КОМБИНИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ДИАПИРОВОГО И КОЛЛИЗИОННОГО МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТ-МИГМАТИТ-ГНЕЙСОВЫХ КУПОЛОВ СВЕКОФЕННСКОГО ПОЯСА В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ
https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-4-0715
Аннотация
Геологические примеры развития термальных купольных структур в Свекофеннском поясе демонстрируют связь между плутоническими и метаморфическими событиями и усиление метаморфизма к ядерным частям этих структур. Для таких геологических обстановок создана 2D модель с количественной оценкой температурного воздействия мантийных магм в основании коры и формирования диапировых ядер, окруженных высокотемпературными ареалами со степенью метаморфизма до гранулитовой фации. Моделирование показывает возможность плавления нижней коры в присутствии водного флюида под воздействием мантийных магм. После плавления происходит диапировый подъем частично расплавленных масс на более высокие уровни. Потребляемый водный флюид переходит в расплав, понижая его вязкость и плотность. Высота подъема высокотемпературных ядер определяется глубиной перехода от вязкой к упругопластической реологии вещества коры. На более высокие уровни эти массы поднимаются в частично расплавленном состоянии в процессе надвигообразования за счет «коллизионной» тектоники.
Ключевые слова
Об авторах
О. П. Полянский
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН
Россия
Россия
630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3
Ш. К. Балтыбаев
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
Россия
Россия
199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
А. В. Бабичев
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН
Россия
Россия
630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3
Список литературы
1. Andersson U.B., Larsson L., Wikström A., 1992. Charnockites, Pyroxene Granulites and Garnet-Cordierite Gneisses at a Boundary between Early Svecofennian Rocks and Småland-Värmland Granitoids, Karlskoga, Soutliem Sweden. Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar 114 (1), 1–15. https://doi.org/10.1080/11035899209453457.
2. Baltybaev Sh.K., Glebovitskii V.A., Kozyreva I.V., Konopelko D.L., Levchenkov O.A., Sedova I.S., Shuldiner V.I., 2000. Geology and Petrology of the Svecofennides of the Ladoga Region. Saint Petersburg University Publishing House, Saint Petersburg, 200 p. (in Russian)
3. Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Конопелько Д.Л., Левченков О.А., Седова И.С., Шульдинер В.И. Геология и петрология свекофеннид Приладожья. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. 200 с.].
4. Baltybaev Sh.K., Glebovitskii V.A., Kozyreva I.V., Shul’diner V.I., 1996. The Meyeri Thrust: The Main Element of the Suture at the Boundary between the Karelian Craton and the Svecofennian Belt in the Ladoga Region of the Baltic Shield. Doklady Earth Sciences 348 (4), 581–584.
5. Baltybaev Sh.K., Levchenkov O.A., Berezhnaya N.G., Levskii L.K., Makeev A.F., Yakovleva S.Z., 2004. Age and Duration of Svecofennian Plutono-Metamorphic Activity in the Ladoga Area, Southeastern Baltic Shield. Petrology 12 (4), 330–347.
6. Балтыбаев Ш.К., Левченков О.А., Левский Л.К. Свекофеннский пояс Фенноскандии: пространственно-временная корреляция раннепротерозойских эндогенных процессов. СПб.: Наука, 2009. 276 с.
7. Baltybaev Sh.K., Levchenkov O.A., Levsky L.K., Eklund O., Kilpeläinen T., 2006. Two Metamorphic Stages in the Svecofennian Domain: Evidence from the Isotopic Geochronological Study of the Ladoga and Sulkava Metamorphic Complexes. Petrology 14, 268–283. https://doi.org/10.1134/S0869591106030039.
8. Chopin F., Korja A., Hölttä P., 2013. Tectonometamorphic Evolution of a Large Dome in the Svecofennian Paleoproterozoic Accretionnary Orogeny. In: Abstracts of the General Assembly of the European Geosciences Union (April 7–12, 2013, Vienna, Austria). Vol. 15. EGU, EGU2013-10231.
9. Ehlers C., Lindroos A., Selonen O., 1993. The Late Svecofennian Granite-Migmatite Zone of Southern Finland – A Belt of Transpressive Deformation and Granite Emplacement. Precambrian Research 64 (1–4), 295–309. https://doi.org/10.1016/0301-9268(93)90083-E.
10. Hansen F.D., Carter N.L., 1982. Creep of Selected Crustal Rocks at 1000 MPa. Transactions of the American Geophysical Union 63, 437.
11. Haudenschild U., 1988. K-Ar Age Determination on Biotite and Muscovite in the Pihtipudas – Lisalmi and Joroinen – Sulkava Areas, Eastern Finland. Bulletin of the Geological Survey of Finland 343, 33–50.
12. Hölttä P., 1988. Metamorphic Zones and the Evolution of Granulite Grade Metamorphism in the Early Proterozoic Pielavesi Area, Central Finland. Bulletin of the Geological Survey of Finland 344, 50 p.
13. Huhma H., 1986. Sm-Nd, U-Pb and Pb-Pb Isotopic Evidence for the Origin of the Early Proterozoic Svecokarelian Crust in Finland. Bulletin of the Geological Survey of Finland 337, 52 p.
14. Johannes W., Holtz F., 1996. Petrogenesis and Experimental Petrology of Granitic Rocks. Springer, Berlin, Heidelberg, 335 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-61049-3.
15. Johnson M.R.W., Harley S.L., 2012. Orogenesis: The Making of Mountains. Cambridge University Press, 388 p.
16. Кицул В.И. Петрология карбонатных пород ладожской формации. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 171 с.
17. Колодяжный С.Ю. Структурно-кинематическая эволюция юго-восточной части Балтийского щита в палеопротерозое. М.: ГЕОС, 2006. 332 с.
18. Korja A., Heikkinen P.J., 2008. Seismic Images of Paleoproterozoic Microplate Boundaries in the Fennoscandian Shield. In: K.C. Condie, V. Pease (Eds), When Did Plate Tectonics Begin on Planet Earth? GSA, p. 229–248. http://doi.org/10.1130/2008.2440(11).
19. Коробейников С.Н. Нелинейное деформирование твердых тел. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 262 с.
20. Korobeynikov S.N., Reverdatto V.V., Polyanski O.P., Sverdlova V.G., Babichev A.V., 2009. Computer Simulation of Underthrusting and Subduction Due to Collision of Slabs. Numerical Analysis and Applications 2 (1), 58–73. https://doi.org/10.1134/S1995423909010066.
21. Korsman K., 1977. Progressive Metamorphism of the Metapelites in the Rantasalmi-Sulkava Area, Southeastern Finland. Bulletin of the Geological Survey of Finland 290, 82 p.
22. Korsman K., Hölttä P., Hautala T., Wasenius P., 1984. Metamorphism as an Indicator of Evolution and Structure of Crust in Eastern Finland. Bulletin of the Geological Survey of Finland 328, 40 p.
23. Korsman K., Korja T., Pajunen M., Virransalo P., GGT/ SVEKA Working Group, 1999. The GGT/SVEKA Transect: Structure and Evolution of the Continental Crust in the Paleoproterozoic Svecofennian Orogen in Finland. International Geology Review 41 (4), 287–333. https://doi.org/10.1080/00206819909465144.
24. Korsman K., Niemela R., Wasenius P., 1988. Multistage Evolution of the Proterozoic Crust in the Savo Schist Belt, Eastern Finland. Bulletin of the Geological Survey of Finland 343, 89–96.
25. Luosto U., Lanne E., Korhonen H., 1984. Deep Structure of the Earth’s Crust on the Sveka Profile in Central Finland. Annales Geophysicae 2 (5), 559–570.
26. Мигматиты / Ред. А.А. Маракушев, Дж.Р. Эшуорт. М.: Мир, 1988. 344 с.].
27. Mei S., Bai W., Hiraga T., Kohlstedt D.L., 2002. Influence of Melt on the Creep Behavior of Olivine-Basalt Aggregates under Hydrous Conditions. Earth and Planetary Science Letters 201 (3–4), 491–507. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)00745-8.
28. Мигматизация и гранитообразование в различных термодинамических режимах / Ред. Ф.П. Митрофанов. Л.: Наука, 1985. 310 с.].
29. Нагайцев Ю.В. Петрология метаморфических пород ладожского и беломорского комплексов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 160 с.].
30. Pajunen M. (Ed.), 1994. High Temperature – Low Pressure Metamorphism and Deep Crustal Structures. Meeting of IGCP Project 304 "Deep Crustal Processes" in Finland, September 16–20, 1994. Geological Survey of Finland, Espoo, 75 p.
31. Papunen H., 1986. Platinum-Group Elements in Svecokarelian Nickel-Copper Deposits, Finland. Economic Geology 81(5), 1236–1241. http://doi.org/10.2113/gsecongeo.81.5.1236.
32. Patchett J., Kouvo O., 1986. Origin of Continental Crust of 1.9–1.7 Ga Age: Nd Isotopes and U-Pb Zircon Ages in the Svecokarelian Terrain of South Finland. Contributions to Mineralogy and Petrology 92, 1–12. http://doi.org/10.1007/BF00373959.
33. Polyansky O.P., Babichev A.V., Reverdatto V.V., Korobeynikov S.N., 2012. Formation and Upwelling of Mantle Diapirs through the Cratonic Lithosphere: Numerical Thermomechanical Modeling. Petrology 20, 120–137. https://doi.org/10.1134/S086959111202004X.
34. Polyansky O.P., Kargopolov S.A., Babichev A.V., Reverdatto V.V., 2019. High-Grade Metamorphism and Anatexis in the Teletskoe–Chulyshman Belt (Gorny Altai): U–Pb Geochronology, Р-Т Estimates, and Thermal Tectonic Model. Russian Geology and Geophysics 60, 12, 1425–1443. https://doi.org/10.15372/RGG2019108.
35. Polyansky O.P., Korobeynikov S.N., Babichev A.V., Reverdatto V.V., Sverdlova V.G., 2014. Numerical Modeling of Mantle Diapirism as a Cause of Intracontinental Rifting. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 50, 839–852. https://doi.org/10.1134/S1069351314060056.
36. Предовский А.А., Петров В.П., Беляев О.А. Геохимия рудных элементов метаморфических серий докембрия (на примере Северного Приладожья). Л.: Наука, 1967. 139 с.
37. Prokoph A., Ernst R.E., Buchan K.L., 2004. Time-Series Analysis of Large Igneous Provinces: 3500 Ma to Present. The Journal of Geology 112 (1), 1–22. https://doi.org/10.1086/379689.
38. Quick J.E., Sinigoi S., Mayer A., 1994. Emplacement Dynamics of a Large Mafic Intrusion in the Lower Crust, Ivrea-Verbano Zone, Northern Italy. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 99 (B11), 21559–21573. https://doi.org/10.1029/94JB00113.
39. Shuldiner V.I., Baltibaev Sh.K., Kozyreva I.V., 1997. Metamorphic Evolution of Garnet-Bearing Granulites in the Western Ladoga Area. Petrology 5 (3), 223–245.
40. Судовиков Н.Г. Тектоника, метаморфизм, мигматизация и гранитизация пород ладожской формации // Труды лаборатории геологии докембрия. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1954. Вып. 4. 198 с.
41. Судовиков Н.Г., Глебовицкий В.А., Сергеев А.С., Петров В.П., Харитонов А.Л. Геологическое развитие глубинных зон подвижных поясов (Северное Приладожье). Л.: Наука, 1970. 227 с.
42. Vaasjoki M., Kontoniemi O., 1991. Isotopic Studies the Proterozoic Osikonmaki Gold Prospect at Rantasalmi, Shoutheastern Finland. Geological Survey of Finland. Special Paper 12, 53–57.
43. Vaasjoki M., Sakko M., 1988. The Evolution of the Raahe- Ladoga Zone in Finland: Isotopic Constrains. Bulletin of the Geological Survey of Finland 343, 7–32.
44. Väisänen M., Manttari I., Hölttä P., 2002. Svecofennian Magmatic and Metamorphic Evolution in Southwestern Finland as Revealed by U-Pb Zircon SIMS Geochronology. Precambrian Research 116 (1–2), 111–127. http://doi.org/10.1016/S0301-9268(02)00019-0.
45. Veenhof R.P., Stel H., 1991. A Cleavage Triple Point and Its Meso-Scopic Structures: The Mustio Sink (Svecofennides of SW Finland). Precambrian Research 50 (3–4), 269–282. https://doi.org/10.1016/0301-9268(91)90025-6.
46. Великославинский Д.А. Сравнительная характеристика регионального метаморфизма умеренных и низких давлений (на примере Северо-Байкальской и Северо-Ладожской областей развития метаморфической зональности). Л.: Наука, 1972. 192 с.
Рецензия
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 23-27-00106).
Для цитирования:
Полянский О.П., Балтыбаев Ш.К., Бабичев А.В. КОМБИНИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ДИАПИРОВОГО И КОЛЛИЗИОННОГО МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТ-МИГМАТИТ-ГНЕЙСОВЫХ КУПОЛОВ СВЕКОФЕННСКОГО ПОЯСА В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ. Геодинамика и тектонофизика. 2023;14(4). https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-4-0715
For citation:
Polyansky O.P., Baltybaev S.K., Babichev A.V. A COMBINED MODEL OF THE DIAPIRIC AND COLLISIONAL FORMATION MECHANISM OF THE PALEOPROTEROZOIC GRANITE-MIGMATITE-GNEISS DOMES OF THE SVECOFENNIAN BELT. Geodynamics & Tectonophysics. 2023;14(4). (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-4-0715
Просмотров: 75
Послать статью по эл. почте 