CC BY
63
УДК 552.11:552.3: 550.93 (571.52)
ВОЗРАСТ И ПРИРОДА ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД ДАХУНУРСКОГО ПЛУТОНА, ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ТУВА
Врублевский Василий Васильевич,
д-р геол.-минерал. наук, проф. кафедры динамической геологии Томского государственного университета, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36. E-mail: [email protected]
Никифоров Анатолий Викторович,
канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. лаборатории редкометалльного магматизма Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Россия, 119017, г. Москва, Старомонетный пер., д. 35. E-mail: [email protected]
Сугоракова Амина Мидхатовна,
канд. геол.-минерал. наук, вед. науч. сотр. лаборатории геодинамики, магматизма и рудообразования Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Республика Тыва, 667010, г. Кызыл, ул. Интернациональная, д. 117а. E-mail: [email protected]
Лыхин Дмитрий Алексеевич,
канд. геол.-минерал. наук, науч. сотр. лаборатории редкометалльного магматизма Института геологии рудных месторождений,
петрографии, минералогии и геохимии РАН, Россия, 119017, г. Москва, Старомонетный пер., д. 35. E-mail: [email protected]
Козулина Тамара Викторовна,
аспирант кафедры динамической геологии Томского государственного университета, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36. E-mail: [email protected]
Юдин Денис Сергеевич,
канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. лаборатории изотопноаналитических методов Института геологии и минералогии СО РАН, Россия, 630090, Новосибирск, пр. Академика Каптюга, д. 3.
E-mail: [email protected]
Исследования направлены на обоснование возраста, природы источников родоначальных магм и геодинамических условий внедрения щелочных интрузий Тувино-Монгольского террейна/микроконтинента, что является актуальным при проведении реконструкций развития Палеоазиатского океана и палеозойского магматизма в складчатом обрамлении Сибирского кратона. Изученный Дахунурский интрузивный массив ультраосновных фойдолитов и фойяитов на Сангиленском нагорье представляет собой раннекарбоновую производную щелочного магматизма палеозоя Юго-Восточной Тувы. По впервые полученным прецизионным изотопным Ar-Ar данным его становление происходило - 328 млн лет назад. Выявленные методом ICP-MS геохимические особенности щелочных пород плутона предполагают интрузию в сложной геодинамической обстановке взаимодействия мантийного плюма с аккреционными комплексами активной континентальной окраины. На этом основании оцениваются длительность и условия тектонического режима формирования одной из крупных изверженных провинций Центрально-Азиатского складчатого пояса.
Ключевые слова:
Щелочной магматизм, геохронология, геохимия, мантийный плюм, активная континентальная окраина, нагорье Сангилен.
Введение
На Сангиленском нагорье в Юго-Восточной Туве установлено более 20 сравнительно небольших по размерам дифференцированных щелочных интрузивных массивов, которые по составу петрографической ассоциации объединяются в виде
магматической серии эгирин-геденбергитовых фойяитов, ювитов и ийолит-уртитов [1]. Фойяиты преобладают только в значительно эродированных плутонах (Баянкольский интрузив). В остальных случаях (Харлинский, Чикский, Дахунурский и другие массивы) доминируют обогащенные нефе-
лином породы - фойдолиты. Кроме этого, в Центральном Сангилене известны массивы, которые сложены преимущественно амфиболовыми щелочными и нефелиновыми сиенитами (Коргередабин-ская, Тоскульская, Уланэргинская интрузии) и относятся к другому формационному типу [1].
Некоторые исследователи все нефелиновые породы вместе с проявленными в регионе субщелоч-ными габброидами, щелочными сиенитами и щелочными гранитами считают производными сан-гиленского магматического комплекса среднего палеозоя [2]. До последнего времени оценки его радиологического возраста основывались на изотопных К-Аг и и-^-РЬ датировках, полученных в 60-70-е гг. прошлого столетия [3-6]. Разброс значений возраста пород составляет ~200-450 млн лет. Очевидно, это не позволяет объединять все проявления щелочного магматизма в Юго-Восточной Туве в рамках одного комплекса, и тем более считать его, как предложено [2], даже «ориентировочно раннедевонским». Вместе с тем анализ уже имеющихся геохронологических данных показывает, что в пределах Центрального Сангилена развитие фельдшпатоидного магматизма могло происходить в два временных этапа [4]: силурийско-девонский (венлок-эмс, ~430-402 млн лет) для по-
родной ассоциации с эгирин-геденбергитовыми фойяитами и каменноугольный (~330—304 млн лет) для амфиболовых нефелиновых сиенитов. С последним из них по возрасту сопоставимы ред-кометалльные щелочные граниты месторождения Улуг-Танзек (301 ±1 млн лет, циркон, U-Pb; 296±2 млн лет, рибекит, Ar-Ar) [7], иногда рассматриваемые как поздняя фаза сангиленского комплекса [2]. Приведенные нами данные 40Аг/39Аг-изотопного анализа и геохимические особенности Дахунурского массива в Центральном Сангилене позволяют предполагать импульсное проявление регионального щелочного магматизма в карбоне и его развитие в сложной окраинно-континентальной геодинамической обстановке.
Геологическая позиция и вещественный состав
интрузивного массива
Дахунурский фойдолит-фойяитовый массив расположен в пределах Сангиленского выступа, который рассматривается как часть Тувино-Мон-гольского докембрийского террейна (микроконтинента) [8]. При этом предполагается, что в его цоколе присутствуют протерозойские кристаллические комплексы, а чехол сложен карбонатными, терригенными и вулканогенными породами поз-
Рис. 1. Геологическая схема Дахунурского плутона (по [9] с изменениями) 1 - графитистые мраморы балыгтыгхемской свиты (РН3), 2 - плагиограниты таннуольского комплекса Р1), 3~7 - щелочные породы Дахунурского массива: (3) щелочные клинопироксениты (якупирангиты) и мельтейгиты, (4) ийолиты и ийолит-уртиты, (5) нефелиновые сиениты, (6) нефе-лин-цеолитовые пегматиты, (7) кальцитизированные и гранатсодержащие фойдолиты, скаполитизированные и нефе-линизированные пироксениты, 8 - разрывные нарушения (а) и зона милонитизации (б). Звездочкой с номером отмечено место отбора пробы на Аг-Аг-изотопный анализ. На врезке показано географическое положение Дахунурского интрузива (50°21'с. ш, 96°45'в. д.)
днего рифея-кембрия. Геологическая позиция щелочного интрузива обусловлена приуроченностью к северному плечу Нарынско-Балыктыгхемской субширотной грабен-синклинали в центральной части нагорья Сангилен, где он прорывает мраморы балыктыгхемской свиты верхнего протерозоя и контролируется зоной субмеридионального глубинного разлома [2]. В составе массива выделяется два сближенных крутопадающих тела с общей площадью выхода на поверхность ~1,5 км2, сложенных якупирангитами, мельтейгитами, ийоли-тами, ийолит-уртитами, уртитами и нефелиновыми сиенитами (рис. 1). Среди фойдолитов с первичным нефелин-клинопироксеновым парагенезисом встречаются пегматоидные и метасоматически измененные участки с широко развитым кальцитом, шорломитом, цеолитом, а также карбонатитопо-добные жильные образования [9, 10]. Для нефелиновых сиенитов характерно наличие зон с полосчатым строением и повышенным (до -20...25 %) содержанием амфибола и биотита.
По химическому составу силикатные породы Дахунурского плутона (табл. 1) представляют собой магматическую серию ультраосновных фойдо-литов и основных фельдшпатоидных сиенитов (ме-зократовых фойяитов) с характерной пониженной кремнекислотностью (SiO2 -39...46 мас. %), высокой щелочностью (Na2O+K2O ~ до 15.17 мас. %; Na2O/K2O ~ 3,7.5,9 мас. %) и глиноземистостью (Al2O3 ~ до 24.28 мас. %). От фойдолитов к фойяи-там на фоне снижения магнезиальности пород и содержаний Ca, Mg, Fe, Cr, Ni, V, Co, Sc происходит накопление большинства LILE (large ion lithophyle elements) и HFSE (high field strength elements). Характер их поведения во многом соответствует особенностям редкоэлементного состава комбинированного источника типа CIAB+OIB (рис. 2) с проявлением Nb-Ta и Zr-Hf спектральных минимумов, свойственных производным над-субдукционного магматизма. По-видимому, участием литосферного субстрата обусловлены повышенные концентрации Rb, Ba, Sr, U, особенно заметные в нефелиновых сиенитах массива.
Распределение REE (rare earth elements) в щелочных породах при невысоких суммарных концентрациях элементов (~ 30.112 г/т; La/Yb ~3,1.10,0 г/т) также хорошо сопоставимо со средним составом базальтоидов континентальных островных дуг. Наиболее низкие содержания REE в уртитах и ийолит-уртитах (рис. 2) связаны с уровнем их накопления в доминирующем нефелине. Как и в случае аналогичных пород Кия-Шалтыр-ского плутона в Кузнецком Алатау, можно предположить флотационный механизм сегрегации этого минерала в щелочной магме с переходом большей части REE в остаточный расплав. В целом о мульт-компонентном источнике вещества и сложном гео-динамическом режиме Дахунурской интрузии позволяют судить вариации индикаторных соотно-
шений Zr, №, Та, ТЬ, У, УЬ (рис. 3) в изученных щелочных породах, которые свидетельствуют о ее внедрении в обстановке взаимодействия активной континентальной окраины с плюмом, контролирующим внутриплитный магматизм 01В-типа.
Таблица 1. Представительный химический состав щелочных пород Дахунурского плутона
Компо- Обр. Обр. Обр. Обр. Обр.
нент Дх248/1 Дх247 Дх243/1 Дх246 Дх244
SiO2 43,09 41,38 41,76 41,74 46,08
TiO2 1,35 1,43 0,77 0,44 1,23
AI2O3 10,83 14,84 22,29 27,75 19,87
FeA 11,44 12,10 7,76 4,73 7,90
MnO 0,19 0,18 0,14 0,08 0,15
MgO 8,33 5,73 1,97 1,23 0,75
CaO 20,63 18,92 10,88 7,29 7,16
Na2O 2,21 2,91 9,30 12,60 9,60
K2O 0,37 0,71 1,96 2,68 2,17
P2O5 0,14 0,79 0,56 0,32 0,31
П.п.п. 1,76 1,14 2,54 1,19 4,92
Сумма 100,34 100,13 99,93 100,05 100,14
Cr 26 8,9 8,9 11 6,5
Ni 94 11 3,9 4,5 2,5
V 193 148 68 38 29
Co 41 28 16 10 11
Sc 28 4,7 1,1 0,6 1,1
Cs 0,9 0,04 0,18 0,11 0,27
Rb 6,9 6,1 23 16 35
Ba 126 90 366 119 952
Sr 398 501 895 821 1611
Nb 1,5 1,1 2,6 0,9 13
Ta 0,17 0,17 0,24 0,23 1,2
Zr 136 152 112 46 128
Hf 3,8 3,4 2 0,89 2,9
Y 21 21 16 5,5 20
Th 0,61 0,84 1,6 0,73 2,6
U 0,59 0,52 0,92 0,64 1,8
Pb 2,8 1,5 5,6 2,8 11
La 7,1 12 18 5 12
Ce 22 33 45 11 30
Pr 3,4 4,4 6,1 1,5 4,2
Nd 17 21 25 6 18
Sm 4,1 4,3 4,9 1,4 4,1
Eu 1,2 1,3 1,4 0,44 1,1
Gd 4,3 4,4 3,9 1,2 3,8
Tb 0,71 0,78 0,59 0,21 0,65
Dy 4,4 3,9 3,1 1,1 3,8
Ho 0,92 0,77 0,58 0,22 0,77
Er 2,2 2,2 1,6 0,66 2,1
Tm 0,37 0,37 0,26 0,09 0,34
Yb 2,3 2,3 1,8 0,78 2,5
Lu 0,38 0,34 0,31 0,11 0,3
ZREE 70,38 91,06 112,54 29,71 83,66
Примечание. Обр. Дх248/1 - якупирангит, Обр. Дх247 -мельтейгит, Обр. Дх243/1 - ийолит, Обр. Дх246 - ийолит-ур-тит, Обр. Дх244 - нефелиновый сиенит. Содержание оксидов (мас. %, РФА) и редких элементов (г/т, ІСР-МБ) в породах определено в Аналитических центрах ИГМ СО РАН (Новосибирск), ТГУ (Томск), ИМГРЭ (Москва).
Порода/хондрит Порода/РМ
/ -0-2 -0-3 -0-4 5 -»б
Рис. 2. Распределение редких элементов в щелочных породах Дахунурского плутона: 1 - якупирангит, 2 - мельтейгит и ийолит, 3 - ийолит-уртит, 4 - нефелиновый сиенит, 5, 6 - средние составы базальтов континентальных островных дуг (С1АВ, 5) и океанических островов (01В, 6) [11, 12]. Концентрации элементов нормированы по составам хондрита С1 и примитивной мантии (РМ) [12]
О 10 20 30 0.1 1 10
Рис. 3. Соотношения HFS-элементов в щелочных породах Дахунурского плутона (А) Диаграмма Zr/Nb~Nb/Th. Источники и композиционные поля базальтоидов разных тектонических обстановок приведены по [13]: ARC - островодужные базальтыы; N-MORB - базальтыы срединно-океанических хребтов, OIB - базальтыы океанических островов, OPB - базальтыы океанических плато. (Б) Диаграмма Th/Yb-Ta/Yb. Дискриминация магматических пород проводится по [14]: О1А - океанические островные дуги, АСМ - активные континентальные окраины, WPVZ - внутриплитные вулканические зоны, MORB - базальты срединно-океанических хребтов, OIB - базальты океанических островов, WPB - внутриплитные океанические базальты
Время и геодинамические условия проявления щелочного магматизма
Известные ранее немногочисленные данные изотопного датирования минералов из фойдолитов Дахунурского массива определяют возраст его становления в очень широком диапазоне от рубежа силур-девон (~402-420 млн лет, К-Аг по нефелину и и-РЬ по везувиану) до раннего карбона (~334 млн лет, К-Аг по биотиту) [3, 4, 6]. Для уточнения времени образования интрузива проведен прецизионный изотопный Аг-Аг-анализ фракции (0,25.0,5 мм) слюды, отобранной из нефели-
новых сиенитов в районе горы Дахунурская (рис. 1). По химическому составу минерал представляет собой титанистый ферробиотит (SiO2 32,9, TiO2 3,3, Al2O3 13,6, FeO 29,6, MnO 0,5, MgO 4,9, Na2O 0,4, K2O 9,1 мас. %; обр. Дх-244, ср. 8 ан.). После совместного облучения навесок биотита и эталонного образца в кадмированном канале ядерного реактора (Томский политехнический университет) и очистки выделенного аргона по стандартной методике [15] его изотопный состав измерялся на масс-спектрометре Noble gas 5400 в ИГМ СО РАН (Новосибирск).
Таблица 2. Результаты изотопного 40Лг/9Лг-анализа породообразующего биотита из нефелинового сиенита Дахунурского плутона
Т, °С
40Лг/39Лг
38Лг/39Лг
37Лг/39Лг
36Лг/39Лг
Е39Лг (%)
Са/К
Возраст, млн лет
Обр. Дх-244, биотит, 40,9 мг, 7=0,004023+0,000042, возраст плато 328,2 ±3,1 млн лет
500
76,7+0,67
0,038+0,0073
0,610+0,339
0,115+0,0067
0,4
2,18+1,220
285,7+12,6
600
52,2+0,04
0,020+0,0004
0,112+0,002
0,009+0,0002
6,2
0,40+0,008
327,2+3,1
650
50,4+0,01
0,020+0,0002
0,039+0,006
0,004+0,0002
19,9
0,14+0,023
326,6+3,
700
50,3+0,02
0,020+0,0004
0,021+0,007
0,004+0,0003
31,9
0,08+0,025
325,8+3,1
750
50,8+0,02
0,020+0,0003
0,016+0,019
0,004+0,0001
38,3
0,06+0,067
328,7+3,1
800
51,2+0,04
0,020+0,0004
0,019+0,029
0,003+0,0006
42,1
0,07+0,106
332,1+3,4
850
51,2+0,03
0,021+0,0009
0,048+0,036
0,006+0,0008
45,7
0,17+0,129
327,3+3,5
900
51,7+0,02
0,020+0,0007
0,105+0,021
0,007+0,0006
49,2
0,38+0,075
327,6+3,3
1000
50,2+0,01
0,020+0,0005
0,020+0,003
0,002+0,0005
83,1
0,07+0,010
328,4+3,1
1050
51,2+0,02
0,019+0,0006
0,093+0,011
0,006+0,0003
0,34+0,041
328,0+3,2
1130
51,1+0,02
0,020+0,0002
0,145+0,012
0,004+0,0002
100
0,52+0,043
330,4+3,2
Рис. 4. Изотопное 40Лг/9Лг-датирование биотита из нефелинового сиенита Дахунурского плутона. Стрелками показано возрастное плато
Полученный спектр выделения аргона по биотиту фойяитов Дахунурского массива характеризуется хорошо выраженным плато с возрастом Т=328±3 млн лет и максимальной долей кумулятивного 39Аг (рис. 4, табл. 2). Это значение можно принять за время закрытия Аг-Аг-изотопной системы в слюде и завершения кристаллизации нефелиновых сиенитов, что позволяет предполагать их образование в раннем карбоне не древнее визей-ского века. На Сангиленском нагорье близкий К-Аг-изотопный возраст имеют породообразующие биотиты из амфиболовых нефелиновых сиенитов Тоскульского (~ 330 млн лет), Уланэргин-ского (~322 млн лет), Коргередабинского (~304 млн лет) интрузивных массивов, которые не содержат в своем составе разновидности мельтей-гит-ийолит-уртитового ряда, обычные для ассоциации с эгирин-геденбергитовыми фойяитами [4]. К-Аг-датировки по нефелину фойдолитов и фойяитов Баянкольского и Харлинского плутонов демонстрируют в среднем значительно более древний возраст ~420 ± 10 млн лет и даже в позднем ур-тит-пегматите Дахунурского массива он не моложе эмса (~402 млн лет) [6]. Опираясь на полученные нами данные современного 40Аг/39Аг-изотопного анализа, следует либо поставить под сомнение в целом возможность и достоверность К-Аг-датиро-вания нефелина (особенно палеозойского возраста) и считать все проявления фельдшпатоидного маг-
матизма в Центральном Сангилене раннекарбоновыми, либо надо признать, что щелочной магматизм имел полихронный (с интервалом ~100-150 млн лет) и телескопированный характер. По нашим неопубликованным геохронологическим (и-РЬ, 8ш-Ш) данным в этом случае пуль-сационное внедрение интрузий выглядит вполне вероятным.
По существующим представлениям, после распада Родинии и образования Палеоазиатского океана Сибирский континент испытал значительный дрейф. Начиная с фанерозоя, при его перемещении и аккреционно-коллизионном росте предполагается взаимодействие с несколькими разновозрастными горячими точками, которые были производными эволюции долгоживущего суперплюма, аналогичного современному горячему полю мантии [16]. В этом отношении развитие карбонового магматизма Юго-Восточной Тувы могло определяться влиянием плюма, который по своему возрасту и местоположению соответствовал бы параметрам Исландской горячей точки/Гоби-Тянь-Шаньского магматического ареала. По-видимому, ее воздействие на перекрывающую активную окраину Сибирского палеоконтинента (Забайкалье в современных координатах) обусловило внутриплитную магматическую активность и формирование Бар-гузино-Витимской изверженной провинции в интервале ~320-280 млн лет назад [7]. Наряду с палеозойскими щелочными интрузиями Витимской зоны, характерной чертой состава провинции является широкое распространение гранитоидов. При этом массивы редкометалльных щелочных гранитов Восточной Тувы объединяются в самостоятельный улуг-танзекский комплекс, сформированный ~ 300 млн лет назад на хронорубеже карбон-пермь [7]. Нами предполагается, что внедрение пространственно сближенных с ними на Сангилене фойдо-лит-фойяитовых интрузий раннекарбонового возраста (~325-330 млн лет) также связано с деятельностью данного плюма и предшествовало его максимальному воздействию на континентальную кору и масштабному анатексису. Основываясь на от-
носительно раннем развитии периферического фельдшпатоидного магматизма, проявленного на территории Восточной Тувы, не исключается возможность более длительного формирования Баргу-зино-Витимской изверженной провинции. Согласно полученным геохимическим данным представляется, что активность щелочного магматизма на первоначальном этапе ее возникновения была об-
условлена процессами плюм-литосферного взаимодействия в условиях активной транзитали.
Исследования выполнены при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (проекты 14.В37.21.1257, 5.3143.2011), Правительства РФ (грант
14.В25.31.0001 БЮ-ОЕО-СЬШ) и РФФИ (гранты 11-05-00144, 12-05-00801, 12-05-00533, 13-05-00181, 13-05-00101,14-05-00494).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Яшина Р.М. Щелочной магматизм складчато-глыбовых областей (на примере южного обрамления Сибирской платформы). - М.: Наука, 1982. - 274 с.
2. Хомичев В.Л., Бухаров Н.С., Минин В.А. Эталон сангиленско-го габбро-нефелинсиенит-щелочногранитового комплекса (Юго-Восточная Тува). - Новосибирск: СНИИГГиМС, 2009. -193 с.
3. Зыков С.И., Ступникова Н.И., Павленко А.С. и др. Абсолютный возраст интрузий Восточно-Тувинского региона и Енисейского кряжа // Геохимия. - 1961. - № 7. - С. 547-560.
4. Яшина Р.М., Борисевич И.В. Абсолютный возраст щелочных пород Восточной Тувы // Абсолютное датирование тектоно-магматических циклов и этапов оруденения. - М.: Наука, 1966. - С. 326-336.
5. Дергачев В.Б. О возрасте и радиологических датировках нефелиновых пород Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. - 1973. - № 7. - С. 64-71.
6. Кононова В.А. Якупирангит-уртитовая серия щелочных пород. - М.: Наука, 1976. - 215 с.
7. Ярмолюк В.В., Никифоров А.В., Сальникова Е.Б. и др. Редкометальные гранитоиды месторождения Улуг-Танзек (Восточная Тыва): возраст и тектоническое положение // Доклады Академии наук. - 2010. - Т. 430. - № 2. - С. 248-253.
8. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы (под ред. Е.В. Склярова). - М.: ПР0БЕЛ-2000,
2004. - 192 с.
9. Кононова В.А. Уртит-ийолитовые интрузии Тувы и роль мета-соматических процессов при их формировании // Известия АН СССР. Серия геологическая. - 1957. - № 5. - С. 37-55.
10. Дергачев В.Б. О карбонатитах Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. - 1973. - № 9. - С. 135-137.
11. Kelemen P. B., Hanghrj K., Greene A. R. One View of the Geochemistry of Subduction-related Magmatic Arcs, with an Emphasis on Primitive Andesite and Lower Crust // Treatise on Geochemistry. - 2003. - V. 3. - P. 593-659.
12. Sun S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Magmatism in the ocean basins (Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry). - 1989. - № 42. - P. 313-345.
13. Condie K.C. High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos. - 2005. - V. 79. - P. 491-504.
14. Gorton M.P., Schandl E.S. From continents to island arcs: a geochemical index of tectonic setting for arc-related and within-pla-te felsic to intermediate volcanic rocks // The Canadian Mineralogist. - 2000. - V. 38. - P. 1065-1073.
15. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Поляков Г.В. и др. Ar-Ar-изотопный возраст лампроитовых даек чуйского комплекса, Горный Алтай // Доклады Академии наук. - 2004. - Т. 399. -№4. - С. 516-519.
16. Kuzmin M.I., Yarmolyuk V.V., Kravchinsky V.A. Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic reconstructions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province // Earth-Science Reviews. - 2010. -V. 102.- №1/2. - P. 29-59.
Поступила 21.09.2013 г.
UDC 552.11:552.3: 550.93 (571.52)
THE AGE AND ORIGIN OF ALKALINE ROCKS OF THE DAKHUNUR PLUTON, SOUTH-EASTERN TUVA
Vassily V. Vrublevskii,
Dr. Sc., Tomsk State University, Russia, 634050, Tomsk, Lenin Avenue, 36. E-mail: [email protected]
Anatoly V. Nikiforov,
Cand. Sc., Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Sciences, Russia, 119017, Moscow, Staromonetny street, 35. E-mail: [email protected]
Amina M. Sugorakova,
Cand. Sc., Tuva Institute of Complex Development of Natural Resources, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Russia, 667010, Republic of Tuva, Kyzyl, Internatsionalnaya street, 117a. E-mail: [email protected]
Dmitry A. Lykhin,
Cand. Sc., Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Sciences, Russia, 119017, Moscow, Staromonetny street, 35. E-mail: [email protected]
Tamara V. Kozulina,
Tomsk State University, Russia, 634050, Tomsk, Lenin Avenue, 36. E-mail: [email protected]
Denis S. Yudin,
Cand. Sc., Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Russia, 630090, Novosibirsk, Academka Kaptyuga avenue, 3. E-mail: [email protected]
The research is aimed at proving the age, nature of parental magma sources, and geodynamic conditions, under which alkaline intrusi-ves of the Tuva-Mongolian terrain were introduced. That is relevant when reconstructing development of the Paleoasian Ocean and Paleozoic magmatism in folded frames of the Siberian Craton. The studied Dakhunur intrusion of ultrabasic foidolites and foyaites in the Sangilen Upland is an Early Carboniferous derivative of a Paleozoic alkaline magmatism of the South-Eastern Tuva. According to the precision isotopic Ar-Ar data obtained for the first time, its formation took place - 328 Ma. Geochemical features of alkaline rocks of plu-ton revealed by ICP~MS method indicate the intrusion occurred in a difficult geodynamic environment, where mantle plume interacted with accretionary complexes of active continental margin. Based on this fact, the duration and conditions of a tectonic regime of formation of one of the largest igneous provinces in the Central Asian folded belt are estimated.
Key words:
Alkaline magmatism, geochronology, geochemistry, mantle plume, active continental margin, Sangilen Upland.
REFERENCES
1. Yashina R.M. Shchelochnoy magmatizm skladchato-glybovykh oblastey (na primere uyzhnogo obramleniya Sibirskoy platformy) [Alkaline magmatism of the folded areas in the southern framing of the Siberian craton]. Moscow, Nauka, 1982. 274 p.
2. Khomichev V.L., Bukharov N.S., Minin V.A. Etalon sangilensko-go gabbro-nefelinsyenit-shchelochnogranitnogo kompleksa (Yugo-Vostochnaya Tuva) [Etalon of the Sangilen gabbro-nepheline syenite-alkaline granite complex (South-Eastern Tuva)]. Novosibirsk, SNIIGGIMS, 2009. 193 p.
3. Zhykov S.I., Stupnikova N.I., Pavlenko A.S. Absolutny vozrast intruziy Vostochno-Tuvinskogo regiona i Eniseyskogo kryazha [The age of intrusions of the Eastern Tuva and Yenisei Ridge]. Ge-ochimiya - Geochemistry, 1961, no. 7, pp. 547-560.
4. Yashina R.M., Borisevich I.V. Absolutny vozrast shchelochnykh porod Vostochnoy Tuvy [The age of alkaline rocks in the Eastern
Tuva: Absolute Dating of the tectono-magmatic cycles and stages of mineralization]. Moscow, Nauka, 1966. pp. 326-336.
5. Dergachev V.B. 0 vozraste i radiologicheskikh datirovkakh nefe-linovykh porod Sangilena (Yugo-Vostochnaya Tuva) [On the age and radiological dating nepheline rocks of the Sangilen upland (South-Eastern Tuva)]. Geologiya i geofizika - Geology and geophysics, 1973, no. 7, pp. 64-71.
6. Kononova V.A. Yakupirangit-urtitovaya seriya shchelochnykh porod [The jacupirangite-urtite series of alkaline rocks]. Moscow, Nauka, 1976. 215 p.
7. Yarmolyuk V.V., Nikiforov A.V., Salnikova E.B. Redkometall-nye granitoydy mestorozhdeniya Ulug-Tanzek (Vostochnaya Tyva): vozrast i tektonicheskoe polozhenie [Rare-metal granitoids of the Ulug-Tanzek deposit (Eastern Tyva): age and tectonic setting]. Doklady Akademii Nauk, 2010, vol. 430, no. 1. pp. 95-100.
8. Kuzmichev A.B. Tektonicheskaye istoriya Tuvino-Mongolskogo massiva: rannebaykalsky, pozdnebaykalsky i rannekaledonsky etapy [Tectonic history of the Tuva-Mongolian Massif: Early Bai-kalian, Late Baikalian and Early Caledonian stages]. Ed. by E. Sklyarov. Moscow, PROBEL-2000, 2004. 192 p.
9. Kononova V.A. Urtit-iyolitovye intruzii Tuvy i rol metasoma-ticheskikh protsessov pri ikh formirovanii [Urtite-ijolite intrusions of the Tuva and the role of rock-forming metasomatic processes]. Izvestiya AN SSSR. Seriya geologicheskaya - Bulletin of the AS SSSR, 1957, no. 5, pp. 37-55.
10. Dergachev V.B. 0 karbonatitakh Sangilena (Yugo-Vostochnaya Tuva) [On the carbonatites of the Sangilen upland (South-Eastern Tuva)]. Geologiya i geofizika - Geology and geophysics, 1973, no. 9, pp. 135-137.
11. Kelemen P. B., Hanghrj K., Greene A.R. One View of the Geochemistry of Subduction-related Magmatic Arcs, with an Emphasis on Primitive Andesite and Lower Crust. Treatise on Geochemistry, 2003, vol. 3, pp. 593-659.
12. Sun S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and proces-
ses. Magmatism in the ocean basins (eds. A.D. Saunders, M.J. Norry). Geol. Soc. Special Publ., 1989, no. 42, pp. 313-345.
13. Condie K.C. High field strength element ratios in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? Lithos,
2005, vol. 79, pp. 491-504.
14. Gorton M.P., Schandl E.S. From continents to island arcs: a geochemical index of tectonic setting for arc-related and within-pla-te felsic to intermediate volcanic rocks. The Canadian Mineralogist, 2000, vol. 38, pp. 1065-1073.
15. Vrublevskii V.V., Gertner I.F., Polyakov G.V. Ar-Ar-isotopic age of lamproite dikes of the Chuiskii complex, Gorny Altai. Doklady Earth Sciences, 2004, vol. 399, no. 9, pp. 1252-1255.
16. Kuzmin M.I., Yarmolyuk V.V., Kravchinsky V.A. Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic reconstructions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province. Earth-Science Reviews, 2010, vol. 102, no. 1/2, pp. 29-59.
