ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ И АССИМИЛЯЦИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ДЕВОНСКОЙ АНТИДРОМНОЙ МАГМАТИЧЕСКОЙ СЕРИИ СИСИМСКОГО АРЕАЛА В МИНУСИНСКОМ ПРОГИБЕ: ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И Sr-Nd ИЗОТОПНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

В Минусинском прогибе, который является крупным фрагментом девонской Алтае-Саянской рифтовой системы, наряду с гомодромными вулканическими сериями широко распространены антидромные серии с преобладанием сиалических пород с содержанием SiO₂ более 65 мас. %. Преобладание высококремнистых силикатных пород в этих сериях подразумевает широкое участие коровых магматических источников. Однако в отличие от гомодромных серий, для которых реконструируется фракционирование базальтовых магм до составов трахитов и ассимиляционные процессы при образовании риолитов, породы антидромных серий в отношении их геохимических и изотопных характеристик изучены крайне слабо, что затрудняет оценку механизмов их формирования. В статье эта задача решается на основе геологических, петрографических, геохимических и Sr-Nd изотопных характеристик магматической серии Сисимского ареала Минусинского прогиба, раннедевонский возраст которой надежно установлен предшествующими исследователями (U-Pb датирование по циркону). Для оценки вещественного состава использованы рентгенофлуоресцентные и масс-спектрометрические методы анализа. Эта серия сложена умеренно щелочными базальтами, долеритами, базальтовыми трахиандезитами, трахиандезитами, трахитами, трахидацитами, риодацитамии и риолитами. Промежуточные и сиалические породы сосредоточены в нижней части разреза и доминируют над базитами. По мере увеличения содержания SiO₂ в породах Сисимской антидромной серии, подобно породам гомодромных серий, наблюдается дисперсия содержаний некогерентных элементов, снижение величины ε_Nd и увеличение ε_Sr. Эти характеристики указывают на нарушение хода фракционирования в результате появления анатектических расплавов, которые близки по составу к верхней континентальной коре. Таким образом, вне зависимости от последовательности формирования базитов, промежуточных и сиалических пород и их объемных соотношений в гомодромных и антидромных сериях для них реконструируется комбинация фракционной кристаллизации базальтовых магм и ассимиляции ими коровых субстратов.

1. Babin G.A., Vladimirov A.G., Kruk N.N., Gibsher A.S., Sovetov Yu.K., Sergeev S.A., Sennikov N.V., 2004. Age of the Initiation of Minua Basins, Southern Siberia. Doklady Earth Sciences 395 (3), 307–310.

2. Fedoseev G.S., 2008. The Role of Mafic Magmatism in Age Specification of Devonian Continental Trough Deposits: Evidence from the Minusa Basin, Western Sibera, Russia. Bulletin of Geosciences 83 (4), 473–480. https://doi.org/10.3140/bull.geosci.2008.04.473.

3. Kelemen P.B., Hanghøj K., Greene A.R., 2007. One View of the Geochemistry of Subduction-Related Magmatic Arcs, with an Emphasis on Primitive Andesite and Lower Crust. In: H.D. Holland, K.K. Turekian (Eds), Treatise on Geochemistry. Vol. 3: The Crust. Elsevier, Amsterdam, p. 1–70. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/03035-8.

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

5. Лучицкий И.В. Вулканизм и тектоника девонских впадин Минусинского межгорного прогиба. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 276 с.

6. Rudnick R.L., Gao S., 2003. Composition of the Continental Crust. In: H.D. Holland, K.K. Turekian (Eds), Treatise on Geochemistry. Vol. 3: The Crust. Elsevier, Amsterdam, p. 1–56. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/03016-4.

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

8. Vorontsov A., Yarmolyuk V., Dril S., Ernst R., Perfilova O., Grinev O., Komaritsyna T., 2021. Magmatism of the Devonian Altai-Sayan Rift System: Geological and Geochemical Evidence for Diverse Plume-Lithosphere Interactions. Gondwana Research 89, 193–219. https://doi.org/10.1016/j.gr.2020.09.007.

9. Vorontsov A.A., Yarmolyuk V.V., Fedoseev G.S., Perfilova O.Y., Posokhov V.F., Travin A.V., Gazizova T.F., 2015. Differentiated Volcanic Association of the Minusa Trough: Mechanisms of Formation and Sources of Melts, as Examplified by Batenevo Rise. Petrology 23, 353–375. https://doi.org/10.1134/S0869591115040062.

10. Zindler A., Hart S., 1986. Chemical Geodynamics. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 14, 493–571. https://doi.org/10.1146/annurev.ea.14.050186.002425.