References

gtcrust

Геодинамика и тектонофизика

Geodynamics & Tectonophysics

2078-502X

Institute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch

10.5800/GT-2017-8-4-0332

gtcrust-486

Research Article

ПАЛЕОГЕОДИНАМИКА

PALEOGEODYNAMICS

ГЕОХРОНОЛОГИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД КУРАЙСКОГО АККРЕЦИОННОГО КЛИНА (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ЧАСТЬ ГОРНОГО АЛТАЯ)

GEOCHRONOLOGY OF THE METAMORPHIC ROCKS IN THE KURAI ACCRETIONARY PRISM (SOUTH-EASTERN GORNY ALTAI)

Куликова

А. В.

Kulikova

A. V.

Ak_Cool@mail.ru

Буслов

М. М.

Buslov

M. M.

buslov@igm.nsc.ru

Травин

А. В.

Travin

A. V.

travin@igm.nsc.ru

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университетРоссияV.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of RAS; Novosibirsk National Research State UniversityRussian Federation

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Новосибирский государственный технический университет; Томский государственный университетРоссияV.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of RAS; Novosibirsk National Research State University; Novosibirsk State Technical University; Tomsk State UniversityRussian Federation

2017

19122017

8410491063

2017

Куликова А.В., Буслов М.М., Травин А.В.

Kulikova A.V., Buslov M.M., 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/486

Представлен обзор опубликованных и новых геолого-геохронологических данных по метаморфическим породам Курайского аккреционного клина, характеризующих эволюцию палеосубдукционного канала Кузнецко-Алтайской островной дуги Сибирского континента. По результатам 40Ar/39Ar и U/Pb датирования выделяются: 1) этап в интервале 636–619 млн лет и древнее, когда в зону субдукции погружались преимущественно офиолиты; 2) этап в интервале 604–585 млн лет, характеризующийся погружением в зону субдукции крупных тел океанических поднятий, приведшим к эксгумации высокобарических пород и горячего тела перидотитов Чаган-Узунского массива. Его динамотермальное воздействие на базальты отразилось в формировании инвертированной метаморфической зональности с образованием гранатовых амфиболитов и плагиогранитовых мигматитов. Столкновение палеосимаунтов с островной дугой, по-видимому, продолжалось в течение венда – раннего кембрия. Изложенные в статье данные свидетельствуют о том, что в западной части Алтае-Саянской складчатой области в венд-кембрийское время существовала активная окраина западно-тихоокеанского типа.

The paper provides a review of the published and new geological and geochronological data on the metamorphic rocks in the Kurai accretionary prism, considering the evolution of the Kuznetsk-Altai island-arc paleosubduction channel of the Siberian continent. The following two stages are distinguished by 40Ar/39Ar and U/Pb dating: (1) 636–619 Ma and earlier: sinking of ophiolites into the subduction zone; (2) 604–585 Ma: sinking of the large bodies of oceanic uplifts into the subduction zone. These processes led to the exhumation of the high-pressure rocks and the hot Chagan-Uzun peridotites. The dynamo-thermal effect of the latter on the basalts is reflected in the inverted metamorphic zoning and the occurrence of garnet amphibolites and plagiogranite migmatites. It is probable that the paleo-seamounts collided with the island arc during the Vendian–Early Cambrian. The data reviewed in this paper give evidence of an active margin of the West Pacific type in the western Altai-Sayan folded region in the Vendian–Cambrian.

аккреционный клингеохронология40Ar/39Ar датированиеметаморфические породы

accretionary prismgeochronology40Ar/39Ar datingmetamorphic rocks

References1

Berzin N.A., Coleman R.G., Dobretsov N.L., Zonenshain L.P., Xuchang X., Chang E.Z., 1994. Geodynamic map of the western part of Paleoasian Ocean. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 35 (7–8), 8–28 (in Russian) [Берзин Н.А., Колман Р.Г., Добрецов Н.Л., Зоненшайн Л.П., Сючань С., Чанг Э.З. Геодинамическая карта западной части Палеоазиатского океана // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 7–8. С. 8–28].

Berzin N.A., Kungurtsev L.V., 1996. Geodynamic interpretation of Altai-Sayan geological complexes. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 37 (1), 63–81 (in Russian) [Берзин Н.А., Кунгурцев Л.В. Геодинамическая интерпретация геологических комплексов Алтае-Саянской области // Геология и геофизика. 1996. Т. 37. № 1. С. 63–81].

Buslov M.M., 2011. Tectonics and geodynamics of the Central Asian Foldbelt: the role of Late Paleozoic large-amplitude strike-slip faults. Russian Geology and Geophysics 52 (1), 52–71 https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.12.005.

Buslov M.M., 2014. Terrain tectonics of the Central Asian folded belt. Geodynamics & Tectonophysics 5 (3), 641–665 (in Russian) [Буслов М.М. Террейновая тектоника Центрально-Азиатского складчатого пояса // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 3. С. 641–665]. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-3-0147.

Buslov M.M., Berzin N.A., Dobretsov N.L., Simonov V.A., 1993. Geology and Tectonics of Gorny Altai. Guidebook for Post-Symposium Excursion. The 4th International Symposium of IGCP Project 283 ‘Geodynamic Evolution of the Paleo¬asian Ocean’. UIGGM SB RAS, Novosibirsk, 123 p.

Buslov M.M., Cai K., 2017. Tectonics and geodynamics of the Altai-Junggar orogen in the Vendian – Paleozoic: Implications for the continental evolution and growth of the Central Asian fold belt. Geodynamics & Tectonophysics 8 (3), 421–427. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-3-0252.

Buslov M.M., Geng H., Travin A.V., Otgonbaatar D., Kulikova A.V., Ming C., Stijn G., Semakov N.N., Rubanova E.S., Abildaeva M.A., Voitishek E.E., Trofimova D.A., 2013. Tectonics and geodynamics of Gorny Altai and adjacent structures of the Altai-Sayan folded area. Russian Geology and Geophysics 54 (10), 1250–1271. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.09.009.

Buslov M.M., Saphonova I.Y., Watanabe Т., Obut O.T., Fujiwara Y., Iwata K., Semakov N.N., Sugai Y., Smirnova L.V., Kazansky A.Yu., 2001. Evolution of the Paleo-Asian Ocean (Altai−Sayan Region, Central Asia) and collision of possible Gondwana-derived terranes with the southern marginal part of the Siberian continent. Geosciences Journal 5 (3), 203–224. https://doi.org/10.1007/BF02910304.

Buslov M.M., Watanabe T., 1996. Intrasubduction collision and its role in the evolution of an accretionary wedge: The Kurai zone of Gorny Altai, Central Asia. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 37 (1), 82–93 (in Russian) [Буслов М.М., Ватанабе Т. Внутрисубдукционная коллизия и ее роль в эволюции аккреционного клина (на примере Курайской зоны Горного Алтая, Центральная Азия) // Геология и геофизика. 1996. Т. 37. № 1. С. 82–93].

Buslov M.M., Watanabe Т., Saphonova I.Y., Iwata K., Travin A.V., Akiyama M., 2002. Vendian – Cambrian island arc system of the Siberian continent in Gorny Altai (Russia, Central Asia). Gondwana Research 5 (4), 781–800. https://doi.org/10.1016/S1342-937X(05)70913-8.

Chen M., Sun M., Buslov M.M., Cai K., Zhao G., Zheng J., Rubanova E.S., Voytishek E.E., 2015. Neoproterozoic – Middle Paleozoic tectono-magmatic evolution of the Gorny Altai terrane, northwest of the Central Asian Orogenic Belt: constraints from detrital zircon U–Pb and Hf-isotope studies. Lithos 233, 223–236. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2015.03.020.

Coleman R.G., 1977. Ophiolites. Springer, Berlin, 229 p.

Cowan R.J., Searle M.P., Waters D.J., 2014. Structure of the metamorphic sole to the Oman Ophiolite, Sumeini Window and Wadi Tayyin: implications for ophiolite obduction processes. In: H.R. Rollinson, M.P. Searle, I.A. Abbasi, A. Al-Lazki, M.H. Al-Kindi (Eds.), Tectonic evolution of the Oman Mountains. Geological Society, London, Special Publications, vol. 392, p. 155–175. https://doi.org/10.1144/SP392.8.

Didenko A.N., Mossakovskii A.A., Pecherskii D.M., Ruzhentsev S.V., Samygin S.G., Kheraskova T.N., 1994. Geodynamics of the Central-Asian Paleozoic oceans. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 35 (7–8), 59–75 (in Russian) [Диденко А.Н., Моссаковский А.А., Печерский Д.М., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. Геодинамика палеозойских океанов Центральной Азии // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 7–8. С. 59–75].

Dobretsov N.L., Buslov M.M., 2004. Serpentinitic mélanges associated with HP and UHP rocks in Central Asia. International Geology Review 46 (11), 957–980. https://doi.org/10.2747/0020-6814.46.11.957.

Dobretsov N.L., Buslov M.M., Saphonova I.Yu., Kokh D.A., 2004a. Fragments of oceanic island in the Kurai and Katun’ accretionary wedges of Gorny Altai. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 45 (12), 1381–1403.

Dobretsov N.L., Buslov M.M., Simonov V.A., 1991. Associating ophiolites, glaucophane schists and eclogites of the Gorny Altai. Doklady AN SSSR 318 (2), 413–417 (in Russian) [Добрецов Н.Л., Буслов М.М., Симонов В.А. Ассоциирующие офиолиты, глаукофановые сланцы и эклогиты Горного Алтая // Доклады АН СССР. 1991. Т. 318. № 2. С. 413–417].

Dobretsov N.L., Buslov M.M., Uchio Y., 2004b. Fragments of oceanic islands in accretion-collision areas of Gorny Altai and Salair, Southern Siberia, Russia: early stages of continental crustal growth of the Siberian continent in Vendian – Early Cambrian time. Journal of Asian Earth Sciences 23 (5), 673–690. https://doi.org/10.1016/S1367-9120(03)00132-9.

Dobretsov N.L., Simonov V.A., Buslov M.M., Kurenkov S.A., 1992. Oceanic and island-arc ophiolites of Gorny Altai. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) (12), 3–14 (in Russian) [Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Бус¬лов М.М., Куренков С.А. Океанические и островодужные офиолиты Горного Алтая // Геология и геофизика. 1992. № 12. С. 3–14].

Gusev N.I., Berezhnaya N.G., Skublov S.G., Larionov A.N., Paderin I.P., 2012. Baltirgan eclogite-amphibolite complex of Gorny Altai: composition, age, zircon geochemistry, geodynamic result. Regional'naya geologiya i metallogeniya (Regional Geology and Metallogeny) (49), 60–69 (in Russian) [Гусев Н.И., Бережная Н.Г., Скублов С.Г., Ларионов А.Н., Падерин И.П. Балтырганский эклогит-амфиболитовый комплекс Горного Алтая: состав, возраст, геохимия циркона // Региональная геология и металлогения. 2012. № 49. С. 60–69].

Jameison R.A., 1986. P-T paths from high temperature shear zone beneath ophiolites. Journal of Metamorphic Geology 4 (1), 3–22. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.1986.tb00335.x.

Molnar P., Chen W.P., Padovani E.J., 1983. Calculated temperatures in overthrust terrains and possible combinations of heat sources responsible for the Tertiary granites in the Greater Himalaya. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 88 (B8), 6415–6429. https://doi.org/10.1029/JB088iB08p06415.

Nohda S., Uchio Y., Kani Y., Isozaki Y., Maruyama S., 2003. Pb–Pb geochronologic study on the carbonaceous rocks in the Kurai area, Altai, Russia: V-C boundary or Snowball Earth event? In: AGU Fall Meeting, Abstract, V32C-1037.

Ota T., Buslov M.M., Watanabe T., 2002. Metamorphic evolution of the Late Precambrian eclogite and associated metabasites, Gorny Altai, Russia. International Geology Review 44 (9), 837–858. https://doi.org/10.2747/0020-6814.44.9.837.

Ota T., Utsunomiya A., Uchio Yu., Isozaki Yu., Buslov M.M., Ishikawa A., Maruyama S., Kitajima K., Kaneko Y., Yamamoto H., Katayama I., 2007. Geology of the Gorny Altai subduction-accretion complex, Southern Siberia: Tectonic evolution of an Ediacaran-Cambrian intra-oceanic arc-trench system. Journal of Asian Earth Sciences 30 (5–6), 666–695. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2007.03.001.

Oxburgh E.R., Turcotte D.L., 1974. Thermal gradients and regional metamorphism in overthrust terrains with special reference to the Eastern Alps. Schweizerische Mineralogische und Petrographische Mitteilungen 54 (2–3), 642–662.

Şengör A.M.C., Natal'in B.A., Burtman V.S., 1993. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia. Nature 364 (6435), 299–307. https://doi.org/10.1038/364299a0.

Simonov V.A., Dobretsov N.L., Buslov M.M., 1994. Boninite series in structures of the Paleo-Asian Ocean. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 35 (7–8), 182–199 (in Russian) [Симонов В.А., Добрецов Н.Л., Буслов М.М. Бонинитовые серии в структурах Палеоазиатского океана // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 7–8. С. 182–199].

Simonov V.A., Kuznetsov P.P., 1991. Boninites in the Vendian-Cambrian ophiolites of Gorny Altai. Doklady AN SSSR 316 (2), 448–451 (in Russian) [Симонов В.А., Кузнецов П.П. Бониниты венд-кембрийских офиолитов Горного Алтая // Доклады АН СССР. 1991. Т. 316. № 2. С. 448–451].

Soret M., Agard P., Dubacq B., Plunder A., Yamato P., 2017. Petrological evidence for stepwise accretion of metamorphic soles during subduction infancy (Semail ophiolite, Oman and UAE). Journal of Metamorphic Geology 35 (9), 1051–1080. https://doi.org/10.1111/jmg.12267.

Spray J.G., Williams G.D., 1980. The sub-ophiolite metamorphic rocks of the Ballantrae Igneous Complex, SW Scotland. Journal of the Geological Society 137 (3), 359–368. https://doi.org/10.1144/gsjgs.137.3.0359.

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., 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 (11), 1107–1124. https://doi.org/10.1134/S0016702909110068.

Uchio Y., Isozaki Y., Ota T., Utsunomiya A., Buslov M.M., Maruyama S., 2004. The oldest mid-oceanic carbonate buildup complex: Setting and lithofacies of the Vendian (Late Neoproterozoic) Baratal limestone in the Gorny Altai Mountains, Siberia. Proceedings of the Japan Academy, Series B, Physical and Biological Sciences 80 (9), 422–428. https://doi.org/10.2183/pjab.80.422.

Volkova N.I., Stupakov S.I., Travin A.V., Yudin D.S., 2007. The age of Chagan-Uzun eclogite exhumation (Russian Gorny Altai). In: Geodynamic evolution of the lithosphere of the Central Asian Mobile Belt (from ocean to continent). Issue 5. Institute of the Earth’s Crust SB RAS, Irkutsk, vol. 1, p. 39–40 (in Russian) [Волкова Н.И., Ступаков С.И., Травин А.В., Юдин Д.С. Возраст эксгумации эклогитов Чаган-Узунского комплекса (Горный Алтай) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Вып. 5. Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007. Т. 1. С. 39–40].

Wakabayashi J., Dilek Y., 2003. What constitutes ‘emplacement’ of an ophiolite? Mechanisms and relationship to subduction initiation and formation of metamorphic soles. In: Y. Dilek, P.T. Robinson (Eds.), Ophiolites in Earth history. Geological Society, London, Special Publications, vol. 218, p. 427–447. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2003.218.01.22.

Woodcock N.H., Robertson A.H.F., 1977. Origins of some ophiolite-related metamorphic rocks of the “Tethyan” belt. Geology 5 (6), 373–376. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1977)5%3C373:OOSOMR%3E2.0.CO;2.

Zonenshain L.P., Kuzmin M.I., Natapov L.M., 1990. Plate Tectonics of the USSR Territory. Nedra, Moscow, V. 1, 325 p.; V. 2, 334 p. (in Russian) [Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит терри¬тории СССР. М.: Недра, 1990. Т. 1. 325 с.; Т. 2. 334 с.].

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