Модель мантийно-корового взаимодействия и сопряженного магматизма в надсубдукционном орогене (палеозой Урала)
https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-2-177-207
Аннотация
Разработана модель магмообразования в коре Уральского подвижного пояса - эталонного эпиокеанического надсубдукционного орогена. Магмообразование происходит как в реликтовой океанической, так и в новообразованной коре орогена. В первом случае формируются небольшие тела практически бескалиевых плагиогранитов, во втором - крупные габбро-тоналит-гранодиорит-гранитные (ГТГГ) и существенно гранитные массивы. Основной вывод из приведенного в статье материала заключается в том, что массовое формирование новой земной коры Уральского подвижного пояса и магмообразование в ней были инициированы сменой маловодного мантийного магматизма водным. Последний сопровождает коровое магмообразование на всех его стадиях. В областях интенсивного водного магматизма формируются центры длительной (до 100 млн лет и более) эндогенной активности (ЦДЭА), продуктом деятельности которых являются ГТГГ и гранитные массивы. В эволюции ЦДЭА выделяются два главных этапа: 1) самопроизвольное частичное плавление (автомигматизация) продуктов водного базитового магматизма - роговообманковых габбро и диоритов, в результате которого образуются расплавы тоналитового, гранодиоритового и плагиогранитного состава; 2) частичное плавление продуктов кристаллизации названных гранитоидных расплавов, формирующее массивы адамеллитового и гранитного состава.
Об авторах
Герман Борисович Ферштатер
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Надежда Сергеевна Бородина
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Россия
Россия
Фердинанд Беа
Department of Mineralogy and Petrology
Россия
Россия
Пилар Монтеро
Department of Mineralogy and Petrology
Россия
Россия
Список литературы
1. Бородина Н.С., Ферштатер Г.Б., Холоднов В.В. (2009) Породообразующие минералы мигматитов Каменского массива. Ежегодник-2008. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 156, 179-181.
2. Бушляков И.Н., Соболев И.Д. (1976) Петрология, минералогия и геохимия гранитоидов Верхисетского массива. М.: Наука, 339 с.
3. Вишнякова М.Д., Бородина Н.С., Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Монтеро П. (2017) U-Pb возраст циркона из пород Крутихинского массива - возможного протолита части гранитов Адуйского массива (Средний Урал). Ежегодник-2016. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 164, 260-263.
4. Владимиров А.Г., Крук Н.Н., Руднев С.Н, Хромых С.В. (2003) Геодинамика и гранитоидный магматизм коллизионных орогенов. Геология и геофизика, 44(12), 1321-1338.
5. Дружинин В.С., Кашубин С.Н., Попов Б.А. и дp. (1989) Строение верхней части литосферы и особенности минерагении Урала. 28-я сессия МГК. Доклады советских геологов. М.: Наука, 114-124.
6. Замятина Д.А. (2016) Породообразующие минералы Крутихинского гранитоидного массива. Ежегодник-2015. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 163, 92-94.
7. Зинькова Е.А. (1997) Геохимия, история формирования и петрогенезис Верхисетского батолита, Средний Урал. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 23 с.
8. Зинькова Е.А., Ферштатер Г.Б.(2007) Синплутонические дайки в гранитоидах Верхисетского массива (Средний Урал). Литосфера, (2), 141-151.
9. Иванов К.С. (1998) Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд лет) и строения Урала. Дис. … докт. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 252 с.
10. История развития Уральского палеоокеана (Ред. Л.П. Зоненшайн). (1984) М.: Изд-во Ин-та океанологии, 187 с.
11. Коваленко В.И., Наумов В.Б., Ярмолюк В.В., Дорофеева В.А. (2000) Летучие компоненты (H2O, CO2, Cl, F, S) в базитовых магмах разных геодинамических обстановок по данным изучения расплавных включений и закалочных стекол. Петрология, 8(2), 131-164.
12. Краснобаев А.А., Ферштатер Г.Б., Беа Ф., Монтеро П. (2006) Полигенные цирконы Адуйского батолита (Средний Урал). Докл. РАН, 410(2), 244-249.
13. Крук Н.Н. (2015) Эволюция континентальной коры и гранитоидный магматизм Горного Алтая. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. Новосибирск: ИГМ СО РАН, 38 с.
14. Литвиновский Б.А., Шадаев М.Г., Занвилевич А.Н. (1991) Синплутонические долеритовые дайки в гранитоидах известково-щелочной серии (Забайкалье). Геология и геофизика, (9), 29-37.
15. Монтеро П., Беа Ф., Ферштатер Г.Б., Шардакова Г.Ю., Чащухина В.А., Гердес А. (1998) Изотопное датирование Сыростанского гранитоидного массива: вклад в изучение истории развития зоны ГУГР. Тез. докл. науч. конф. “Чтения А.Н. Заварицкого”. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 106-107.
16. Орогенный гранитоидный магматизм Урала. (1994) (Под ред. Г.Б. Ферштатера). Миасс, ИГГ УрО РАН, 250 с.
17. Перфильев А.С. (1979) Формирование земной коры Уральской геосинклинали. М.: Наука, 187 с.
18. Пучков В.Н. (2000) Палеогединамика Южного и Среднего Урала. Уфа: Даурия,146 с.
19. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
20. Рапопорт М.С., Рудица Н.И. (2000) Магматическая геология позднегерцинских орогенных гранитоидов Урала. Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 116-129.
21. Рапопорт М.С., Ферштатер Г.Б., Ананьева Е.М. и др. (1980) Гранитоиды Урала как индикаторы его глубинного строения и тектонической эволюции. Общие вопросы магматизма Урала. Свердловск, ИГиГ УНЦ АН СССР, 61-76.
22. Смирнов В.Н., Иванов К.С., Ларионов А.Н. (2014) Возраст и геодинамические условия формирования гранитоидов Верхисетского батолита, восточный склон Среднего Урала (по результатам U-Pb SIMS датирования цирконов). Стратиграфия. Геологическая корреляция, 22(6), 26-44.
23. Ферштатер Г.Б. (1987) Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 232 с.
24. Ферштатер Г.Б. (1990) Эмпирический плагиоклаз-роговообманковый барометр. Геохимия, (3), 328.
25. Ферштатер Г.Б. (1992) Cтруктурно-формационная зональность Урала и магматизм. Геотектоника, (6), 3-17.
26. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 365 с.
27. Ферштатер Г.Б. (2015) Раннедевонский интрузивный магматизм Урала - индикатор переломного этапа в палеозойской истории подвижного пояса. Литосфера, (5), 5-29.
28. Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С., Солошенко Н.Г., Стрелецкая М.В. (2015) Новые данные о природе субстрата южноуральских позднепалеозойских гранитов. Литосфера, (3), 5-16.
29. Ферштатер Г.Б., Шагалов Е.С., Беа Ф., Монтеро П. (2000) Тургоякско-Сыростанская группа гранитоидных массивов зоны Главного Уральского глубинного разлома. Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 129-158.
30. Формирование земной коры Урала (С.Н. Иванов, В.Н. Пучков, К.С. Иванов и др.) (1986) М.: Наука, 246 с.
31. Цыганков А.А., Хубанов В.Б., Травин А.В., Лепехина Е.Н., Бурмакина Г.Н., Анциферова Т.Н., Удоратина О.В. (2016) Позднепалеозойские габброиды Западного Забайкалья: U-Pb и Ar-Ar изотопный возраст, состав, петрогенезис. Геология и геофизика, 57(5), 1005-1027.
32. Albarede F. (1998) Growth of continental crust. Tectonophysics, 296, 1-14.
33. Bea F., Fershtater G.B., Montero P. (2002) Granitoids of the Urals: implications for the evolution of the orogen. Mountain Building in the Uralides. Geophysical Monograph 132. American Geophysical Union, 211-232.
34. Bea F., Fershtater G.B., Montero P., Smirnov V.N., Molina Palma J.M. (2005) Deformation-Driven Differentiation of Granite Magma: The Stepninsk Pluton of the Uralides, Russia. Lithos, 81, 209-233.
35. Bea F., Fershtater G.B., Montero M.P., Smirnov V.N., Zin'kova E.A. (1997) Generation and evolution of subduction-related batholiths from Central Urals: constraints on the P-T history of the Uralian orogeny. Tectonophysics, 276(1-4), 103-116.
36. Borodina N.S., Fershtater G.B., Votyakov S.L. (1999) Iron cations in coexisting biotite and hornblende from granitic and metamorphic rocks: implication for oxygen fugacity conditions and geobarometry. Can. Min., 37(6), 1423-1429.
37. Brown M., Averkin Y.A., McLellan E.L., Sawyer E.W. (1995) Melt segregation in migmatites. J. Geophys. Res., 100, 15655-15679.
38. Clemens J.D., Droop G.T.R. (1998) Fluids, P-T paths and the fates of anatectic melts in the Earth’s crust. Lithos, 44, 21-36.
39. Coleman R.G., Peterman Z.E. (1985) Oceanic plagiogranites. J. Geophys. Res., 80, 1099-1108.
40. Dorendorf F., Wiechert U., Worner G. (2000) Hydrated sub-arc mantle: a source for the Kluchevskoy volcano, Kamchatka/Russia. Earth Planet. Sci. Lett., 175, 69-86.
41. Elliot T., Plank T., Zindler A. et al. (1997) Element transport from slab to volcanic front at the Mariana arc. J. Geophys. Res., 102, 14991-15019.
42. Fershtater G.B. (2013) The Main Features of the Uralian Paleozoic Magmatism and the Epioceanic Nature of the Orogen. Miner. Petrol., 107(1), 39-52.
43. Garcia-Cascol A., Lazaro C., Rojas-Agramonte Y., Kroner A., Torres-Roldan R., Nunez K., Neubauer F., Millan G., Blanco-Quintero I. (2008) Partial Melting and Counterclockwise P-T Path of Subducted Oceanic Crust (Sierra del Convento Melange, Cuba). J. Petrol., 49(1), 129-161.
44. Gazel E., Hayes J., Hoernle., Kelemen P., Everson E., Holbrook W.S., Hauft F., Bogaard P., Vance E.A., Chu S., Calvert A., Carr M., Yogodzinski G.M. (2015) Continental crust generated in oceanic arcs. Nat. Geosci., 8, 321-327.
45. Grove T.L., Parman S.W., Bowring S.A. et al. (2002) The role of an H2O-rich fluid component in the generation of primitive basaltic andesites and andesites from the Mt. Shasta region, N. California. Contrib. Mineral. Petrol., 142, 375-96.
46. Hollness M.R., Sawyer E.W. (2008) On the pseudomorhping of melt-filled pores during the crystallization of migmatites. J. Petrol., 49(7), 1343-1363.
47. Koepke J., Feig S.T., Snow J., Freise M. (2004) Petrogenesis of oceanic plagiogranites by partial melting of gabbros: an experimental study. Contrib. Miner. Petrol., 146, 414-432.
48. Kirzler R.J., Donnelly-Nolan J.M., Grove T.L. (2000) Late Holocene hydrous mafic magmatism at the Paint Pot Crater and Callahan flows, Medicine Lake Volcano, N. California and the influence of H2O in the generation of silicic magmas. Contrib. Miner. Petrol., 138, 1-16.
49. Leake B.E., Woolley A.R., Apps C.E. (1997) Nomenclature of amphiboles: report of the Subcommittee of the Amphiboles of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names. Can. Min., 35, 219-246.
50. Montero P., Bea F., Gerdes A., Fershtater G.B., Osipova T.A., Borodina N.S., Zinkova E.A. (2000) Single-zircon evaporation ages and Rb-Sr dating of four major Variscan batholiths of the Urals. A perspective on the timing of deformation and granite generation. Tectonophysics, 317, 93-108.
51. Pedersen R.B., Malpas J. (1984) The origin of oceanic plagiogranites from the Karmoy ophiolite, western Norway. Contrib. Mineral. Petrol., 88, 36-52.
52. Plank T., Kelley K.A., Zimmer M.M., Hauri E.H., Wallace. P.J. (2013) Why do mafic arc magmas contain ~ wt % water in average? Earth Planet Sci. Lett., 364, 168-179.
53. Rudnick R.L., Gao S. (2003) The composition of the continental crust. Treatise Geochem., 3, 1-64.
54. Rushmer T. (1995) An experimental deformation study of partially molten amphibolites: application to low-melt fraction segregation. J. Geophys. Res., 100(B8), 15681-15695.
55. Rutter E.H., Neumann D.H.K. (1995) Experimental deformation of partially molten Westerly granite under fluid-absent conditions, with implications for the extraction of granitic magmas. J. Geophys. Res., 100(B8), 15697-15716.
56. Taylor S.R., McLennan S.M. (1995) The geochemical evolution of the continental crust. Rev. Geophys., 33, 241-265.
57. Wolf M.B., Wyllie P.J. (1995) Liquid segregation parameters from amphibolite dehydration melting experiments. J. Geophys. Res., 100(B8), 15611-15622.
58. Yoder H.S., Tilley C.E. (1962) Origin of basaltic magmas: an experimental study of natural and synthetic rock systems. J. Petrol., 3, 342-532.
Рецензия
Для цитирования:
Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С., Беа Ф., Монтеро П. Модель мантийно-корового взаимодействия и сопряженного магматизма в надсубдукционном орогене (палеозой Урала). Литосфера. 2018;18(2):177-207. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-2-177-207
For citation:
Fershtater G.B., Borodina N.S., Bea F., Montero P. Model of mantle-crust interaction and magma generation in the suprasubduction orogen (Paleozoic of the Urals). LITHOSPHERE (Russia). 2018;18(2):177-207. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-2-177-207
Просмотров:
757
Послать статью по эл. почте 