gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2021-12-1-0513gtcrust-1165Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSИЗОТОПНЫЙ ВОЗРАСТ И ПАЛЕОГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ УЛЬТРАКАЛИЕВОГО МАГМАТИЗМА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧУКОТКИIsotopic age and paleogeodynamic position of ultrapotassic magmatism of Central Chukotkahttps://orcid.org/0000-0002-9727-9305ЕфремовС. В.EfremovS. V.

664033 Иркутск, ул. Фаворского, 1а

1а Favorsky St, Irkutsk 664033

esv@igc.irk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5640-4560ТравинА. В.TravinA. V.

630090 Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАНРоссияVinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2021210320211217683Copyright © Ефремов С.В., Травин А.В., 20212021Ефремов С.В., Травин А.В.Efremov S.V., Travin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1165

Выполненное 40Ar/39Ar датирование ультракалиевых пород Центральной Чукотки показало, что они имеют раннемеловой возраст при узком интервале его вариаций от 109 до 107 млн лет. Этот интервал довольно хорошо укладывается в пределы колебания возраста гранитоидов региона (117–105 млн лет), что позволяет связать образование производных ультракалиевых магм и гранитоидов с единым геологическим процессом и использовать вещественную характеристику ультракалиевых магм для его идентификации.

Согласно современным представлениям о геологическом развитии региона, образование гранитоидных и ультракалиевых магм может быть связано с процессами растяжения континентальной литосферы, возникшего после завершения коллизии Евразии с континентальным блоком Чукотка – Арктическая Аляска.

Использование современных генетических моделей, основанных на интерпретации особенностей вещественной характеристики ультракалиевых магм, позволяет ограничить число генетических гипотез и связать растяжение континентальной литосферы с процессами, протекавшими в верхней мантии региона.

The 40Ar/39Ar dating of ultrapotassic rocks from Central Chukotka shows that these rocks are Early Cretaceous, and yields a narrow range of age variations (109 to 107 Ma), which correlates fairly well with the range of age variations of granitoids typical of the study area (117–105 Ma). There are thus grounds to suggest that the ultrapotassic magmas and granitoids resulted from the same geological process that can be identified from the material characteristics of the ultrapotassic magmas.

In the modern concepts of the regional geological development, the formation of the granitoid and ultrapotassic magmas can be related to the continental lithosphere extension due to the collision of Eurasian plate and the Chukotka – Arctic Alaska continental block.

Using modern genetic models based on the interpretations of the material characteristics of ultrapotassic magmas, it is possible to limit the number of genetic hypotheses and to relate the continental lithosphere extension to the processes that took place in the upper mantle of the study area.

39Ar/40Ar возрастультракалиевые породыЦентральная Чукотка39Ar/40Ar ageultrapotassic rocksCentral ChukotkaИсследование проведено в рамках выполнения государственного задания по проекту IX.129.1.3 (№ 0350-2016-0029) при поддержке РФФИ и Правительства Иркутской области, проект № 17-45-388083 р_а, РФФИ, проект № 17-05-00399 а. Работа по 39Ar/40Ar датированию выполнена в рамках государственного задания ИГМ СО РАН.The study was carried out under the state assignment of Project IX.129.1.3 (No 0350-2016-0029) and financially suported by the Russian Foundation for Basic Research (project 17-05-00399 a) and the Government of the Irkutsk Region (project 17-45-388083 r_a). The 39Ar/40Ar dating was carried out under the state assignment of the Institute of Geology and Mineralogy SB RAS.ReferencesAkinin V.V., Miller E.L., 2011. Evolution of Calc-Alkaline Magmatism of the Okhotsk-Chkotka Volcanogenic Belt. Petrology 19 (3), 249–292 (in Russian) [Акинин В.В., Миллер Э.Л. Эволюция известково-щелочного магматизма Охотско-Чукотского вулканогенного пояса // Петрология. 2011. Т. 19. № 3. С. 249–292].Akinin V.V., Miller E.L., 2011. Evolution of Calc-Alkaline Magmatism of the Okhotsk-Chkotka Volcanogenic Belt. Petrology 19 (3), 249–292 (in Russian) [Акинин В.В., Миллер Э.Л. Эволюция известково-щелочного магматизма Охотско-Чукотского вулканогенного пояса // Петрология. 2011. Т. 19. № 3. С. 249–292].Amato J.M., Toro J., Akinin V.V., Hampton B.A., Salnikov A.S., Tuchkova M.I., 2015. Tectonic Evolution of the Mesozoic South Anyui Suture Zone, Eastern Russia: A Critical Component of Paleogeographic Reconstructions of the Arctic Region. Geosphere 11 (5), 1530–1564. https://doi.org/10.1130/GES01165.1.Amato J.M., Toro J., Akinin V.V., Hampton B.A., Salnikov A.S., Tuchkova M.I., 2015. Tectonic Evolution of the Mesozoic South Anyui Suture Zone, Eastern Russia: A Critical Component of Paleogeographic Reconstructions of the Arctic Region. Geosphere 11 (5), 1530–1564. https://doi.org/10.1130/GES01165.1.Baksi A.K., Archibald D.A., Farrar E., 1996. Intercalibration of 40Ar/39Ar Dating Standarts. Chemical Geology 129 (3–4), 307–324. https://doi.org/10.1016/0009-2541(95)00154-9.Baksi A.K., Archibald D.A., Farrar E., 1996. Intercalibration of 40Ar/39Ar Dating Standarts. Chemical Geology 129 (3–4), 307–324. https://doi.org/10.1016/0009-2541(95)00154-9.Begunov S.F., Zhuravlev G.F., Larionov Ya.S. et al., 1975. Map of Regularities in the Distribution of Mineral Deposits in the Territory of the Chaun Complex Expedition. East Chukotka Geological Exploration Report. SVGU, Pevek, 288 p. (in Russian) [Бегунов С.Ф., Журавлев Г.Ф., Ларионов Я.С. и др. Карта закономерностей размещения месторождений полезных ископаемых на территории деятельности Чаунской комплексной экспедиции: Отчет ВЧГРЭ. Певек: СВГУ, 1975. 288 с.].Begunov S.F., Zhuravlev G.F., Larionov Ya.S. et al., 1975. Map of Regularities in the Distribution of Mineral Deposits in the Territory of the Chaun Complex Expedition. East Chukotka Geological Exploration Report. SVGU, Pevek, 288 p. (in Russian) [Бегунов С.Ф., Журавлев Г.Ф., Ларионов Я.С. и др. Карта закономерностей размещения месторождений полезных ископаемых на территории деятельности Чаунской комплексной экспедиции: Отчет ВЧГРЭ. Певек: СВГУ, 1975. 288 с.].Benito R., Lopez–Ruiz J., Cebria J.M., Hertogen J., Doblas M., Oyarzun R., Demaiffe D., 1999. Sr and O Isotope Constrains on Source and Crustal Contamination in the High-K Calc-Alcaline and Shoshonitic Neogene Volcanic Rocks of SE Spain. Lithos 46 (4), 773–802. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(99)00003-1.Benito R., Lopez–Ruiz J., Cebria J.M., Hertogen J., Doblas M., Oyarzun R., Demaiffe D., 1999. Sr and O Isotope Constrains on Source and Crustal Contamination in the High-K Calc-Alcaline and Shoshonitic Neogene Volcanic Rocks of SE Spain. Lithos 46 (4), 773–802. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(99)00003-1.Conticelli S., Melluso L., Perini G., Avanzinelli R., Boari E., 2004. Petrologic, Geochemical and Isotopic Characteristics of Potassic and Ultrapotassic Magmatism in Central–Southern Italy: Inferences on Its Genesis and on the Nature of Mantle Sources. Periodico di Mineralogia 73 (1), 135–164.Conticelli S., Melluso L., Perini G., Avanzinelli R., Boari E., 2004. Petrologic, Geochemical and Isotopic Characteristics of Potassic and Ultrapotassic Magmatism in Central–Southern Italy: Inferences on Its Genesis and on the Nature of Mantle Sources. Periodico di Mineralogia 73 (1), 135–164.Efremov S.V., 2009. Geochemistry and Genesis of Ultrapotassic and Potassic Magmatic Rocks on the Eastern Shore of Chaun Bay in Chukotka and Their Role in the Metallogenic Specialization of Tin-Bearing Granitoids. Russian Journal of Pacific Geology 3, 80–90. https://doi.org/10.1134/S1819714009010084.Efremov S.V., 2009. Geochemistry and Genesis of Ultrapotassic and Potassic Magmatic Rocks on the Eastern Shore of Chaun Bay in Chukotka and Their Role in the Metallogenic Specialization of Tin-Bearing Granitoids. Russian Journal of Pacific Geology 3, 80–90. https://doi.org/10.1134/S1819714009010084.Efremov S.V., 2012. Rare Metal Granitoids of Chukotka. Geochemistry, Sources, and Models of Formation. Brief PhD Thesis (Doctor of Geology and Mineralogy). Irkutsk, 21p. (in Russian) [Ефремов С.В. Редкометалльные гранитоиды Чукотки. Геохимия, источники вещества, модели образования: Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. Иркутск, 2012. 21 с.].Efremov S.V., 2012. Rare Metal Granitoids of Chukotka. Geochemistry, Sources, and Models of Formation. Brief PhD Thesis (Doctor of Geology and Mineralogy). Irkutsk, 21p. (in Russian) [Ефремов С.В. Редкометалльные гранитоиды Чукотки. Геохимия, источники вещества, модели образования: Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. Иркутск, 2012. 21 с.].Efremov S.V., Kozlov V.D., 2007. Ultrapotassic Basites in the Central Chukchi Region and Their Role in Genesis of SNBearing Granites. Russian Geology and Geophysics 48 (2), 221–223. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.02.006.Efremov S.V., Kozlov V.D., 2007. Ultrapotassic Basites in the Central Chukchi Region and Their Role in Genesis of SNBearing Granites. Russian Geology and Geophysics 48 (2), 221–223. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.02.006.Efremov S.V., Kozlov V.D., Sandimirova G.P., Dril’ S.I., 2008. Isotope Dating of Ultrapotassic Magmatism in the Central Chukchi Region: Rb/Sr Age and Geochemistry of Monzonites of the Linkor Stock. Russian Geology and Geophysics 49 (4), 240–244 (in Russian) [Ефремов С.В., Козлов В.Д., Сандимирова Г.П., Дриль С.И. Изотопное датирование ультракалиевого магматизма центральной Чукотки. Rb/Sr возраст и геохимические особенности монцонитов штока Линкор // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 4. С. 240–244].Efremov S.V., Kozlov V.D., Sandimirova G.P., Dril’ S.I., 2008. Isotope Dating of Ultrapotassic Magmatism in the Central Chukchi Region: Rb/Sr Age and Geochemistry of Monzonites of the Linkor Stock. Russian Geology and Geophysics 49 (4), 240–244 (in Russian) [Ефремов С.В., Козлов В.Д., Сандимирова Г.П., Дриль С.И. Изотопное датирование ультракалиевого магматизма центральной Чукотки. Rb/Sr возраст и геохимические особенности монцонитов штока Линкор // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 4. С. 240–244].Geological Map of the Magadan Region and Adjacent Territories, 1987. Scale 1: 2500000. SVPGO, Magadan (in Russian) [Геологическая карта Магаданской области и сопредельных территорий. Масштаб 1:2500000. Магадан: ГКП СВПГО, 1987].Geological Map of the Magadan Region and Adjacent Territories, 1987. Scale 1: 2500000. SVPGO, Magadan (in Russian) [Геологическая карта Магаданской области и сопредельных территорий. Масштаб 1:2500000. Магадан: ГКП СВПГО, 1987].Geology of Northeast Asia, 1973. Nedra, Leningrad, 280 p. (in Russian) [Геология Северо-Восточной Азии. Л.: Недра, 1973. 280 с.].Geology of Northeast Asia, 1973. Nedra, Leningrad, 280 p. (in Russian) [Геология Северо-Восточной Азии. Л.: Недра, 1973. 280 с.].Katkov S.M., Miller E.L., Toro J., 2010. Structural Paragenesis and Age of Deformation of the Western Sector of the Anyui-Chukotka Fold System. Geotectonics 5, 60–80 (in Russian) [Катков С.М., Миллер Э.Л., Торо Дж. Структурные парагенезы и возраст деформаций западного сектора Анюйско-Чукотской складчатой системы // Геотектоника. 2010. № 5. С. 60–80].Katkov S.M., Miller E.L., Toro J., 2010. Structural Paragenesis and Age of Deformation of the Western Sector of the Anyui-Chukotka Fold System. Geotectonics 5, 60–80 (in Russian) [Катков С.М., Миллер Э.Л., Торо Дж. Структурные парагенезы и возраст деформаций западного сектора Анюйско-Чукотской складчатой системы // Геотектоника. 2010. № 5. С. 60–80].Laverov N.P., Lobkovsky L.I., Kononov M.V., Dobretsov N.L., Vernikovsky V.A., Sokolov S.D., Shipilov E.V., 2013. Geodynamic Model of the Development of the Arctic Basin and Adjacent Territories for the Mesozoic and Cenozoic and the Outer Boundary of the Continental Shelf of Russia. Geotectonics 1, 3–35 (in Russian) [Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Соколов С.Д., Шипилов Э.В. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. C. 3–35].Laverov N.P., Lobkovsky L.I., Kononov M.V., Dobretsov N.L., Vernikovsky V.A., Sokolov S.D., Shipilov E.V., 2013. Geodynamic Model of the Development of the Arctic Basin and Adjacent Territories for the Mesozoic and Cenozoic and the Outer Boundary of the Continental Shelf of Russia. Geotectonics 1, 3–35 (in Russian) [Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Соколов С.Д., Шипилов Э.В. Геодинамическая модель развития Арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. C. 3–35].Miller E.L., Verzhbitsky V.E., 2009. Structural Studies near Pevek, Russia: Implications for Formation of the East Siberian Shelf and Makarov Basin of the Arctic Ocean. In: D.B. Stone, K. Fujita, P.W. Layer, E.L. Miller, A.V. Prokopiev, J. Toro (Eds), Geology, Geophysics and Tectonics of Northeastern Russia: A Tribute to Leonid Parfenov. European Geosciences Union. Stephan Mueller Publication Series 4, 223–241. https://doi.org/10.5194/smsps-4-223-2009.Miller E.L., Verzhbitsky V.E., 2009. Structural Studies near Pevek, Russia: Implications for Formation of the East Siberian Shelf and Makarov Basin of the Arctic Ocean. In: D.B. Stone, K. Fujita, P.W. Layer, E.L. Miller, A.V. Prokopiev, J. Toro (Eds), Geology, Geophysics and Tectonics of Northeastern Russia: A Tribute to Leonid Parfenov. European Geosciences Union. Stephan Mueller Publication Series 4, 223–241. https://doi.org/10.5194/smsps-4-223-2009.Milov A.P., 1975. Late Mesozoic Granitoid Formations of Central Chukotka. Nauka, Moscow, 128 p. (in Russian) [Милов А.П. Позднемезозойские гранитоидные формации Центральной Чукотки. М.: Наука, 1975. 128 с.].Milov A.P., 1975. Late Mesozoic Granitoid Formations of Central Chukotka. Nauka, Moscow, 128 p. (in Russian) [Милов А.П. Позднемезозойские гранитоидные формации Центральной Чукотки. М.: Наука, 1975. 128 с.].Mlynarczyk M.S.J., Williams-Jones A.E., 2005. The Role of Collisional Tectonics in the Metallogeny of the Central Andean Tin Belt. Earth and Planetary Science Letters 240 (3–4), 656–667. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2005.09.047.Mlynarczyk M.S.J., Williams-Jones A.E., 2005. The Role of Collisional Tectonics in the Metallogeny of the Central Andean Tin Belt. Earth and Planetary Science Letters 240 (3–4), 656–667. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2005.09.047.Murphy D.T., Collerson K.D., Kamber B.S., 2002. Lamproites from Gaussberg, Antarctica: Possible Transition Zone Melts of Archaean Subducted Sediments. Journal of Petrology 43 (6), 981–1001. https://doi.org/10.1093/petrology/43.6.981.Murphy D.T., Collerson K.D., Kamber B.S., 2002. Lamproites from Gaussberg, Antarctica: Possible Transition Zone Melts of Archaean Subducted Sediments. Journal of Petrology 43 (6), 981–1001. https://doi.org/10.1093/petrology/43.6.981.Nokleberg W.J., Parfenov L.M., Monger J.W., Norton I.O., Khanchuk A.I., Stone D.B., Scotese C.R., Scholl D.W., Fujita K., 2001. Phanerozoic Tectonic Evolution of the Circum-North Pacific. United States Geological Survey 1626, 122 p.Nokleberg W.J., Parfenov L.M., Monger J.W., Norton I.O., Khanchuk A.I., Stone D.B., Scotese C.R., Scholl D.W., Fujita K., 2001. Phanerozoic Tectonic Evolution of the Circum-North Pacific. United States Geological Survey 1626, 122 p.Tikhomirov P.L., Akinin V.V., Ispolatov V.O., Alexander P., Cherepanova I.Yu., Zagoskin V.V., 2006. The Age of the Northern Part of the Okhotsk-Chukotka Volcanogenic Belt: New Data of Ar-Ar and U-Pb Geochronology. Stratigraphy and Geological Correlation 14 (5), 81–95 (in Russian) [Тихомиров П.Л., Акинин В.В., Исполатов В.О., Александер П., Черепанова И.Ю., Загоскин В.В. Возраст северной части Охотско-Чукотского вулканогенного пояса: Новые данные Ar-Ar и U-Pb геохронологии // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2006. Т. 14. № 5. С. 81–95].Tikhomirov P.L., Akinin V.V., Ispolatov V.O., Alexander P., Cherepanova I.Yu., Zagoskin V.V., 2006. The Age of the Northern Part of the Okhotsk-Chukotka Volcanogenic Belt: New Data of Ar-Ar and U-Pb Geochronology. Stratigraphy and Geological Correlation 14 (5), 81–95 (in Russian) [Тихомиров П.Л., Акинин В.В., Исполатов В.О., Александер П., Черепанова И.Ю., Загоскин В.В. Возраст северной части Охотско-Чукотского вулканогенного пояса: Новые данные Ar-Ar и U-Pb геохронологии // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2006. Т. 14. № 5. С. 81–95].Travin A.V., Yudin D.S., Vladimirov A.G., Khromykh S.V., Volkova N.I., Mekhonoshin A.S., Kolotilina T.B., 2009. Thermochronology of the Chernorud Granulite Zone, Ol’khon Region, Western Baikal Area. Geochemistry International 47, 1107–1124. https://doi.org/10.1134/S0016702909110068.Travin A.V., Yudin D.S., Vladimirov A.G., Khromykh S.V., Volkova N.I., Mekhonoshin A.S., Kolotilina T.B., 2009. Thermochronology of the Chernorud Granulite Zone, Ol’khon Region, Western Baikal Area. Geochemistry International 47, 1107–1124. https://doi.org/10.1134/S0016702909110068.Zhao D. Pirajno F., Dobretsov N.L., Liu L., 2010. Mantle Structure and Dynamics under East Russia and Adjacent Regions. Russian Geology and Geophysics 51 (9), 925–938. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.08.003.Zhao D. Pirajno F., Dobretsov N.L., Liu L., 2010. Mantle Structure and Dynamics under East Russia and Adjacent Regions. Russian Geology and Geophysics 51 (9), 925–938. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.08.003.Zonenshain L.P., Kuzmin M.I., Natapov L.M., 1990. Tectonics of Lithospheric Plates of the USSR. Book 1. Nedra, Moscow, 328 p. (in Russian) [Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. Кн. 1. М.: Недра, 1990. 328 с.].Zonenshain L.P., Kuzmin M.I., Natapov L.M., 1990. Tectonics of Lithospheric Plates of the USSR. Book 1. Nedra, Moscow, 328 p. (in Russian) [Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. Кн. 1. М.: Недра, 1990. 328 с.].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.