Позднемезозойские адакитовые граниты южного обрамления восточного звена Монголо-Охотского орогенного пояса: вещественный состав, геодинамические условия формирования

Согласно новым и уже опубликованным петрохимическим, геохимическим и изотопным (Sm-Nd, Rb-Sr) данным, для гранитоидов магдагачинского комплекса южного обрамления восточного звена Монголо-Охотского орогенного пояса установлено, что они характеризуются повышенными концентрациями Sr, Ba, Eu и пониженными содержаниями Nb, Ta, аномально низкими концентрациями HREE, Y и Yb; значительным фракционированием редкоземельных элементов; высокими соотношениями Sr/Y. Эти данные говорят о принадлежности пород комплекса к «классическим» адакитам. Предполагается, что они формировались на глубине более 45 км за счет плавления эклогита с содержанием граната 20–50 %. Такие условия могли существовать в обстановке субдукции в результате плавления фронтальной составляющей или боковых частей слэба в субдукционных окнах, образующихся при косой субдукции и ортогональном угле погружения. При этом плавлению подвергались также высокометаморфизованные нижнекоровые докембрийские образования, а в составе источника родоначальных расплавов принимало участие как мантийное, так и коровое вещество. Предложено два тектонических сценария, которые могли сопровождаться становлением гранитоидов магдагачинского комплекса. Оба сценария соответствуют условиям субдукционных процессов, но отличаются взаимодействием различных региональных структур в позднемезозойское время.

1. Arevalo Jr., McDonough W.F., 2010. Chemical Variations and Regional Diversity Observed in MORB. Chemical Geology 271 (1–2), 70–85. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2009.12.013.

2. Авдейко Г.П., Палуева А.А., Кувикас О.В. Адакиты в зонах субдукции Тихоокеанского кольца: обзор и анализ геодинамических условий образования // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2011. Т. 1. № 17. С. 45–60.

3. Barbarian B., 1990. Granitoids: Main Petrogenetic Classifications in Relation to Origin and Tectonic Setting. Geological Journal 25 (3–4), 227–238. https://doi.org/10.1002/gj.3350250306.

4. Магматические горные породы / Ред. О.А. Богатиков. М.: Наука, 1983. Ч. 1. 367 с.

5. Bourdon E., Eissen J-P., Monzier M., Robin C., Martin H., Cotton J., Hall M.L., 2002. Adakite-Like Lavas from Antisana Volcano (Ecuador): Evidence for Slab Melt Metasomatism beneath Andean Northern Volcanic Zone. Journal of Petrology 43 (2), 199–217. https://doi.org/10.1093/petrology/43.2.199.

6. Bryant J.A., Yogodzinski G.M., Hall M.L., Lewicki J.L., Bailey D.G., 2006. Geochemical Constraints on the Origin of Volcanic Rocks from the Andean Northern Volcanic Zone, Ecuador. Journal of Petrology 47, 1147–1175. http://doi.org/10.1093/petrology/eg1006.

7. Castillo P.R., 2006. An Overview of Adakite Petrogenesis. Chinese Science Bulletin 51, 257–268. https://doi.org/10.1007/s11434-006-0257-7.

8. Chappell B.W., White A.I.R., 1974. Two Contrasting Granite Types. Pacific Geology 8, 173–174.

9. Chappell B.W., White A.J.R., 1992. I- and S-Type Granites in the Lachlan Fold Belt. Transactions of the Royal Society of Edinburgh 83 (1–2), 1–26. https://doi.org/10.1017/S0263593300007720.

10. Defant M.J., Drummond M.S., 1990. Derivations of Some Modern Arc Magmas by Melting of Young Subducted Lithosphere. Nature 347, 662–665. http://dx.doi.org/10.1038/347662a0.

11. Defant M.J., Jackson T.E., Drummond M.S., Bellon H., Feigenson M.D., Maury R. C., Stewart R.H., 1992. The Geochemistry of Young Volcanism throughout Western Panama and South-Eastern Costa Rica: An Overview. Journal of Geological Society 149, 569–579. https://doi.org/10.1144/gsjgs.149.4.0569.

12. Дербеко И.М. Позднемезозойский вулканизм Монголо-Охотского пояса (восточное окончание и южное обрамление восточного звена пояса). Саарбрюккен: LAMBERT Academic Publishing Gmb H&Co.KG, 2012. 97 с.

13. Дербеко И.М. Мезозойский адакитовый вулканоплутонический комплекс Верхнего Приамурья (Россия) // Петрография магматических и метаморфических горных пород. Петрозаводск: КНЦ РАН, 2015. С. 153–155.

14. Дербеко И.М. Магматизм как показатель синхронных геодинамических событий в обрамлении Монголо-Охотского орогенного пояса // Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии: Материалы L Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2018. Т. 1. С. 142–146.

15. Дербеко И.М. Роль субдукционных процессов при закрытии восточного звена Монголо-Охотского бассейна // Тектоника, глубинное строение и минерагения востока Азии. Х Косыгинские чтения: Материалы Всероссийской конфереции с международным участием (10–12 сентября 2019). Хабаровск: ИТиГ им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 2019. С. 27–32.

16. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.G., Ellis D.J, Frost C.D., 2001. A Geochemical Classification for Granitic Rocks. Journal of Petrology 42 (11), 2033–2048. https://doi.org/10.1093/petrology/42.11.2033.

17. Гордиенко В.И., Климук В.С., Цюань Хень. Верхнеамурский вулканоплутонический пояс Восточной Азии // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. № 12. С. 1655–1669.

18. Gu H.-O., Xiao Y., Santosh M., Li W.-Y., Yang X., Pack A., Hou Z., 2013. Spatial and Temporal Distribution of Mesozoic Adakitic Rocks along the Tan-Lu Fault, Eastern China: Constraints on the Initiation of Lithospheric Thinning. Lithos 177, 352–365. https://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2013.07.011.

19. Guo F., Fan W., Li C., 2006. Geochemistry of Late Mesozoic Adakites from the Sulu Belt, Eastern China: Magma Genesis and Implications for Crustal Recycling beneath Continental Collisional Orogens. Geological Magazine 143 (1), 1–13. https://doi.org/10.1017/S0016756805001214.

20. Guo Z., Wilson M., Liu J., 2007. Post-Collisional Adakites in South Tibet: Products of Partial Melting of Subduction-Modified Lower Crust. Lithos 96 (1), 205–224. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2006.09.011.

21. Jahn B-M., Wu F.Y., Lo C.H., Tsai C.H., 1999. Crust – Mantle Interaction Induced by Deep Subduction of the Continental Crust: Geochemical and Sr–Nd Isotopic Evidence from Post-collisional Mafic – Ultramafic Intrusions of the Northern Dabie Complex, Central China. Chemical Geology 157 (1–2), 119–146. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(98)00197-1.

22. Jahn B-M., Zhang Z.Q., 1984. Archaean Granulite Gneisses from Eastern Hebei Province, China: Rare Earth Geochemistry and Tectonic Implications. Contributions to Mineralogy and Petrology 85, 224–243. https://doi.org/10.1007/BF00378102.

23. Kay R.W., 1978. Aleutian Magnesian Andesites: Melts from Subducted Pacific Ocean Crust. Journal of Volcanology and Geothermal Research 4 (1–2), 117–132. https://doi.org/10.1016/0377-0273(78)90032-X.

24. Kay S.M., Ramos V.A., Marquez Y.M., 1993. Evidence in Cerro Pampa Volcanic Rocks for Slab-Melting Prior to Ridge–Trench Collision in Southern South America. Journal of Geology 101 (6), 703–714. https://doi.org/10.1086/648269.

25. Kozlovsky E.A. (Ed.), 1988. Geology of the BAM Zone. Geological Structure. V. 1. Nedra, Leningrad, 443 p. (in Russian) [Геология зоны БАМ. Геологическое строение / Ред. Е.А. Козловский. Л.: Недра, 1988. Т. 1. 443 с.].

26. Козырев С.К., Волкова Ю.Р., Игнатенко Н.Н., Мавринская С.А., Попов М.А., Трутнева Н.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200000. Серия Зейская. Лист N-51-XXIV. Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2002. 113 с.

27. Козырев С.К., Волкова Ю.Р., Игнатенко Н.Н., Попов М.А., Игнатенко О.Н. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200000. Серия Зейская. Листы N-51-XXIII, N-51-XXIX. Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2002. 112 с.

28. Lai S.C., Qin J.F., Li Y.F., 2007. Partial Melting of Thickened Tibetean Crust: Geochemical Evidence from Cenozoic Adakitic Volcanic Rocks. International Geological Review 49, 357–373. https://doi.org/10.2747/0020-6814.49.4.357.

29. Ларин А.М., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Ковач В.П., Сергеева Н.А., Яковлева С.З. Мезозойские граниты Чубачинского массива тукурингрского комплекса (Джугджуро-Становая складчатая область): новые геохимические, геохронологические и изотопно-геохимические данные // Петрология. 2001. Т. 9. № 4. С. 417–432.

30. Le Bas M., Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B., 1986. A Chemical Classification of Volcanic Rocks Based on the Total-Silica Diagram. Journal Petrology 27 (3), 745–750. https://doi.org/10.1093/petrology/27.3.745.

31. Le Roux A.P., 1986. Geochemical Correlation between Southern African Kimberlites and South Atlantic Hot Spot. Nature 324, 243–245. https://doi.org/10.1038/324243a0.

32. Liu J., Bohlen S.R., Ernst W.G., 1996. Stability of Hydrous Phases in Subducting Oceanic Crust. Earth and Planetary Science Letters 143 (1–4), 161–171. https://doi.org/10.1016/0012-821X(96)00130-6.

33. Liu C., Zhou Z., Tang Y., Wu C., Li H., Zhu Y., Jiang T., Liu W., Ye B., 2017. Geochronology and Tectonic Settings of Late Jurassic – Early Cretaceous Intrusive Rocks in the Ulanhot Region, Central and Southern Da Xingan Range. Geological Magazine 154 (5), 923–945. https://doi.org/10.1017/S0016756816000418.

34. Ломизе М.Г. Начальная фаза субдукции на континентальных окраинах // Геотектоника. 2003. № 5. С. 73–88.

35. Ma Q., Zheng J.P., Xu Y.G., Griffin W.L., Zhang R.S., 2015. Are Continental "Adakites" Derived from Thickened or Foundered Lower Crust? Earth and Planetary Science Letters 419, 125–133. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2015.02.036.

36. Macpherson C.G., Dreher S.T., Thirlwall M.F., 2006. Adakites without Slab Melting: High Pressure Differentiation of Island Arc Magma, Mindanao, the Philippines. Earth and Planetary Science Letters 243 (3–4), 581–593. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2005.12.034.

37. Martin H., 1993. The Mechanisms of Petrogenesis of the Archaean Continental Crust – Comparison with Modern Processes. Lithos 30 (3–4), 373–388. https://doi.org/10.1016/0024-4937(93)90046-F.

38. Martin H., 1999. Adakitic Magmas: Modern Analogues of Archaean Granitoids. Lithos 46 (3), 411–429. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(98)00076-0.

39. Martin H., Smithies R.H., Rapp R., Moyen J.-F., Champion D., 2005. An Overview of Adakite, Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite (TTG), and Sanukitoid: Relationships and Some Implications for Crustal Evolution. Lithos 79 (1–2), 1–24. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.04.048.

40. Мартынюк М.В., Рямов С.А., Кондратьева В.А. Объяснительная записка к схеме расчленения и корреляции магматических комплексов Хабаровского края и Амурской области. Хабаровск: ЦТП ПГО «Дальгеология», 1990. 215 с.

41. Maruyama S., Seno T., 1986. Orogeny and Relative Plate Motions: Example of the Japanese Islands. Tectonophysics 127 (3–4), 305–329. https://doi.org/10.1016/0040-1951(86)90067-3.

42. Muir R.J., Weaver S.D., Bradshaw J.D., Eby G.N., Evans J.A., 1995. Geochemistry of the Cretaceous Separation Point Batholith, New Zealand: Granitoid Magmas Formed by Melting of Mafic Lithosphere. Journal of Geological Society of London 152, 689–701. http://dx.doi.org/10.1144/gsjgs.152.4.0689.

43. Парфенов Л.М., Берзин Н.А., Ханчук А.И., Бадарч Г., Беличенко В.Г., Булгатов А.Н., Дриль С.И., Кириллова Г.Л., Кузьмин М.И., Ноклеберг У., Прокопьев А.В., Тимофеев В.Ф., Томуртогоо О., Янь Х. Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 7–41.

44. Patiño Douce A.E., Beard J.S., 1995. Dehydration – Melting of Biotite Gneiss and Quartz Amphibole from 3 to 15 Kbar. Journal of Petrology 36 (3), 707–738. https://doi.org/10.1093/petrology/36.3.707.

45. Patiño Douce A.E., 1999. What Do Experiments Tell Us about the Relative Contributions of Crust and Mantle to the Origin of Granitic Magmas? Geological Society of London, Special Publications 168 (1), 55–75. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1999.168.01.05.

46. Petford N., Atherton M.P., 1996. Na-Rich Partial Melts from Newly Underplated Basaltic Crust: The Cordillera Blanca Batholith, Peru. Journal of Petrology 37 (6), 1491–1521. https://doi.org/10.1093/petrology/37.6.1491.

47. Петрук Н.Н., Беликова Т.В., Дербеко И.М. Геологическая карта Амурской области масштаба 1:500000: Объяснительная записка. Благовещенск: ООО «Амургеология», 2001. 227 с.

48. Покровский Б.Г., Волынец О.В. Геохимия изотопов кислорода в эффузивах Курило-Камчатской дуги // Петрология. 1999. Т. 7. № 3. С. 227–251.

49. Sajona F.G., Maury R.C., Bellon H., Cotton J., Defant M.J., 1993. Initiation of Subduction and the Generation of Slab Melts in Western and Eastern Mindanao, Philippines. Geology 21 (11), 1007–1010. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1993)021%3C1007:IOSATG%3E2.3.CO;2.

50. Shaw J.E., Baker J.A., Menzies M.A., Thirlwall M.F., Ibrahim K.M., 2003. Petrogenesis of the Largest Intraplate Volcanic Field on the Arabian Plate (Jordan): A Mixed Lithosphere – Astenosphere Source Active by Lithospheric Extension. Journal of Petrology 44 (9), 1657–1679. http://dx.doi.org/10.1093/petrology/egg052.

51. Сорокин А.А., Пономарчук В.А., Козырев С.К., Сорокин А.П. Геохронология и корреляция мезозойских магматических образований северной окраины Амурского супертеррейна // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2004. Т. 12. № 6. С. 36–52.

52. Сорокин А.А., Пономарчук В.А., Козырев С.К., Сорокин А.П., Воропаева М.С. Новые изотопно-геохронологические данные для мезозойских магматических образований северо-восточной окраины Амурского супертеррейна // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 2. С. 3–6.

53. Stern C.R., Kilian R., 1996. Role of the Subducted Slab, Mantle Wedge and Continental Crust in the Generation of Adakites from the Andean Austral Volcanic Zone. Contributions to Mineralogy and Petrology 123, 263–281. https://doi.org/10.1007/s004100050155.

54. Стриха В.Е. Позднемезозойские гранитоиды золотоносных рудно-магматических систем Верхнего Приамурья // Генезис месторождений золота и методы добычи благородных металлов. Благовещенск, 2001. С. 183–191.

55. Стриха В.Е. Раннеюрские гранитоиды Чагоянского и Шимановского массивов Мамынского блока Амурского супертеррейна (Верхнее Приамурье) // Тихоокеанская геология. 2005. Т. 24. № 5. С. 66–82.

56. Стриха В.Е. Позднемезозойские коллизионные гранитоиды Верхнего Приамурья: новые геохимические данные // Геохимия. 2006. № 8. С. 855–872.

57. Sun S.S., McDonough W.F., 1989. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes. In: A.D. Sounders, M.J. Norry (Eds), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society Special Publication 42, 313–345. http://dx.doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.

58. Taylor S.R., McLennan S.M., 1985. The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Blackwell, Oxford, 379 p.

59. Thorkelson D.J., Breitsprecher K. 2005. Partial Melting of Slab Window Margins: Genesis of Adakitic and Non Adakitic Magmas. Lithos 79, 25–41. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.04.049.

60. Topuz G., Okay A.I., Altherr R., Altherr R., Schwarz W.H., Siebel W., Zack T., 2011. Post-collisional Adakite-Like Magmatism in the Agvanis Massif and Implications for the Evolution of the Eocene Magmatism in the Eastern Pontides (NE Turkey). Lithos 125, 131–150. http://dx.doi.org/10.1016/j.litos.2011.02/003.

61. Волкова Ю.Р., Игнатенко Н.Н., Попов М.А., Трутнева Н.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200000. Серия Зейская. Лист N-51-XXX. Объяснительная записка. СПб: ВСЕГЕИ, 2002. 131 с.

62. Wang Q., McDermott F., Xu J.-F., Bellon H.; Zhu Y.T., 2005. Cenozoic K-Rich Adakitic Volcanic Rocks in the Hohxil Area, Northern Tibet: Lower-Crustal Melting in an Intracontinental Setting. Geology 33, 465–468. https://doi.org/10.1130/G21522.1.

63. Wen D.R., Chung S.L., Song B., Iizuku Y., Yang H.J., Ji J.Q., Liu D.Y., Sylvain G., 2008. Late Cretaceous Intrusions of Adakitic Geochemical Characteristics, SE Tibet: Petrogenesis and Tectonic Implications. Lithos 105, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2008.02.005.

64. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W., 1987. A-Type Granites – Geochemical Characteristics, Discrimination and Petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology 95 (4), 407–419. https://doi.org/10.1007/BF00402202.

65. Zen E-An, 1986. Aluminum Enrichment in Silicate Melts by Fractional Crustallization: Some Mineralogic and Petrographic Constraints. Juornal of Petrology 27, 1095–1117. https://doi.org/10.1093/petrology/27.5.1095.

66. Чжан Хун, Чжао Чуньцзин, Яо Чжень, Цюань Хэнь. Динамические основы мезозойского вулканизма в северной части Большого Хингана (КНР) // Тихоокеанская геология. 2000. Т. 19. № 1. С. 109–117.

67. Зонненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. Кн.1. М.: Недра, 1990. 328 с.