Suprasubduction forearc gabbro of the Duushkunnug massif (Tuva): unusual geochemical composition and the problem of geodynamic interpretation
This article presents evidence in favor of the autochthonous (no accretion) nature of the Duushkunnug gabbro massif, occurring in the forearc Tuvan segment Vendian - Early Cambrian island arc system of the Altai-Sayan folded area. Also shown is an attempt to justify the geodynamic nature of these gabbros. The Duushkunnug gabbro massif represents one of the bodies of the basement highs Khemchik-Systyghem collisional deflection, formed in place forearc structure. The size of massif is 300x130 m, it is oriented in the latitudinal direction along the axis of the anticline. A massif is protrusive body among the Silurian shales, as evidenced by the crumpled in microsludge slates in his contacts. The content of amphibole up to 10%, magmatic hornblende forms rims around grains of clinopy-roxene. Most of the mafic minerals are usually replaced by actinolite and chlorite. Plagicolase of basic composition is half replaced by saussurite. The age of gabbro according to Ar-Ar dating of hornblendite is 537,5±4,9 Ma. Gabbros are characterized by moderate contents TiO2 - 1,2-1,7 wt. %, Al2O3 - 14 wt. %, Na2O 2,4-2,7 wt. %, K2O - 0,1-0,2 wt. %, P2O5 0,1 wt. % moderately fractionated character of distribution of rare elements: (Th/Yb)n = 2,5 content of REE at the level of the chondrite 30-11 units, a slight predominance of the LREE over the HREE: (La/Yb)n = 1,9-2,1 a positive Pb anomaly and slight negative Nb anomaly on spidergram. Slight negative Nb anomaly, a positive Pb anomaly, a small predominance of LREE over HREE - all of these symptoms collectively indicate the certain number of subduction component in the mantle source of the gabbro. Along with that, by the discrimination diagrams the compositions of the gabbros fall in the field of both island arc tholeiites and E-MORB, or are intermediate between basalts of island arcs and oceanic plateaus. From gabbroids Irbiteu massif in the Tannu-Ola island arc subzone (their age 539±6 Ma years; sNd(T) = +7,8) [Mongush et all, 20116] they are relatively high titanium and low-alumina content, weakly pronounced negative Nb anomaly, a lower value of sNd(T) = +5,8. Our data on the geologic position, age, and, in part, the geochemical composition of the gabbro indicate that Duushkun-nug gabbro massif on its geodynamic position can be considered as supra-subduction forearc intrusive. Enriched relative to island-arc gabbroids chemical composition of gabbro of the Duushkunnug massif was probably due to the fact that at the turn of the Vendian and Cambrian were still active, albeit in small scale, mantle source or sources of the initial basalts. Under the initial basalts refers to the first igneous rocks, formed at the stage of initiation of subduction in the result of decompression melting of the mantle. The results of our research can be considered as a development of hypotheses about the initial stages of subduction, described in the articles [Reagan et al., 2010; Dilek, Furnes, 2011; Whattam, Stern, 2011].
Keywords
преддуговая зона,
габбро,
возраст,
геохимический состав,
геодинамическая позиция,
Тува,
Forearc,
gabbro,
age,
geochemical composition,
geodynamicposition,
TuvaAuthors
Mongush Anfrey A. | Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS | amongush@inbox.ru |
Kuzhuget Renat V. | Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS | rkuzhuget@mail.ru |
Всего: 2
References
Берзин Н.А. Геодинамическая обстановка формирования кембрийских олистостром Хемчикско-Систигхемской зоны Тувы // Геология и геофизика. 1987. № 1. С. 3-11
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. Т. 35, № 7-8. С. 8-28
Берзин Н.А., Кунгурцев Л.В. Геодинамическая интерпретация геологических комплексов Алтае-Саянской области // Геология и геофизика. 1996. Т. 37, № 1. С. 63-81
Волкова Н.И., Ступаков С.И., Бабин Г.А., Руднев С.Н., Монгуш А.А. Подвижность редких элементов при субдукционном метаморфизме (на примере глаукофановых сланцев, Западный Саян) // Геохимия. 2009. Т. 47, № 4. С. 401-414
Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. 2-е изд. Серия Западно-Саянская. Лист N-46-XXIX (Верхний Амыл). Объяснительная записка. СПб. : Изд-во СПб. картфабрики ВСЕГЕИ, 2003. 135 с
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Серия Алтае-Саянская. Листы N-46, М-46. СПб. : ВСЕГЕИ, 2008
Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы / ред. Е.В. Скляров. М. : Пробел-2000, 2004. 192 с
Куренков С. А., Диденко А.Н., Симонов В. А. Геодинамика палеоспрединга. М. : ГЕОС, 2002. 294 с
Монгуш А.А. Базальтовые комплексы Саяно-Тувинской преддуговой зоны: геологическое положение, геохимия, геодинамика // Состояние и освоение природных ресурсов Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии. Эколого-экономические проблемы природопользования / отв. ред. д-р геол.-минер. наук В.И. Лебедев. Кызыл : ТувИКОПР СО РАН, 2016. Вып. 14. С. 74-94
Монгуш А.А. Офиолиты Западного Саяна и Западной Тувы - автохтонные комплексы Саяно-Тувинской преддуговой зоны V-G! островной дуги Палеоазиатского океана // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту) : материалы совещ. Иркутск : Институт земной коры СО РАН, 2017. Вып. 15. С. 194-196
Монгуш А.А., Кужугет Р.В. Возраст, состав и тектоническое положение Дуушкуннугского габбрового массива (Западная Тува) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту) : материалы совещания. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2012. Вып. 10, т. 2. С. 25-26
Монгуш А.А., Лебедев В.И., Травин А.В., Ярмолюк В.В. Офиолиты Западной Тувы - фрагменты поздневендской островной дуги Палеоазиатского океана // Доклады РАН. 2011а. Т. 438, № 6. С. 796-802
Монгуш А.А., Лебедев В.И., Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Дружкова Е.К., Яковлева С.З., Плоткина Ю.В., Загорная Н.Ю., Травин А.В., Серов П.А. Тектономагматическая эволюция структурно-вещественных комплексов Таннуольской зоны Тувы в позднем венде-раннем кембрии // Геология и геофизика. 2011 б. Т. 52, № 5. С. 649-665. Стратиграфический кодекс России. 3-е изд. СПб. : ВСЕГЕИ, 2006. 96 с
Травин А.В., Юдин Д.С., Владимиров А.Г., Хромых С.В., Волкова Н.И., Мехоношин А.С., Колотилина Т.Б. Термохронология Чернорудской гранулитовой зоны (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье) // Геохимия. 2009. № 11. С. 1181-1199
Condie K.C. High field strength element rations in Archean basalts: a window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos. 2005. V. 79. P. 491-504
Dilek Y., Furnes H. Ophiolite genesis and global tectonics: Geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere // Geological Society of America Bulletin. 2011. V. 123, № %. P. 387-411
Pearce J.A., Lippard S.J., Roberts S. Characteristics and tectonic significance of supra-subduction zone ophiolites // Geological Society, London, Special Publications. 1984. V. 16 (1). P. 77-94
Preliminary publications book 1 from project on mineral resources, metallogenesis, and tectonics of Northeast Asia / ed. W.J. Nokleberg, V.V. Naumova, M.I. Kuzmin, T.V. Bounaeva. Open-File Report 99-165. U.S. Department of the Interrior, U.S. Geological Survey. 1999 (CD)
Reagan M.K., Ishizuka O., Stern R.J., Kelley K.A., Ohara Y., Blichert-Toft J., Bloomer S.H., Cash J., Fryer P., Hanan B.B., Hickey-Vargas R., Ishii T., Kimura J.-l, Peate D.W., Rowe M.C., Woods M. Fore-arc basalts and subduction initiation in the Izu-Bonin-Mariana system // Geochemistry Geophysics Geosystems. 2010. V. 11, № 3. doi:10.1029/2009GC002871
Stern R.J., Reagan M., Ishizuka O., Ohara Y., Whattam S. To understand subduction initiation, study forearc crust: To understand forearc crust, study ophiolites // Lithosphere. 2012. № 4 (6). Р. 469-483. doi: 10.1130/L183.1
Whattam S.A., Stern R.J. The 'subduction initiation rule': a key for linking ophiolites, intra-oceanic forearcs, and subduction initiation // Contrib Mineral Petrol. 2011. V. 162. P. 1031-1045