3D-моделирование и возраст коллизионного этапа метаморфизма блока Хан-Хухей (Северная Монголия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье приводится реконструкция раннепалеозойского коллизионного этапа метаморфизма блока Хан-Хухей (Сев. Монголия) на основе 3D-численного моделирования термического состояния коры и изотопного датирования. Впервые Sm/Nd-методом определён возраст гранат-биотитового сланца из метаморфического комплекса блока Хан-Хухей, который составил 517.4±7.4 млн лет. Для сопоставления полученной оценки возраста метаморфизма с имеющимися определениями возраста (пост-)коллизионного гранитообразования в интервале 513–505 млн лет выполнено 3-мерное численное моделирование. В модели рассматривается в качестве причины плавления и формирования гранитоидных расплавов радиогенное нагревание при повышенном значении тепловыделения в породах утолщённой коры блока Хан-Хухей. Моделирование в трёхмерной постановке проведено впервые для термально-купольного типа метаморфизма. Результаты позволяют получить реалистичное представление о механизмах магмогенерации в типичных коллизионных обстановках при отсутствии мантийных магматических источников тепла. Временной интервал между метаморфизмом и этапом анатектического магмообразования составляет 5–12 млн лет.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Семенов

Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: semenov@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

О. П. Полянский

Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: semenov@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

В. В. Ревердатто

Институт геологии и минералогии имени В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: semenov@igm.nsc.ru

академик РАН

Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Козаков И. К., Сальникова Е. Б., Анисимова И. В. и др. Тектоническая позиция метаморфических поясов позднего неопротерозоя–раннего палеозоя в структуре Тувино-Монгольского террейна Центрально-Азиатского складчатого пояса // Петрология. 2019. Т. 27. № 1. С. 47–64. doi: 10.31857/S0869-59032747-64.
  2. Полянский О. П., Селятицкий А. Ю., Зиновьев С. В., Бабичев А. В. Тектонотермальная раннепалеозойская эволюция блока Хан-Хухей (Северная Монголия) // Петрология. 2023, Т. 31. № 5. С. 510–530. doi: 10.31857/S0869590323050047.
  3. Шелепаев Р. А., Егорова В. В., Изох А. Э., Зельтман Р. Коллизионный базитовый магматизм складчатого обрамления юга Сибири (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 5. С. 653–672.
  4. Селятицкий А. Ю., Полянский О. П., Шелепаев Р. А. Глубинный контактово-метаморфический ореол Баянкольского габбро-монцодиоритового массива – индикатор нижнекоровых базитовых камер (Западный Сангилен, Ю–В Тува) // Геология и гео физика. 2021. Т. 62. № 9. С. 1204–1226.
  5. Геологическая карта Республики Тыва (СФО). 2002. По материалам Госгеолкарта-1000 и Госгеол карта-200 (Отв. исп. Струнин Б.М). URL: https://webmapget.vsegei.ru/index.html
  6. Badarch G., Cunningham W. D., Windley B. F. A new terrane subdivision for Mongolia: implications for the Fanerozoic crustal growth of Central Asia // Journal of Asian Earth Sciences. 2002. V. 21. P. 87–110.
  7. Кузьмичев А. Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: ПРОБЕЛ-2000, 2004. 192 с.
  8. Ярмолюк В. В., Дегтярев К. Е. Докембрийские террейны Центрально-Азиатского орогенного пояса: сравнительная характеристика, типизация и особенности тектонической эволюции // Геотектоника. 2019. № 1. С. 3–43.
  9. Семенов А. Н., Полянский О. П. Численное моделирование механизмов минглинга и миксинга магмы на примере формирования сложных интрузивов // Геология и геофизика, 2017. Т. 58. № 11. С. 1664–1683.
  10. Полянский О. П., Изох А. Э., Семенов А. Н. и др. Термомеханическое моделирование формирования многокамерных интрузий для выявления связи плутонометаморфизма с габбро-диоритовыми массивами Западного Сангилена, Тува, Россия // Геотектоника. 2021. № 1. С. 1–21.
  11. Ranally G. Rheology of the Earth. London, Chapman & Hall, 1995. 413 p.
  12. Тёркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика: Геологические приложения физики сплошных сред. Ч. 2. М.: Мир, 1985. 360 с.
  13. Rosenberg C. L., Handy M. R. // J. Metamorphic Geol. 2005. V. 23 (1), P. 19–28. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2005.00555.x
  14. Гибшер А. С., Гибшер А. А., Мальковец В. Г. и др. Природа и возраст высокобарического (кианитового) метаморфизма Западного Сангилена (юго-восточная Тува) // Геодинамические обстановки и термодинамические условия регионального метаморфизма в докембрии и фанерозое / Материалы V Российской конференция по проблемам геологии и геодинамики докембрия, Санкт-Петербург, ИГГД РАН. СПб.: Sprinter, 2017. С. 52–53.
  15. Травин А. В. Термохронология раннепалеозойских коллизионных, субдукционно-коллизионных структур Центральной Азии // Геология и гео физика. 2016. Т. 57. № 3. С. 553–574.
  16. Аникина Е. В., Малич К. Н., Белоусова Е. А., Баданина И. Ю., Солошенко Н. Г., Русин И. А., Алексеев А. В. U-Pb возраст и Hf-Nd-Sr изотопная систематика жильных пород Волковского массива (Средний Урал, Россия) // Геохимия. 2018. № 3. С. 209–221.
  17. Верниковский В. А., Полянский О. П., Бабичев А. В., Верниковская А. Е., Проскурнин В. Ф., Матушкин Н. Ю. Тектонотермальная модель для позднепалеозойского синколлизионного этапа формирования Карского орогена (Северный Таймыр, Центральная Арктика)// Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 4. С. 440–457.
  18. Кориковский С. П. Контрастные модели проградно-ретроградной эволюции метаморфизма фанерозойских складчатых поясов в зонах коллизии и субдукции // Петрология. 1995. Т. 3 (1). С. 45–63.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. (а) Структурно-тектоническая схема Северной Монголии и примыкающей части Алтае-Саянской области (составлена на основе [5–8]). Серым цветом показаны Западно-Сангиленский (ЗС) и Хан-Хухейский (Х–Х) метаморфические блоки в пределах Сангиленского массива. (б) Схема геологического строения метаморфического блока хр. Хан-Хухэй (Северная Монголия) в районе междуречья Хангил-Цагиин-Гол и Барун-Турун-Гол по [1]. 1 – постметаморфические гранодиориты, трондьемиты раннего палеозоя; 2 – синметаморфические гранодиориты; 3 – раннескладчатые биотитовые плагиогранодиориты; 4 – мраморизованные известняки с прослоями кварцитов балыктыгхемского комплекса; 5 – моренский комплекс нерасчленённый (гнейсы, амфиболиты, кварциты, сланцы, рассланцованные гранитоиды); 6 – эрзинский комплекс (биотитовые и гранат-биотитовые гнейсы с реликтами гиперстена); 7 – внемасштабные тела монцодиоритов; 8 – разломы: взбросы и надвиги (а), сдвиги (б). Точки определения возраста обозначены звёздами: 1, 2 (513 и 505 млн лет) – данные [1], 3 – 517.4±7.4 млн лет, данная работа.

Скачать (62KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Геометрия модельной области, граничные условия и физические свойства для коры и мантии (а) и начальное распределение температуры (б) в интервале 500‒800°С (вне диапазона показана одним цветом). Ориентация осей y (Север) и х (Восток) соответствует географической. Поверхность взброса разделяет автохтон (Эрзинский и Моренский комплексы), восточный блок, и аллохтон (балыктыгхемский и нарынский комплексы), западный блок модели. Обозначение физических параметров см. в тексте.

Скачать (24KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты расчёта, показывающие объёмное изображение поверхности солидуса (серая поверхность) и распределение температуры в продольном срезе (цветовая шкала в °С) на момент через 5 (а, б) и 10 млн лет (в, г) после прекращения коллизии (возраст соответствует ~510 и 505 млн лет). Точки обзора выбраны с целью более наглядного представления трёхмерной структуры физических полей.

Скачать (54KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Sm–Nd-изохрона для гранат-биотитового сланца блока Хан-Хухей. Grt, Bt, WR – гранат, биотит, валовая проба, соответственно.

Скачать (12KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024