Plumes - a new word in Geology of the Urals
https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-4-483-499
Abstract
Subject. The ideas of plume tectonics became active and developing only several years later than the theory of plate tectonics. But in the Urals, the question of plume tectonics, contrary to plate tectonics, was not raised, with rare exceptions, until the latest decade. It is explained by great difficulties in revelation of plumes in any ancient foldbelt, because seismic tomography is not applicable, and magmatic complexes are partly covered by younger sediments, partly eroded, and, additionally, undergone distortion, connected with continental break-ups and drift, subduction and fold-and thrust deformations. Materials and methods. However in recent years, among the magmatic complexes of the Urals (mostly in its western areas), Pay-Khoy and Novaya Zemlya, thanks to precise definition of magmatic formations ages, study of their geodynamically conditioned petrochemistry and their correlation with other regions, the author identified ten levels of probable manifestations of plume/superplume events. Results. It is assumed that in the modern Urals the relics of the following plumes: Navysh (Lower Riphean), Mashak (Middle Riphean), Arsha and Kiryabinka (Terminal Riphean), Mankhambo (Cambrian), Kidryas (Lower-Middle Ordovician, Ushat (Late Ordovician-Lower Silurian), Kola-Dniepr (Devonian), Stepninsk (Permian), Ural-Siberian (Lower-Middle Triassic) had remained.
Keywords
Урал,
плюмы,
суперплюмы,
суперсвеллы,
траппы,
долериты,
А-граниты,
карбонатиты,
Urals,
plumes,
superplumes,
superswells,
flood basalts,
dolerites,
A-granites,
carbonatites
About the Author
Victor N Puchkov
Institute of Geology, Ufimian Sciences Centre RAS; A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RAS
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Богданова С.В., Писаревский С.А., Ли Ч.Х. (2009) Образование и распад Родинии (по результатам МПГК 440). Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(3), 29-45.
2. Булгакова М.Д. (1991) Ранний палеозой Северо-Востока СССР (седиментологический анализ). Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 104 с.
3. Вахрушева Н.В. (2012) Щелочные ультрамафиты дайковой серии в дунит-гарцбургитовом комплексе Наранского массива (Монголия). “Современные проблемы магматизма и метаморфизма”. Мат-лы Всерос. конф., посвящ. 150-летию академика Ф.Ю. Левинсона-Лессинга и 100-летию профессора Г.М. Саранчиной. Т. 1. CПб.: Изд-во СПб ГУ, 109-113.
4. Горожанин В.М. (2009) Rb-Sr датирование неопротерозойских вулканитов по поствулканическому селадониту: скв. Кипчак-1, Серноводско-Абдулинский авлакоген. “Изотопные системы и время геологических процессов”. Мат-лы IV Всерос. конф. по изотопной геохронологии. СПб.: ИГД РАН, 145-147.
5. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. (1983) Внутриплитовый вулканизм и его значение для понимания процессов в мантии Земли. Геотектоника, (1), 28-45.
6. Иванов К.С., Федоров Ю.Н., Ерохин Ю.В., Пономарев В.С. (2016) Геологическое строение фундамента Приуральской части Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН; КогалымНИПИнефть, 302 с.
7. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Бушарина С.В., Сергеева Н.Д., Падерин И.П. (2013б) Цирконовая геохронология машакских вулканитов и проблема возраста границы нижний-средний рифей (Южный Урал). Стратиграфия. Геол. корреляция, 21(5), 3-20.
8. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Ларионов А.Н., Нехорошева А.Г., Бережная Н.Г. (2007) О возрасте Барангуловского габбро-гранитного комплекса Южного Урала. Геол. сборник № 6. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 7-16.
9. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2012) Новые данные по цирконовой геохронологии аршинских вулканитов (Южный Урал). Литосфера, (4), 127-140.
10. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н. (2013а) Цирконология навышских вулканитов айской свиты и проблема возраста нижней границы рифея на Южном Урале. Докл. АН, 448(4), 437-442.
11. Kраснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д. (2013в) Цирконология пироксенитов Кирябинского пироксенит-габбрового комплекса (Южный Урал). Докл. АН, 450(2), 204-208.
12. Kраснобаев А.А., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В. (2015) U-Pb SHRIMP возраст гранитов и субстрата Мазаринского массива (Южный Урал) по цирконам Докл. АН, 463(2), 206-212.
13. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. (2017) Биография Земли: основные этапы геологического прошлого Природа, (6), 12-25.
14. Ленных В.И., Петров В.И. (1974) О калиевых щелочных базальтоидах в обрамлении тараташского комплекса. Вулканизм Южного Урала. Тр. Ильменского Заповедника. Вып. XII, 146-164.
15. Меланхолина Е.Н. (2011) Сравнительный анализ пассивных окраин в пределах Северной и Центральной Атлантики. Геотектоника, (4), 80-105.
16. Носова А.А., Ларионова Ю.О., Веретенникова Н.В., Юткина Е.В. (2008) Корреляция неопротерозойского вулканизма Юго-Восточного Беломорья и Западного Урала: новые данные об изотопном возрасте базальтов Солозера (Онежский грабен). Докл. АН, 418(6), 811-816.
17. Паверман В.И. (2015) Палеомагнетизм среднего палеозоя юга Сибирской платформы: геодинамические выводы. Дис.. канд. геол.-мин. наук. М., 21 с.
18. Петров Г.А., Маслов А.В., Ронкин Ю.Л. (2005) Допалеозойские магматические комплексы Кваркушско-Каменногорского антиклинория (Средний Урал): новые данные по геохимии и геодинамике. Литосфера, (4), 42-69.
19. Петров Г.А. (2006) Геология и минералогия зоны Главного Уральского разлома на Среднем Урале. Екатеринбург: УрГГУ, 195 с.
20. Пучков В.Н. (1979) Батиальные комплексы пассивных окраин геосинклинальных областей. М.: Наука, 260 с.
21. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
22. Пучков В.Н. (2012) Дайковые рои Урала и ассоциирующие с ними магматические комплексы. Геотектоника, (1), 42-52.
23. Пучков В.Н. (2013) Плюмы в истории Урала. Бюлл. МОИП. Отд. геол., (4), 64-73.
24. Пучков В.Н. (2016) Взаимосвязь плитотектонических и плюмовых процессов. Геотектоника, (4), 88-104.
25. Пучков В.Н., Ковалев С.Г. (2013) Плюмовые события на Урале и их связь с субглобальными эпохами рифтогенеза. “Континентальный рифтогенез и сопутствующие процессы”. Мат-лы Второго Всерос. симпозиума с междунар. участием и молодеж. науч. школы, посвящ. памяти академиков Н.А. Логачева и Е.Е. Милановского. Иркутск: ИЗК СО РАН, Иркутский госуниверситет, 34-37.
26. Пучков В.Н., Козлов В.И., Краснобаев А.А. (2011). Палеозойские U-Pb SHRIMP датировки магматических пород Башкирского Мегантиклинория. Геол. сборник ИГ УНЦ РАН, 9, 36-43.
27. Салихов Д.Н., Мосейчук В.М., Пучков В.Н., Андреичев В.Л., Баянова Т.Б. (2013) О возрасте щелочных гранитоидов Магнитогорской габбро-гранитной интрузивной серии. Литосфера, (5), 165-171.
28. Сначев А.В., Пучков В.Н., Савельев Д.Е., Сначев В.И. (2006) Геология Арамильско-Сухтелинской зоны Урала. Уфа: ДизайнПолиграфСервис,176 с.
29. Соболева А.А., Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Васильев А.В. (2010) Зеленые сланцы Лемвинской зоны. Вестн. ИГ КНЦ РАН, (1), Сыктывкар, 14-20.
30. Тевелев Ал.В., Кошелева И.А., Фурина М.А., Беляцкий Б.В. (2009) Триасовый магматизм Южного Урала: геохимия, изотопия, геодинамика. Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология, (2), 29-38.
31. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 368 с.
32. Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Носова А.А. (2014) Редкометалльное месторождение Сибирка: новые данные о возрастных этапах и условиях формирования. Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана. Мат-лы X Межрегион. конф. Уфа, ДизайнПресс, 202-204.
33. Холоднов В.В., Ферштатер Г.Б., Шагалов Е.С., Шардакова Г.Ю. (2017) Рифейский магматизм и рудообразование, предшествующие раскрытию Уральского палеоокеана (западный склон Южного Урала) Литосфера, 17(2), 5-26.
34. Andreichev V.L., Soboleva A.A., Udoratina O.V., Coble M.A., Miller E.L (2017) Rb-Sr and U-Pb Isotope-Geochronology Systems in Granitoids of Northern Timan. Granites and the Earth’s Evolution: the Mantle and the Сrust in Granite Origin. Proc. 3rd International Geological Conference. IGG UrO RAN Publ. Ekaterinburg, Russia, 21-22.
35. Dziewonski A.M. (1984) Mapping the lower mantle: determination of lateral heterogeneity in P velocity up to degree and order 6. J. Geophys. Res., 89(B7), 5920-5952.
36. El Bahat A., Ikenne M., Söderlund U., Cousens B., Youbi N., Ernst R., Soulaimani A., El Janati M., Hafid A. (2013) U-Pb baddeleyite ages and geochemistry of dolerite dykes in the Bas Drâa Inlier of the Anti-Atlas of Morocco: Newly identified 1380 Ma event in the West African Craton. Lithos, 174, 85-98.
37. Ernst R.E. (2014) Large Igneous Provinces. Cambridge University Press, 633 p.
38. Ernst R.E., Pease V., Puchkov V.N., Kozlov V.I., Sergeeva N.D., Hamilton M. (2006) Geochemical characterization of Precambrian magmatic suites of the southeastern margin of the East European Craton, Southern Urals, Russia. Geological Digest No 5. Geol. Institute of the Ufimian scientific centre of RAS. Ufa: DesignPoligraphService, 119-161.
39. Morgan W.J. (1971) Convective Plumes in the Lower Mantle. Nature, 230, 42-43.
40. Nedosekova I.L., Belousova E.A., Sharygin V.V., Belyatsky B.V., Bayanova T.B. (2013) Origin and evolution of the Ilmeny-Vishnevogorsky carbonatites (Urals, Russia): insights from trace-element compositions, and Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb, Lu-Hf isotope data Mineral. Petrol., 107(1), 101-123.
41. Puchkov V. (2002) Paleozoic evolution of the East European continental margin involved into the Urals. Mountain Building in the Uralides: Pangea to the Present (D. Brown, C. Juhlin, V. Puchkov (eds.)). AGU Geophysical Monograph Series, 132, 9-32.
42. Puchkov V.N. (2016) Magmatic complexes of the Urals as suspect parts of Large Igneous Рrovinces. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 44, 1-6. doi:10.1088/1755-1315/44/2/022003
43. Puchkov V.N. (2017a) Plume complexes of the Urals and their metallogenic potential. Magmatism of the Earth and related strategic metal deposits. Proc. of XXXIV Internat. Conf. Miass, IMin UrO RAN, 187-191.
44. Puchkov V.N. (2017b) General features relating to the occurrence of mineral deposits in the Urals: What, where, when and why. Ore Geol. Rev., 85, doi:10.1016/j.oregeorev.2016.01.005
45. Puchkov V.N. (2017c) The Plume-Dependent Granite-Rhyolite Magmatism (Tectonic Aspects of the Problem) Granites and the Earth’s Evolution: the Mantle and the Сrust in Granite Origin. Proc. 3rd International Geol. Conf. IGG UrO RAN Publ. Ekaterinburg, Russia, 230-232.
46. Puchkov V.N., Bogdanova S.V., Ernst R., Kozlov V.I., Krasnobaev A.A., Söderlund U., Vingate M. T.D., Postnikov A.V., Sergeeva N.D. (2013) The ca. 1380 Ma Mashak igneous event of the Southern Urals. Lithos, 174, 109-124.
47. Puchkov V.N., Ernst R.E., Hamilton M.A., Söderlund U., Sergeeva N. (2016) A Devonian >2000-km long dolerite swarm belt and associated basalts along the Urals-Novozemelian fold-belt: part of an East-European (Baltica) LIP tracing the Tuzo Superswell. GFF J., 138(1), 6-16. doi.org/10.1080/11035897
48. Puchkov V.N., Krasnobaev A.A., Sergeeva N.D. (2014) The New Data on Stratigraphy of the Riphean Stratotype in the Southern Urals, Russia. J. Geosci. Environ. Protect., (2) 108-116. http://dx.doi.org/10.4236/gep.2014.23015
49. Reichow M.K., Saunders A.D., Pringle M.S., Al’Mukhamedov A.I., Medvedev A.Ya., Allen M.B., Andreichev V.L., Buslov M.M., Fedoseev G.S., Safonova I.Yu., Davies C.E., Fitton J.G., Inger S., Mitchell C., Puchkov V.N., Scott R.A. (2009) The timing and extent of the eruption of the Siberian Traps large igneous province: Implications for the end-Permian environmental crisis. Earth Planet. Sci. Lett., 277(1-2), 9-20.
50. Tevelev Al.V., Kosheleva I.A, Khotylev A.O., Prudnikov I.A., Tevelev Ark.V. (2015) The Data on the Composition and Age of the Kozlinogorsk Gabbro-Alkaline Granite Complex on the Western Slope of the Southern Urals. Mosc. Univers. Geol. Bull., 70(4), 338-349.
51. Udoratina O.V., Andreichev V.L., Kapitanova V.A., Coble M.A., Geng J.Z. (2017) Granites of Mankhambo and Ilyaiz Massifs and Rare Metal Rocks of Mankhambo Massif (Northern Urals). Granites and the Earth’s Evolution: the Mantle and the Сrust in Granite Origin. Proc. of the 3rd International Geological Conference. IGG UrO RAN Publ. Ekaterinburg, Russia, 300-303.
52. Wilson J.T. (1963) A possible origin of Hawaian islands. Can. J. Phys., 41, 863-866.
53. Yarmolyuk V.V., Kuzmin M.I., Ernst R.E. (2014) Intraplate geodynamics and magmatism in the evolution of the Central Asian Orogenic Belt. J. Asian Earth Sci., 93(01), 158-179.
54. Youbi N., Kouyaté D., Söderlund U., Ernst R., Soulaimani F., Hafid A., Ikenne M., El Ваhat A., Bertrand H., Chaham K.R., Abbou M.B., Mortaji A., El Chorfi M., Zouhair M., El Janati M. (2013) The 1750 Ma Magmatic Event of the West African Craton (Anti-Atlas, Morocco). Precambr. Res., 236, 106-123.
Review
For citations:
Puchkov V.N. Plumes - a new word in Geology of the Urals. LITHOSPHERE (Russia). 2018;(4):483-499. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-4-483-499
Views:
756
Email this article 