении осадочных пород. Время формирования впадины установлено на основе K-Ar датирования выполняющих ее вулканитов. Возраст базальтов из средней части вулканического разреза составляет 220 млн. лет (Ярмолюк и др., 2002), что соответствует позднему триасу. В пределах впадины вулканические породы полого и с резким структурным несогласием залегают на породах раннего и среднего палеозоя и образуют толщу мощностью свыше 1200 м. В восточном борту впадины преобладают массивные или миндалекаменные лавы плагиоклаз-порфировых, реже пироксен-плагиоклаз-порфировых, а также афировых трахиандезибазальтов и трахиандезитов. Туфы и агломераты не характерны, лишь в нижней части разреза отмечаются маломощные горизонты трахириолитовых туфов. В западном борту впадины туфы и лавы трахириолитов становятся преобладающими, что связано с их локализацией вблизи выводящего центра. В целом вулканическую ассоциацию Бат-Ценгельской впадины можно рассматривать как бимодальную.
Верхне-Хануйская впадина представл
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.