gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2022-13-2s-0617gtcrust-1488Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSВЫСОКОБАРИЧЕСКИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ ЧАРСКОГО ОФИОЛИТОВОГО ПОЯСА (ЦАСП): ВОЗРАСТ И ОБСТАНОВКИ ЭКСГУМАЦИИ ПОРОДHIGH-PRESSURE METAMORPHIC ROCKS OF THE CHARA OPHIOLITE BELT (CAOB): AGE AND EXHUMATION CONDITIONSЗдроковаМ. С.ZdrokovaM. S.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

ВладимировВ. Г.VladimirovV. G.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090; 1 Pirogov St, Novosibirsk 630090

ТравинА. В.TravinA. V.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090; 1 Pirogov St, Novosibirsk 630090

 

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State UniversityRussian Federation202214062022132617617Copyright © Здрокова М.С., Владимиров В.Г., Травин А.В., 20222022Здрокова М.С., Владимиров В.Г., Травин А.В.Zdrokova M.S., Vladimirov V.G., 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/1488

Критическим элементом при построении тектонических моделей эксгумации базальтов, претерпевших высокобарический метаморфизм, является диагностика синхронности и генетической связи между деформациями и высокобарическими метаморфогенными изменениями. В настоящем сообщении данные вопросы обсуждаются на примере метабазальтов Чарского офиолитового пояса. В подошве блока базальтов с отдельностью подушечных лав, вблизи фермы Буршабулак, обнаружены и проанализированы трещинно-жильные системы с высокобарическими минеральными ассоциациями, что прямо указывает на их тектоническое происхождение. Показано, что условия образования подобных жильных минеральных ассоциаций отвечают эклогитовой фации (P=18.5 кбар, T – не более 520 °C). Возраст высокобарического метаморфизма базальтов, синхронного с деформациями по данным 40Ar/39Ar изотопного датирования амфиболов, не может быть моложе рубежа 452±14 млн лет.

A critical element in the construction of tectonic models of exhumation of basalts that have undergone high-pressure metamorphism is the diagnosis of synchronicity and the genetic relationship between deformations and high-pressure metamorphic changes. In this report, these issues are discussed on the example of the metabasalts of the Chara ophiolite belt. In the bottom of the basalt block with the separation of pillow lavas near the Burshabulak farm, crack-vein systems with high-pressure mineral associations were discovered and analyzed, which directly indicates their tectonic origin. It is shown that the conditions for the formation of such vein mineral associations correspond to eclogite-like rocks (P=18.5 kbar temperatures of no more than 520 °C). The age of the high-pressure metamorphism basalts of the synchronous type with deformations according to 40Ar/39Ar isotope dating of amphiboles cannot be younger than the boundary of 452±14 million years.

высокобарический метаморфизмэксгумациябазальтыAr/Ar изотопное датированиеЧарский офиолитовый поясhigh-pressure metamorphismexhumationbasaltsAr/Ar datingChara ophiolite beltИсследование выполнено по государственному заданию ИГМ СО РАН. Аналитические работы выполнены в ЦКП Многоэлементных и изотопных исследований СО PAН.The study was conducted in the framework of state assignment for the IGM SB RAS. Analytical work was carried out at Analytical Center for multi-elemental and isotope research SB RAS.ReferencesБеляев С.Ю. Тектоника Чарской зоны (Восточный Казахстан) // Труды Института геологии и геофизики СО АН СССР. Вып. 650. Новосибирск, 1985. 119 с.Belyaev S.Yu., 1985. Tectonics of Chara Zone (East Kazakhstan). Proceedings of the Institute of Geology and Geophysics of the USSR Academy of Sciences. Iss. 650. Novosibirsk, 119 p. (in Russian) .Buslov M.M., Watanabe T., Smirnova L.V., Fujiwara I., Iwata K., de Grave I., Semakov N.N., Travin A.V., Kir’yanova A.P., Kokh D.A., 2003. Role of Strike-Slip Faults in Late Paleozoic – Early Mesozoic Tectonics and Geodynamics of the Altai-Sayan and East Kazakhstan Folded Zone. Russian Geology and Geophysics 44 (1–2), 49–75.Buslov M.M., Watanabe T., Smirnova L.V., Fujiwara I., Iwata K., de Grave I., Semakov N.N., Travin A.V., Kir’yanova A.P., Kokh D.A., 2003. Role of Strike-Slip Faults in Late Paleozoic – Early Mesozoic Tectonics and Geodynamics of the Altai-Sayan and East Kazakhstan Folded Zone. Russian Geology and Geophysics 44 (1–2), 49–75.Добрецов Н.Л., Ермолов П.В., Хомяков В.Д. Офиолиты и состав фундамента осевой части Зайсанской геосинклинали // Базитовые и ультрабазитовые комплексы Сибири / Ред. Ю.А. Кузнецов. Новосибирск: Наука, 1979. Вып. 441. С. 196–219.Dobretsov N.L., Ermolov P.V., Khomyakov V.D., 1979. Ophiolites and Basement Composition of the Axial Part of the Zaisan Geosyncline. In: Yu.A. Kuznetsov (Ed.), Basite and Ultrabasite Complexes of Siberia. Iss. 441. Nauka, Novosibirsk, p. 196–219 (in RusДобрецов Н.Л., Зоненшайн Л.П. Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Евразии. Новосибирск: Наука, 1985. 195 с.Dobretsov N.L., Zonenshain L.P., 1985. Riphean – Lower Paleozoic Ophiolites of North Eurasia. Nauka, Novosibirsk, 195 p. (in Russian) .Ермолов П.В., Изох Э.П., Пономарёва А.П., Тян В.Д. Габбро-гранитные серии западной части Зайсанской складчатой системы. Новосибирск: Наука, 1977. 249 с..Ermolov P.V., Izokh E.P., Ponomaryova A.P., Tyan V.D., 1977. Gabbro-Granitic Series of the Western Part of Zaisan Folding System. Nauka, Novosibirsk, 249 p. (in Russian).Ермолов П.В., Полянский Н.В., Добрецов Н.Л. Офиолиты Чарского пояса // Офиолиты / Ред. А.А. Абдулин, Е.И. Паталаха. Алма-Ата: Наука, 1981. С. 103–187.Ermolov P.V., Polyansky N.V., Dobretsov N.L., 1981. Ophiolites of the Chara Belt. In: A.A. Abdulin, E.I. Patalakha (Eds), Ophiolites. Nauka, Alma-Ata, p. 103–178 (in Russian).Ермолов П.В., Владимиров А.Г., Изох А.Э. Полянский Н.В., Кузебный B.C., Ревякин П.С., Борцов В.Д. Орогенный магматизм офиолитовых поясов (на примере Восточного Казахстана) // Труды Института геологии и геофизики СО АН СССР. Вып. 651. Новосибирск: Наука, 1983. 210 с.Ermolov P.V., Vladimirov A.G., Izokh A.E., Polyanskiy N.V., Kuzebny B.S., Revyakin P.S., Bortsov V.D., 1983. Orogenic Magmatism of Ophiolitic Belts (at an Example of East Kazakhstan). Proceedings of the Institute of Geology and Geophysics of the USSR Academy of Sciences. Iss. 651. Nauka, Novosibirsk, 210 p. (in Russian).Holland T.J.B., Powell R., 1998. An Internally Consistent Thermodynamic Data Set for Phases of Petrological Interest. Journal of Metamorphic Geology 16 (3), 309–343. https://doi.org/10.1111/J.1525-1314.1998.00140.X.Holland T.J.B., Powell R., 1998. An Internally Consistent Thermodynamic Data Set for Phases of Petrological Interest. Journal of Metamorphic Geology 16 (3), 309–343. https://doi.org/10.1111/J.1525-1314.1998.00140.X.Хомяков В.Д. Петрология офиолитов Чарской зоны (Восточный Казахстан): Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Усть-Каменогорск, 1984. 16 с.Khomyakov V.D., 1984. Petrology of Ophiolites of Chara Zone (Eastern Kazakhstan). PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Ust-Kamenogorsk, 16 p. (in Russian)Kurganskaya E.V., Safonova I.Yu., Simonov V.A., 2014. Geochemistry and Petrogenesis of Suprasubduction Volcanic Complexes of the Char Shear Zone (Eastern Kazakhstan). Russian Geology and Geophysics 55 (1), 62–77. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.12.005.Kurganskaya E.V., Safonova I.Yu., Simonov V.A., 2014. Geochemistry and Petrogenesis of Suprasubduction Volcanic Complexes of the Char Shear Zone (Eastern Kazakhstan). Russian Geology and Geophysics 55 (1), 62–77. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.12.005.Lavrent’ev Y.G., Karmanov N.S., Usova L.V., 2015. Electron Probe Microanalysis of Minerals: Microanalyzer or Scanning Electron Microscope? Russian Geology and Geophysics 56 (8), 1154–1161. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.07.006.Lavrent’ev Y.G., Karmanov N.S., Usova L.V., 2015. Electron Probe Microanalysis of Minerals: Microanalyzer or Scanning Electron Microscope? Russian Geology and Geophysics 56 (8), 1154–1161. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.07.006.Полянский Н.В., Добрецов Н.Л., Ермолов П.В., Кузебный В.С. Структура и история развития Чарского офиолитового пояса // Геология и геофизика. 1979. № 5. С. 66–78.Polyansky N.V., Dobretsov N.L., Ermolov P.V., Kuzebny V.S., 1979. Structure and Development History of the Chara Ophiolitic Belt. Russian Geology and Geophysics 5, 66–78 (in Russian).Полянский Н.В., Хомяков В.Д. Геосинклинальные вулканические комплексы Чарского офиолитового пояса. Алма-Ата: Наука, 1981. Т. 40. С. 4–12.Polyansky N.V., Khomyakov V.D., 1981. Geosynclinal Volcanic Complexes of Chara Ophiolitic Belt. Vol. 40. Nauka, Alma-Ata, p. 4–12 (in Russian) .Safonova I.Yu., Buslov M.M., Iwata K., Kokh D.A., 2004. Fragments of Vendian – Early Carboniferous Oceanic Crust of the Paleo-Asian Ocean in Foldbelts of the Altai-Sayan Region of Central Asia: Geochemistry, Biostratigraphy and Structural Setting. Gondwana Research 7 (3), 771–790. https://doi.org/10.1016/S1342-937X(05)71063-7.Safonova I.Yu., Buslov M.M., Iwata K., Kokh D.A., 2004. Fragments of Vendian – Early Carboniferous Oceanic Crust of the Paleo-Asian Ocean in Foldbelts of the Altai-Sayan Region of Central Asia: Geochemistry, Biostratigraphy and Structural Setting. Gondwana Research 7 (3), 771–790. https://doi.org/10.1016/S1342-937X(05)71063-7.Safonova I.Yu., Simonov V.A., Kurganskaya E.V., Obut O.T., Romer R.L., Seltmann R., 2012. Late Paleozoic Oceanic Basalts Hosted by the Char Suture-Shear Zone, East Kazakhstan: Geological Position, Geochemistry, Petrogenesis and Tectonic Setting. Journal of Asian Earth Sciences 49, 20–39. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2011.11.015.Safonova I.Yu., Simonov V.A., Kurganskaya E.V., Obut O.T., Romer R.L., Seltmann R., 2012. Late Paleozoic Oceanic Basalts Hosted by the Char Suture-Shear Zone, East Kazakhstan: Geological Position, Geochemistry, Petrogenesis and Tectonic Setting. Journal of Asian Earth Sciences 49, 20–39. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2011.11.015.Щерба Г.Н., Беспаев Х.А., Дьячков Б.А., Мысник А.М., Ганженко Г.Д., Сапаргалиев Е.М. Большой Алтай (геология и металлогения). Алматы: Гылым, 1998. 395 с.Shcherba G.N., Bespayev Kh.A., D’yachkov B.A., Mysnik A.M., Ganzhenko G.D., Sapargaliyev E.M., 1998. Large Altai (Geology and Metallogeny). Gylym Publishing House, Almaty, 395 p. (in Russian).Travin A.V., 2016. Thermochronology of Early Paleozoic Collisional and Subduction-Collisional Structures of Central Asia. Russian Geology and Geophysics 57 (3), 434–450. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.03.006.Travin A.V., 2016. Thermochronology of Early Paleozoic Collisional and Subduction-Collisional Structures of Central Asia. Russian Geology and Geophysics 57 (3), 434–450. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.03.006.Vladimirov A.G., Kruk N.N., Khromykh S.V., Polyansky O.P., Vladimirov V.G., Travin A.V., Babin G.A., Kuibida M.L., Vladimirov V.D., Chervov V.V., 2008. Permian Magmatism and Lithospheric Deformation in the Altai Caused by Crustal and Mantle Thermal Processes. Russian Geology and Geophysics 49 (7), 468–479. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2008.06.006.Vladimirov A.G., Kruk N.N., Khromykh S.V., Polyansky O.P., Vladimirov V.G., Travin A.V., Babin G.A., Kuibida M.L., Vladimirov V.D., Chervov V.V., 2008. Permian Magmatism and Lithospheric Deformation in the Altai Caused by Crustal and Mantle Thermal Processes. Russian Geology and Geophysics 49 (7), 468–479. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2008.06.006.Волкова Н.И., Хлестов В.В., Сухоруков В.П., Хлестов М.В. Геохимия метаморфизованных пиллоу-базальтов Чарской зоны, Северо-Восточный Казахстан // Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения: Материалы Второй международной научной конференции (1–4 апреля 2014 г.). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014. С. 26–27.Volkova N.I., Khlestov V.V., Sukhorukov V.P., Khlestov M.V., 2014. Geochemistry of Metamorphosed Pillow-Basalts of Chara Zone, North-Eastern Kazakhstan. In: Correlation of Altaides and Uralides: Magmatism, Metamorphism, Stratigraphy, Geochronology, Geodynamics and Metallogeny. Proceedings of the Third International Scientific Conference (April 1–4, 2014). Publishing House of SB RAS, Novosibirsk, p. 26–27 (in Russian).Volkova N.I., Khlestov V.V., Sukhorukov V.P., Khlestov M.V., 2016a. Geochemistry of Metamorphosed Pillow Basalts of the Chara Zone, NE Kazakhstan. Doklady Earth Sciences 467, 350–354. https://doi.org/10.1134/S1028334X16040085.Volkova N.I., Khlestov V.V., Sukhorukov V.P., Khlestov M.V., 2016a. Geochemistry of Metamorphosed Pillow Basalts of the Chara Zone, NE Kazakhstan. Doklady Earth Sciences 467, 350–354. https://doi.org/10.1134/S1028334X16040085.Volkova N.I., Simonov V.A., Travin A.V., Stupakov S.I., Yudin D.S., 2016b. Eclogites in the Chara Zone, NE Kazakhstan: New Geochemical and Geochronological Data. Geochemistry International 54, 208–214. https://doi.org/10.1134/S0016702915120101.Volkova N.I., Simonov V.A., Travin A.V., Stupakov S.I., Yudin D.S., 2016b. Eclogites in the Chara Zone, NE Kazakhstan: New Geochemical and Geochronological Data. Geochemistry International 54, 208–214. https://doi.org/10.1134/S0016702915120101.Volkova N.I., Sklyarov E.V., 2007. High-Pressure Complexes of Central Asian Fold Belt: Geologic Setting, Geochemistry, and Geodynamic Implications. Russian Geology and Geophysics 48 (1), 83–90. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2006.12.008.Volkova N.I., Sklyarov E.V., 2007. High-Pressure Complexes of Central Asian Fold Belt: Geologic Setting, Geochemistry, and Geodynamic Implications. Russian Geology and Geophysics 48 (1), 83–90. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2006.12.008.Волкова Н.И., Тарасова Е.Н., Полянский Н.В., Хомяков В.Д. Петрология высокобарических пород Чарской зоны (Восточный Казахстан) // Петрология магматических и метаморфических комплексов: Материалы Всероссийской петрографической конференции (24–26 ноября 2005 г.). Томск: ЦНТИ, 2005. Вып. 5. T. 1. С. 317–320Volkova N.I., Tarasova E.N., Polyansky N.V., Khomyakov V.D., 2005. Petrology of High-Baric Rocks of Chara Zone (East Kazakhstan). In: Petrology of Magmatic and Metamorphic Complexes. Proceedings of Materials of the All-Russian Petrographic Conference (November 24–26, 2005). Iss. 5. Vol. 1. Publishing House of CSTI, Tomsk, p. 317–320 (in Russian).Волкова Н.И., Тарасова Е.Н., Полянский Н.В., Травин А.В., Юдин Д.С. Геохимия и 39Ar-40Ar возраст включений высокобарических пород в серпентинитовом меланже Чарской зоны // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научного совещания по Программе фундаментальных исследований ОНЗ РАН (19–22 октября 2004 г.). Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 2004. Вып. 2. Т. 1. С. 76–80.Volkova N.I., Tarasova E.N., Polyansky N.V., Travin A.V., Yudin D.S., 2004. Geochemistry and 39Ar-40Ar Age of High-Baric Rocks Inclusions in Serpentinite Melange of the Chara Zone. In: Geodynamic Evolution of the Lithosphere of the Central Asian Mobile Belt (from Ocean to Continent). Proceedings of Scientific Meeting (October 19–22, 2004). Iss. 2. Vol. 1. Publishing House of IEC SB RAS, Irkutsk, p. 76–80 (in Russian).Volkova N.I., Tarasova E.N., Vladimirov A.G., Khomyakov V.D., Polyanskii N.V., 2008. High-Pressure Rocks in the Serpentinite Melange of the Chara Zone, Eastern Kazakhstan: Geochemistry, Petrology, and Age. Geochemistry International 46, 386–401. https://doi.org/10.1134/S0016702908040071.Volkova N.I., Tarasova E.N., Vladimirov A.G., Khomyakov V.D., Polyanskii N.V., 2008. High-Pressure Rocks in the Serpentinite Melange of the Chara Zone, Eastern Kazakhstan: Geochemistry, Petrology, and Age. Geochemistry International 46, 386–401. https://doi.org/10.1134/S0016702908040071.Volkova N.I., Travin A.V., Yudin D.S., 2011. Ordovician Blueschist Metamorphism as a Reflection of Accretion-Collision Events in the Central Asian Orogenic Belt. Russian Geology and Geophysics 52 (1), 72–84. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.12.006.Volkova N.I., Travin A.V., Yudin D.S., 2011. Ordovician Blueschist Metamorphism as a Reflection of Accretion-Collision Events in the Central Asian Orogenic Belt. Russian Geology and Geophysics 52 (1), 72–84. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.12.006.Whitney D.L., Evans B.W., 2010. Abbreviations for Names of Rock-Forming Minerals. American Mineralogist 95 (1), 185–187. https://doi.org/10.2138/am.2010.3371.Whitney D.L., Evans B.W., 2010. Abbreviations for Names of Rock-Forming Minerals. American Mineralogist 95 (1), 185–187. https://doi.org/10.2138/am.2010.3371.

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