Preview

Геодинамика и тектонофизика

Расширенный поиск

БОНИНИТЫ – КРИТЕРИИ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ПАЛЕОСУБДУКЦИОННЫХ ЗОНАХ ГОРНОГО АЛТАЯ

https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0336

Полный текст:

Аннотация

На основе данных по составу расплавных включений в клинопироксенах установлены параметры генерации древних первичных бонинитовых расплавов Горного Алтая (65–105 км, 1410–1590 °С), а также определены условия начала кристаллизации этих магм в промежуточной камере на глубине около 30–35 км, совпадающие с данными по эталонному бонинитовому магматизму современной Идзу-Бонинской островной дуги. Совместное использование состава включений и клинопироксенов из бонинитов Горного Алтая показало, что в одном случае при минимальных температурах (1140–1120 °С) происходил непрерывный подъем кристаллизующейся массы с глубины от 12 до 0.6 км. Для более высокотемпературных магм характерен другой путь – с выделением трех зон кристаллизации пироксенов на глубине 18.0–13.8 км (1245–1205 °С), 12.0–3.5 км (1240–1185 °С) и 3.3–0.6 км (1185–1145 °С), фактически соответствующих промежуточным разноглубинным магматическим камерам, характерным для современных островодужных зон субдукции [Dobretsov et al., 2016]. В результате детальных исследований зональных вкрапленников клинопироксена из бонинитов Курайских офиолитов были установлены параметры эволюции двигающихся вверх бонинитовых расплавов. Выделяются три температурных интервала (1220–1200 °С, 1235–1210 °С и 1120–1220 °С) и три диапазона давлений (1.5–11.5 кбар, 2–6 кбар и 2.0–0.3 кбар). В одном случае установлено существенное падение давления от 11.5 до 1.5 кбар при незначительном снижении температуры от 1220 °С до 1200 °С. В другом случае идет повышение давления от 2 до 6 кбар и снижение температуры кристаллизации от 1235 до 1210 °С. В третьем случае в начале для процессов кристаллизации характерны устойчивые значения температур (1120–1140 °С) и давлений (1.4–2.0 кбар), далее в приповерхностных условиях происходит рост температуры до 1220 °С с резким падением давления до 0.3 кбар.

Об авторах

А. В. Котляров
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; 3 Казанский (Приволжский) федеральный университет.
Россия

Алексей Васильевич Котляров, канд. геол.-мин. наук, н.с. 

Новосибирск.

 



В. А. Симонов
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет; Казанский (Приволжский) федеральный университет.
Россия

Владимир Александрович Симонов, докт. геол.-мин. наук, г.н.с. 

Новосибирск.

 



И. Ю. Сафонова
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет.
Россия

Инна Юрьевна Сафонова, канд. геол.-мин. наук, с.н.с. 

Новосибирск.



Список литературы

1. Ashchepkov I.V., 2001. Clinopyroxene Jd barometer for mantle peridotites and eclogites and thermal conditions of the lithospheric keels of cratons and their surroundings. In: A geo odyssey. GSA Annual Meeting, November 1–10, 2001, Boston, Abstract ID 11658.

2. Buslov M.M., Bersin N.A., Dobretsov N.L., Simonov V.A., 1993. Geology and Tectonics of Gorny Altai. Novosibirsk: UIGGM SB RAS, 122 p.

3. 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.

4. Crawford A.J., Fallon T.J., Green D.H., 1989. Classification, petrogenesis and tectonic setting of boninites. In: A.J. Crawford (Ed.), Boninites. Unwin Hyman, London, p. 2–44.

5. Danyushevsky L.V., Plechov P., 2011. Petrolog3: Integrated software for modeling crystallization processes. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 12 (7), Q07021. https://doi.org/10.1029/2011GC003516.

6. Danyushevsky L.V., Sobolev A.V., 1987. New data on petrology of boninites of Tonga. Geologiya i Geofizika (Soviet Geology and Geophysics) 28 (12), 100–103 (in Russian) [Данюшевский Л.В., Соболев А.В. Новые данные по петрологии бонинитов Тонга // Геология и геофизика. 1987. № 12. С. 100–103].

7. Dobretsov N.L., 1985. A model for the East Sayan nappe tectonics. Geotektonika (Geotectonics) (1), 39–50 (in Russian) [Добрецов Н.Л. О покровной тектонике Восточного Саяна // Геотектоника. 1985. № 1. С. 39–50].

8. Dobretsov N.L., Konnikov E.G., Sklyarov E.V., Medvedev V.N., 1986. Marianite-boninite series and evolution of ophiolite magmatism of East Sayan. Geologiya i Geofizika (Soviet Geology and Geophysics) (12), 29–35 (in Russian) [Добрецов H.Л., Конников Э.Г., Скляров Е.В., Медведев В.Н. Марианит-бонинитовая серия и эволюция офиолито-вого магматизма Восточного Саяна // Геология и геофизика. 1986. № 12. С. 29–35].

9. Dobretsov N.L., Simonov V.A., Buslov M.M., Kotlyarov A.V., 2005. Magmatism and geodynamics of the Paleoasian ocean at the Vendian-Cambrian stage of its evolution. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 46 (9), 933–951.

10. 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., Буслов М.М., Куренков С.А. Океанические и островодужные офиолиты Горного Алтая // Геология и геофизика. 1992. № 12. С. 3–14].

11. Dobretsov N.L., Simonov V.A., Kotlyarov A.V., Kulakov R.Y., Karmanov N.S., 2016. Physicochemical parameters of crystallization of melts in intermediate suprasubduction chambers (by the example of Tolbachik and Ichinskii Volcanoes, Kamchatka Peninsula). Russian Geology and Geophysics 57 (7), 993–1015. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.06.001.

12. Dobretsov N.L., Simonov V.A., Koulakov I.Y., Kotlyarov A.V., 2017. Migration of fluids and melts in subduction zones and general aspects of thermophysical modeling in geology. Russian Geology and Geophysics 58 (5), 571–585. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.09.028.

13. Govorov I.N. (Ed.), 1991. Geology and Petrology of the Zones of Deepwater Troughs in the West Pacific. Nauka, Moscow, 260 p. (in Russian) [Геология и петрология зон глубоководных желобов запада Тихого океана / Ред. И.Н. Говоров. М.: Наука, 1991. 260 с.].

14. Khain E.V., Bibikova E.V., Kröner A., Zhuravlev D.Z., Sklyarov E.V., Fedotova A.A., Kravchenko-Berezhnoy I.R., 2002. The most ancient ophiolite of the Central Asian fold belt: U-Pb and Pb-Pb zircon ages for the Dunzhugur Complex, Eastern Sayan, Siberia, and geodynamic implications. Earth and Planetary Science Letters 199 (3–4), 311–325. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)00587-3.

15. Koulakov I.Y., Kukarina E.V., Gordeev E.I., Chebrov V.N., Vernikovsky V.A., 2016. Magma sources in the mantle wedge beneath the volcanoes of the Klyuchevskoy group and Kizimen based on seismic tomography modeling. Russian Geology and Geophysics 57 (1), 82–94. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.01.006.

16. Kulikova A.V., Buslov M.M., Travin A.V., 2017. Geochronology of the metamorphic rocks in the Kurai accretionary prism (South-Eastern Gorny Altai). Geodynamics & Tectonophysics 8 (4), 1049–1063 (in Russian) [Куликова А.В., Буслов М.М., Травин А.В. Геохронология метаморфических пород Курайского аккреционного клина (юго-восточная часть Горного Алтая) // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 1049–1063]. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-4-0332.

17. Kurenkov S.A., Didenko A.N., Simonov V.A., 2002. Geodynamics of Paleospreading. GEOS, Moscow, 294 p. (in Russian) [Куренков С.А., Диденко А.Н., Симонов В.А. Геодинамика палеоспрединга. М.: ГЕОС, 2002. 294 с.].

18. Kuzmichev A.B., 2004. Tectonic History of the Tuva-Mongolian Massif: Early Baikalian, Late Baikalian and Early Caledonian Stages. Probel-2000, Moscow, 192 p. (in Russian) [Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: Пробел-2000, 2004. 192 с.].

19. Kuznetsov P.P., Simonov V.A., 1976. Some features of the structure of the Chaganuzun hyperbasite massif (Gorny Altai). Geologiya i Geofizika (Soviet Geology and Geophysics) (7), 102–105 (in Russian) [Кузнецов П.П., Симонов В.А. Некоторые черты строения Чаганузунского гипербазитового массива (Горный Алтай) // Геология и геофизика. 1976. № 7. С. 102–105].

20. Peive A.V. (Ed.), 1980. Geology of the Philippine Sea Bottom. Nauka, Moscow, 261 p. (in Russian) [Геология дна Филиппинского моря / Ред. А.В. Пейве. М.: Наука, 1980. 261 с.].

21. Perchuk L.L., 1980. Pyroxene barometer and pyroxene geotherms. Doklady AN SSSR 233 (6), 1196–2000 (in Russian) [Перчук Л.Л. Пироксеновый барометр и пироксеновые геотермы // Доклады АН СССР. 1980. Т. 233. № 6. C. 1196–2000].

22. Schilling J.-G., Ruppel C., Davis A.N., McCully B., Tighe S.A., Kingsley R.H., Lin J., 1995. Thermal structure of the mantle beneath the equatorial Mid-Atlantic Ridge: Influences from the spatial variation of dredged basalt glass compositions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 100 (B6), 10057–10076. https://doi.org/10.1029/95JB00668.

23. Sharas’kin A.Ya., 1992. Tectonics and Magmatism of Marginal Seas in Connection with the Problems of the Evolution of the Crust and Mantle. Nauka, Moscow, 163 p. (in Russian) [Шараськин А.Я. Тектоника и магматизм окраинных морей в связи с проблемами эволюции коры и мантии. М.: Наука, 1992. 163 с.].

24. Simonov V.A., 1993. Petrogenesis of Ophiolites (Thermobarogeochemical Studies). Publishing House of the Institute of Geology, Geophysics and Mineralogy SB RAS, Novosibirsk, 247 p. (in Russian) [Симонов В.А. Петрогенезис офиолитов (термобарогеохимические исследования). Новосибирск: Изд-во ОИГГМ СО РАН, 1993. 247 с.].

25. Simonov V.A., Al’mukhamedov A.I., Gibsher A.S., Medvedev A.Ya., Kovyazin S.V., 2001. Physicochemical conditions of formation of boninites from ophiolites of Mongolia (data on melt inclusions). In: The 7th International L.P. Zonenshain conference on plate tectonics. Nauchny Mir, Moscow, p. 65–66 (in Russian) [Симонов В.А., Альмухамедов А.И., Гибшер А.С., Медведев А.Я., Ковязин С.В. Физико-химические условия образования бонинитов из офиолитов Монголии (данные по расплавным включениям) // 7-я Международная конференция по тектонике плит им. Л.П. Зоненшайна. М.: Научный мир, 2001. С. 65–66].

26. Simonov V.A., Al’mukhamedov A.I., Kovyazin S.V., Medvedev A.Y., Tikunov Y.V., 2004. Conditions of petrogenesis of boninites in ophiolites of the Dzhida zone, Northern Mongolia (from data on melt inclusions). Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 45 (6), 651–662.

27. 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].

28. Simonov V.A., Kotlyarov A.V., Stupakov S.I., 2016. Conditions for the formation of boninites in the paleo island arc complexes of Gorny Altai. In: Geodynamic evolution of the lithosphere of the Central Asian Mobile Belt (from ocean to continent). Issue 14. Institute of the Earth’s Crust SB RAS, Irkutsk, p. 265–267 (in Russian) [Симонов В.А., Котляров А.В., Ступаков С.И. Условия формирования бонинитов в палеоостроводужных комплексах Горного Алтая // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Вып. 14. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2016. С. 265–267].

29. Simonov V.A., Kurenkov S.A., Stupakov S.I., 1998. Boninite series in the paleospreading complexes of the Polar Urals. Doklady Earth Sciences 361 (5), 681–684.

30. Simonov V.A., Kurenkov S.A., Stupakov S.I., Kovyazin S.V., Kireev A.D., 1996. Features of boninitic and shoshonitic series in paleo-islan-arc associations of Gorny Altai and the Polar Urals. In: Problems of geology of Siberia. Vol. 2. Tomsk State University, Tomsk, p. 47 (in Russian) [Симонов В.А., Куренков С.А., Ступаков С.И., Ковязин С.В., Киреев А.Д. Особенности бонинитовых и шошонитовых серий в палеоостроводужных ассоциациях Горного Алтая и Полярного Урала // Проблемы геологии Сибири. Томск: ТГУ, 1996. Т. 2. С. 47].

31. 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 в венд-кембрийских офиолитах Горного Алтая // Доклады АН СССР. 1991. Т. 316. № 2. С. 448–451].

32. Simonov V.A., Sklyarov E.V., Kovyazin S.V., Perelyaev V.I., 2006. Physicochemical parameters of the oldest boninite melts. Doklady Earth Sciences 408 (1), 667–670. https://doi.org/10.1134/S1028334X06040350.

33. Sklyarov E.V., Kovach V.P., Kotov A.B., Kuzmichev A.B., Lavrenchuk A.V., Perelyaev V.I., Shchipansky A.A., 2016. Boninites and ophiolites: Problems of their relations and petrogenesis of boninites. Russian Geology and Geophysics 57 (1), 127–140. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.01.009.

34. Sklyarov E.V., Simonov V.A., Buslov M.M., 1994. Ophiolites of the Southern Siberia and Nothern Mongolia. In: R.G. Coleman (Ed.), Reconstruction of the Paleo-Asian ocean. VCP International Science Publishers, Utrecht, Netherlands, p. 85–98.

35. Sobolev A.V., 1997. Problems of Formation and Evolution of Mantle Magmas. Brief PhD Thesis (Doctor of Geology and Mineralogy). Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of RAS, Moscow, 50 p. (in Russian) [Соболев А.В. Проблемы образования и эволюции мантийных магм: Автореф. дис. … докт. геол.- мин. наук. М.: ГЕОХИ РАН, 1997. 50 с.].

36. Sobolev A.V., Danyushevsky L.V., 1994. Petrology and geochemistry of boninites from the north termination of the Tonga Trench: constraints on the generation conditions of primary high-Ca boninite magmas. Journal of Petrology 35 (5), 1183–1211. https://doi.org/10.1093/petrology/35.5.1183.

37. Sobolev A.V., Slutskii A.B., 1984. Composition and crystallization conditions of the initial melt of the Siberian meimechites in relation to the general problem of ultrabasic magmas. Geologiya i Geofizika (Soviet Geology and Geophysics) (12), 97–110 (in Russian) [Соболев А.В., Слуцкий А.Б. Состав и условия кристаллизации исходного расплава сибирских меймечитов в связи с общей проблемой ультраосновных магм // Геология и геофизика. 1984. № 12. С. 97–110].

38. Tarney J., March N.G., 1991. Major and trace element geochemistry of Holes CY-1 and CY-4: Implications for petrogenetic models. In: I.L. Gibson (Ed.), Cyprus crustal study project: initial report, Holes CY-1 and 1a. Geological Survey of Canada Paper, No. 90-20, p. 133–175.

39. Zonenshain L.P., Kuzmin M.I., 1978. Khan-Taishir ophiolites in Western Mongolia and problems of ophiolite formation. Geotektonika (Geotectonics) (1), 19–42 [Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. Хантайширский офиолитовый комплекс Западной Монголии и проблемы офиолитов // Геотектоника. 1978. № 1. С. 19–42].


Для цитирования:


Котляров А.В., Симонов В.А., Сафонова И.Ю. БОНИНИТЫ – КРИТЕРИИ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ПАЛЕОСУБДУКЦИОННЫХ ЗОНАХ ГОРНОГО АЛТАЯ. Геодинамика и тектонофизика. 2018;9(1):39-58. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0336

For citation:


Kotlyarov A.V., Simonov V.A., Safonova I.Y. BONINITES AS A CRITERION FOR THE GEODYNAMIC DEVELOPMENT OF MAGMATIC SYSTEMS IN PALEOSUBDUCTION ZONES IN GORNY ALTAI. Geodynamics & Tectonophysics. 2018;9(1):39-58. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0336

Просмотров: 334


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2078-502X (Online)