Изотопно-геохимическая неоднородность пород офиолитовой ассоциации северного склона Кузнецкого Алатау | Геосферные исследования. 2025. № 4. DOI: 10.17223/25421379/37/4

Изотопно-геохимическая неоднородность пород офиолитовой ассоциации северного склона Кузнецкого Алатау

Представлены результаты геохимических и изотопно-геохронологических исследований как ультрамафитов, так и мафитов офиолитовой ассоциации гор Северная, Зеленая, Бархатная и Семеновского массива (Кузнецкий Алатау). Содержания петрогенных элементов измерены методом рентгено-флуоресцентного анализа (XRF, энерго-дисперсионный спектрометр Oxford ED2000). Концентрации редких и редкоземельных элементов установлены методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS, масс-спектрометр высокого разрешения Agilent 7500cx). Изотопные составы Sm-Nd и Rb-Sr получены на масс-спектрометрах Finnigan MAT-262 (RPQ) и МИ-1201-Т. По особенностям вещественного состава ультрамафиты и мафиты подразделяются на две петрогенетические ассоциации: дунит-гарцбургитовая реститового происхождения и магматогенная, сформировавшаяся в процессе внутрикамерной дифференциации. Как и для большинства офиолитов, исследуемые породы характеризуются общим увеличением концентрации редкоземельных элементов по мере продвижения вверх по разрезу океанической коры. Все породы избирательно обогащены Cs, Ba, Sr, ± Sm и обеднены Rb, Ta, Nb, Hf, Zr, что, вероятно, вызвано изменением состава вещества мантийного источника островодужной базальтовой магмы за счет привноса «субдукционной компоненты». Мафитовые породы по уровню концентрации большинства элементов превосходят базальты срединно-океанических хребтов, что указывает на вероятный задуговый режим их формирования. Это также подтверждается на дискриминационных диаграммах для определения геодинамических обстановок. Полученные Sm-Nd возрасты (942 ± 53 и 960 ± 75 млн лет) ультрамафитовых и мафитовых пород свидетельствуют о более древнем возрасте офиолитов севера Кузнецкого Алатау. Более молодые возраста ~ 700 и 370 млн лет, полученные для метагабброидов, вероятно, отвечают возрасту метаморфических и метасоматических изменений мафитовых пород. По неодимовым характеристикам реститовые ультрамафиты соответствуют параметрам деплетированной мантии, но с отчетливым обогащением коровым Sr. Для пород магматогенного происхождения также характерен разброс изотопных отношений Sr и Nd, что в комплексе с особенностями поведения Th, Nb, La, Ce указывает на взаимодействие с материалом верхней коры. Таким образом, наблюдается явное взаимодействие мантийной и коровой составляющих при формировании пород офиолитовой ассоциации северного склона Кузнецкого Алатау. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 1

Ключевые слова

Кузнецкий Алатау, петрогенезис, изотопы Nd И Sr, геохимия, офиолитовая ассоциация

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Дугарова Надежда Александровна	Национальный исследовательский Томский государственный университет	младший научный сотрудник, лаборатория геохронологии и геодинамики; ассистент, кафедра петрографии, геолого-географический факультет	nadyadugarova@mail.ru
Гертнер Игорь Федорович	Национальный исследовательский Томский государственный университет	кандидат геолого-минералогических наук, доцент, кафедра петрографии; заведующий лабораторией геохронологии и геодинамики; научный сотрудник, лаборатория структурной петрологии и минерагении, геолого-географический факультет	labspm@ggf.tsu.ru
Краснова Татьяна Семеновна	Национальный исследовательский Томский государственный университет	кандидат геолого-минералогических наук, доцент, кафедра петрографии; научный сотрудник, лаборатория геохронологии и геодинамики, геолого-географический факультет, начальник Научного управления	science@mail.tsu.ru

Всего: 3

Ссылки

Zindler A., Hart S.R. Chemical geodynamics // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 1986. V. 14. P. 493-571.

Xiao W., Santosh M. The western Central Asian orogenic belt: a window to accretionary orogenesis and continental growth // Gondwana Research. 2014. V. 25. P. 1429-1444.

Xia L., Li X. Basalt geochemistry as a diagnostic indicator of tectonic setting // Gondwana Research. 2019. V. 65. P. 43-67.

Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Geol. Soc. Spec. Publ. 1989. V. 42. P. 313-345.

Saundres A.D., Norry M.J., Tarney J. Origin of MORB and chemically-depleted mantle reservoirs: trace element constraints // Journal of Petrology. 1988. Special Is. P. 415-445.

Shervais J.W. Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas // Earth Planet. Sc. Lett. 1982. V. 59. P. 101-118.

Rollinson H.R. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Essex : London Group UK Ltd., 1994. 352 p.

Pearce J.A. Immobile element fingerprinting of ophiolites // Elements. 2014. V. 10. P. 101-108.

Pearce J.A Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust // Lithos. 2008. V. 100. P. 14-48.

Nicolas A Structures of ophiolites and dynamics of oceanic lithosphere. Dordrecht, Netherlands : Kluwer Academic Publishers, 1989. 367 p.

Metelkin D.V., Vernikovsky V.A., Kazansky A.Yu. Siberia - from Rodinia to Eurasia // Tectonics. Ed. D. Closson.InTech, 2011. P. 103-136.

Melcher F., Meisel T., Puhl J., Koller F. Petrogenesis and geotectonic setting of ultramafic rocks in the Eastern Alps: constraints from geochemistry // Lithos. 2002. V. 65. P. 69-112.

Li C., Arndt N.T., Tang Q., Ripley E.M. Trace element discrimination diagrams // Lithos. 2015. V. 232. P. 76-83.

Ludwig K.R. User’s Manual for Isoplot/Ex, Version 2.10 // A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley, CA, USA: Berkley Geochronology Center Special Publication. 2008. V. 1. P. 1-46.

Dilek Y., Furnes H. Ophiolite genesis and global tectonics: geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere // GSA Bulletin. 2011. V. 123, № 3/4. P. 387-411.

Gertner I.F., Bayanova T.B., Krasnova T.S., Vrublevskii V.V., Sayadyan G.R. Age and matter sources of ophiolites of the Kuznetsk Alatau, SW Siberia: new Sm-Nd isotope data // Mineralogical Magazine. 2013. V. 77, № 5. P. 1159.

Dilek Y., Furnes H. Structure and geochemistry of Tethyan ophiolites and their petrogenesis in subduction rollback systems // Lithos. 2009. V. 113, № 1-2. P. 1-20.

Шокальский С.П. , Бабин Г.А., Владимиров А.Г. и др. Корреляция магматических и метаморфических комплексов западной части Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск : Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2000. 187 с.

Фор Г. Основы изотопной геологии. М. : Мир, 1989. 590 с.

Шинкарев Н.Ф., Иванников В.В. Физико-химическая петрология изверженных пород. 2-е изд., перераб. и доп. Л. : Недра, 1983. 271 с.

Туркина О.М., Ножкин А.Д. Океанические и рифтогенные метавулканические ассоциации зеленокаменных поясов северозападной части Шарыжалгайского выступа, Прибайкалье // Петрология. 2008. Т. 16, № 5. С. 501-526.

Ступаков С.И., Симонов В.А. Особенности минералогии ультрабазитов - критерии палеогеодинамических условий формирования офиолитов Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика. 1997. Т. 38, № 4. С. 746-755.

Симонов В.А, Котляров А.В., Куликова А.В. Условия формирования палеоокеанических комплексов Алтае-Саянской области. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2024. 309 с.

Симонов В.А. Петрогенезис офиолитов: Термобарогеохимические исследования. Новосибирск : ОИГГМ СО РАН, 1993. 247 с.

Сафонова И.Ю., Симонов В.А., Буслов М.М., Ота Ц., Маруяма Ш. Неопротерозойские базальты Палеоазиатского океана из Курайского аккреционного клина (Горный Алтай): геохимия, петрогенезис, геодинамические обстановки формирования // Геология и геофизика. 2008. Т. 49, № 4. С. 335-356.

Руднев С.Н., Туркина О.М., Семенова Д.В., Серов П.А. Условия формирования и источники расплавов ранненеопротерозойских гранитов северной части Кузнецкого Алатау // Геология и геофизика. 2023. Т. 64, № 2. С. 163-179.

Покровский Б.Г. Коровая контаминация мантийных магм по данным изотопной геохимии. М. : Наука, 2000. 223 с.

Руднев С.Н., Матуков Д.И., Сергеев С.А., Серов П.А. Позднерифейские плагиограниты Кузнецкого Алатау: состав, возраст, источники // Доклады Академии наук. 2006. Т. 410, № 6. С. 1-7.

Плотников А.В., Ступаков С.И., Бабин Г.А., Симонов В.А. Возраст и геодинамическая природа офиолитов Кузнецкого Алатау // Доклады Академии наук. 2000. Т. 372, № 1. С. 80-85.

Пирс Дж.А., Липпард С.Дж., Роберте С. Особенности состава и тектоническое значение офиолитов над зоной субдукции // Геология окраинных бассейнов / под ред. Б.П. Кокелаара, М.Ф. Хаулса. М. : Мир, 1987. С. 134-165.

Пинус Г.В., Кузнецов В.А., Волохов И.М. Гипербазиты Алтае-Саянской складчатой области. М. : Госгеолтехиздат, 1958. 295 с.

Мустафаев А.А. Петрология диахронного Университетского фоидолит-габбрового плутона (Кузнецкий Алатау) : автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук. Томск, 2022. 26 с.

Мусатов Д.И., Тарков А.П К вопросу о тектоническом строении центральной части Саяно-Алтайской складчатой области // Доклады Академии наук СССР. 1959. Т. 126, № 6. С. 1323-1325.

Монич В.К. Докембрийский офиолитовый пояс Кузнецкого Алатау // Доклады Академии наук СССР. 1941. Т. 30, № 12. С. 155-158.

Магматические горные породы. Т. 3 / Андреева Е.Д., Богатиков О.А., Борсук А.М. и др. М. : Наука, 1985. 486 с.

Магматические горные породы. Т. 5 / Богатиков О.А., Васильев Ю.Р., Дмитриев Ю.И. и др. М. : Наука, 1988. 507 с.

Кузнецов В.А Геотектоническое районирование Алтае-Саянской области // Вопросы геологии Азии. М. : АН СССР, 1954. Т. 1. С. 202-227.

Краснова Т.С., Гертнер И.Ф., Уткин Ю.В. Перспективы платиноносности офиолитов Кузнецкого Алатау // Петрология магматических и метаморфических комплексов : материалы науч. конф. Томск : ЦНТИ, 2001. Вып. 2. С. 229-235.

Краснова Т.С. Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной-Зеленой и Бархатной (Кузнецкий Алатау) : автореф. дис. . канд. геол.-минерал. наук. Томск, 2005. 20 с.

Колман Р.Г. Офиолиты. М. : Мир, 1979. 269 с.

Коновалова О.Г., Прусевич Н.А. Дунит-гарцбургитовые массивы Кузнецкого Алатау и Салаира. Новосибирск : Наука, 1977. 166 с.

Казанский А.Ю., Ступаков С.И., Симонов С.А., Метелкин Д.В. Геодинамика офиолитов Седнетерсинского массива (Кузнецкий Алатау) по палеомагнитным данным // Геология и геофизика. 2003. Т. 44, № 10. С. 1036-1044.

Дугарова Н.А., Тишин П.А., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. Минералогия и условия образования метабазитов офиолитовой ассоциации северного склона Кузнецкого Алатау // Литосфера. 2017. Т. 17, № 4. С. 97-109.

Дугарова Н.А., Гертнер И.Ф., Краснова Т.С. Геохимия и условия формирования базитов офиолитовой ассоциации северного склона Кузнецкого Алатау // Геосферные исследования. 2023. № 4. С. 6-20.

Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Буслов М.М., Котляров А.В. Магматизм и геодинамика Палеоазиатского океана на венд-кембрийском этапе его развития // Геология и геофизика. 2005. Т. 46, № 9. С. 952-967.

Добрецов Н.Л., Буслов М.М. Позднекембрийско-ордовикская тектоника и геодинамика Центральной Азии // Геология и геофизика. 2007. Т. 48, № 1. С. 93-108.

Гринев О.М. Рифтовые системы Сибири: методология изучения, морфотектоника, минерагения. Томск : СТТ, 2007. 434 с.

Гринев О.М. Эволюция щелочно-габброидного магматизма Кузнецкого Алатау : автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук. Томск, 1990. 19 с.

Гончаренко А.И., Кузнецов П.П., Симонов В.А., Чернышов А.И. Офиолитовая ассоциация Кузнецкого Алатау (на примере Среденетерсинского массива). Новосибирск : Наука, 1982. 105 с.

Гончаренко А.И. Деформация и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов. Томск : Изд-во Том. ун-та, 1989. 404 с.

Гертнер И.Ф., Краснова Т.С., Баянова Т.Б., Дугарова Н.А., Врублевский В.В., Тишин П.А. Изотопно-геохимическая неоднородность офиолитов Кузнецкого Алатау: оценка возраста формирования и источников вещества литосферы Палеоазиатского океана // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту) : материалы совещания. Иркутск : ИЗК СО РАН, 2012. С. 55-56.

Врублевский В.В. Геохимическое сходство кембрийского щелочного и субщелочного магматизма (Кузнецкий Алатау, Сибирь): синтез новых данных // Геосферные исследования. 2022. № 3. С. 27-39.

Врублевский В.В., Гертнер И.Ф. Палеозойские щелочно-мафитовые интрузии Кузнецкого Алатау, их источники и условия образования расплавов // Петрология. 2021. Т. 29, № 1. С. 31-63.

Войтенко Д.Н. Петрология Кия-Шалтырского массива: автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук. Томск. 2007. 20 с.

Владимиров А.Г., Пономарева А.П., Каргополов С.А., Бабин Г.А., Плотников А.В., Гибшер А.С., Изох А.Э., Шокальский С.П., Бибикова Е.В., Журавлев Д.З., Пономарчук В.А.,Халилов В.А., Травин А.В. Неопротерозойский возраст древнейших образований Томского выступа (Горная Шория) на основании U-Pb, Sm-Nd и Ar-Ar изотопного датирования // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1999. Т. 7, № 5. С. 28-42.

Берзин Н.А., Кунгурцев Л.В. Геодинамическая интерпретация геологических комплексов Алтае-Саянской области // Геология и геофизика. 1996. Т. 37, № 1. С. 63-81.

Алабин Л.В. Структурно-формационная и металлогеническая зональность Кузнецкого Алатау. Новосибирск : Наука, 1983. 102 с.

Баянова Т.Б. Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. М. : Наука, 2004. 172 с.

Берзин Н.А., Колман Р.Г., Добрецов Н.Л., Зоненшайн Л.П., Сяо Сючань, Чанг Э.З. Геодинамическая карта западной части Палеоазиатского океана // Геология и геофизика. 1994. № 7-8. С. 8-28.