Conditions of the Ulor massif ophiolites formation (South Tuva)
Geological and petrological studies have shown that the Ulor massif is an ophiolite association with an almost complete set of rocks characteristic of classical ophiolites: a tectonized dunite-harzburgite base complex + a layered dunite-wehrlite-pyroxenite-gabbro series + a complex of upper gabbro and gabbro-dolerites. Petrochemical, geochemical and mineralogical studies indicate the formation of ophiolites of the Ulor massif in the ancient subduction zone with the development of marginal-marine basins with oceanic-type crust at the break of the paleocontinental granitoid crust. Data on mineralogy and thermobarogeochemistry indicate the presence in the ophiolites of the Ulor massif of dunites containing silicate multiphase inclusions in Cr-spinels, similar in a number of reliable features to melt inclusions, which is direct evidence of magmatogenic crystallization of ultrabasites. The analysis of the inclusions showed that high-Mg (MgO 20-30 wt.%) picrite magmas, which correspond in composition to the ultramafic rocks of layered ophiolite complexes, played an important role in the formation of dunites of the Ulor massif. Using an olivine-chromite thermometer [Coogan et al., 2014], it was found that dunites of the Ulor massif are dominated by fairly high crystallization parameters (1465-1300 °С), but moderate temperatures (1235-1070-980 °С) characteristic of subsolidus recrystallization are also determined ultramafic. The presence of clinopyroxene in the dunites of the Ulor massif made it possible to establish the PT conditions for the crystallization of this mineral using the WinPLtb program [Yavuz, Yildmm, 2018]: 1250 °С, 6.5 kbar. Modeling of liquidus crystallization of melts with a picritic (20.61 wt %) MgO content using the PETROLOG program [Danyushevsky and Plechov, 2011] at a pressure of 6.5 kbar indicates that olivine was formed at temperatures of 1490-1455 °С, and chrome spinel, at 1360-1180 °С. Calculations of isobaric (6.5 kbar) equilibrium crystallization of a high magnesian (MgO - 20.61 wt %) melt using the COMAGMAT program [Ariskin, Barmina, 2004] show the massive formation of olivine starting from 1480°C, and clinopyroxene starting from 1320 °C. In general, based on information on the composition of minerals and melt inclusions in chrome spinels, the PT parameters of magmatic crystallization of minerals from dunites of the Ulor massif, which occurred under isobaric (6.5 kbar) conditions of the intrusive chamber, were established: olivine - 1490-1300 °С, chrome spinel - 1360-1180 °С, clinopyroxene - 1320-1185 °С. Magmatic processes were completed (1235-1070-980 °С) by subsolidus recrystallization of dunites. The further postmagmatic history of the development of the dunites of the Ulor massif was determined by plastic deformations and solid-phase flow, which led to a successive change of petrostructural types: protogranular protogranular with porphy-roclastesis mesogranular porphyroclastic. The authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Keywords
dunites,
melt inclusions,
plastic deformations,
South Tuva,
Ulor massif ophiolitesAuthors
| Simonov Vladimir A. | V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS | simonov@igm.nsc.ru |
| Kotlyarov Alexey V. | V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS | kotlyarov@igm.nsc.ru |
| Chernyshov Alexey I. | Tomsk State University | aich1953@mail.ru |
| Petruseva Vladislava S. | V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS | |
| Karmanov Nikolai S. | V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS | krm@igm.nsc.ru |
Всего: 5
References
Yavuz F., Yildirim D.K. A Windows program for pyroxene-liquid thermobarometry // Periodico di Mineralogia. 2018. V. 87 (2). P. 149-172. doi: 10.2451/2018PM787.
Schiano P., Clocchiatti R., Lorand J.-P., Massare D., Deloule E., Chaussidon M. Primitive basaltic melt included in podiform chromites from the Oman ophiolite // Earth and Planetary Science Letters. 1997. V. 146. P. 489 -497.
Shimizu K., Komiya T., Hirose K., Shimizu N., Maruyama S. Cr-spinel, an excellent micro-container for retaining primitive melts-implications for a hydrous plume origin for komatiites // Earth Planet. Sci. Lett. 2001. V. 189, № 3-4. P. 177-188.
Kamenetsky V.S., Crawford A.J., Meffre S. Factors controlling chemistry of magmatic spinel: an empirical study of associated olivine, Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks // Journal of Petrology. 2001. V. 42, № 4. P. 655-671.
Nicolas A. Structures of ophiolites and dynamics of oceanic lithosphere. Kluwer Academic Publishers.Netherlands, 1989. 367 p.
Ionov D.A., Benard A., Plechov P.Y. Melt evolution in subarc mantle: evidence from heating experiments on spinel-hosted melt inclusions in peridotite xenoliths from the andesitic Avacha volcano (Kamchatka, Russia) // Contrib. Mineral. Petrol. 2011. V. 162. P. 1159-1174.
Danyushevsky L.V., Plechov P.Yu. Petrolog 3: Integrated software for modeling crystallization processes // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 29 July 2011. 2011. V. 12, № 7. Q07021. doi: 10.1029/2011GC003516.
Dril S.I., Kuzmin M.I., Tsipukova S.S., Zonenshain L.P. Geochemistry of basalts from the western Woodlark, Lau and Manus basins: implications for their petrogenesis and source rock compositions // Marine Geology. 1997. № 142. P. 57-83.
Ariskin A.A., Barmina G.S.COMAGMAT: Development of a magma crystallization model and its petrologic applications // Geochemistry International. 2004. V. 42 (Suppl. 1). P. S1-S157.
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.
Coogan L.A., Saunders A.D., Wilson R.N. Aluminum-in-olivine thermometry of primitive basalts: Evidence of an anomalously hot mantle source for large igneous provinces // Chemical Geology. 2014. V. 368. P. 1-10.
Чернышов А.И. Ультрамафиты (пластическое течение, структурная и петроструктурная неоднородность). Томск, 2001. 216 с.
Симонов В.А., Чернышов А.И., Котляров А.В. Минералогия и генезис ультрабазитов Куртушибинского офиолитового пояса (Западный Саян) // Минералогия. 2022. Т. 8, № 2. С. 49-62.
Симонов В.А., Пучков В.Н., Приходько В.С., Ступаков С.И., Котляров А.В., Карманов Н.С., Степанов А.С. Физикохимические параметры кристаллизации дунитов Нижнетагильского платиноносного массива (Средний Урал) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57, № 6. С. 1106-1134.
Cимонов В.А., Смирнов В.Н., Иванов К.С., Ковязин С.В. Расплавные включения в хромшпинелидах расслоенной части Ключевского габбро-гипербазитового массива // Литосфера. 2008. № 2. С. 101-115.
Симонов В.А., Приходько В.С., Ковязин С.В. Условия формирования платиноносных ультраосновных массивов Юго-Востока Сибирской платформы // Петрология. 2011. Т. 19, № 6. С. 579-598.
Симонов В.А., Чернышов А.И., Котляров А.В. Физико-химические параметры формирования ультрамафитов из офиолитов Кузнецкого Алатау // Геосферные исследования. 2020. № 3. С. 34-49.
Симонов В.А., Шелепаев Р.А., Котляров А.В. Физико-химические параметры формирования расслоенного габбро-гипер-базитового комплекса в офиолитах Южной Тувы // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Материалы третьей международной конференции. Екатеринбург : Институт геологии и геохимии УрО РАН. 2009. Т. 2. С. 195-198.
Симонов В.А., Колобов В.Ю., Пейве А.А. Петрология и геохимия геодинамических процессов в Центральной Атлантике. Новосибирск : Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. 224 с.
Паланджан С.А. Типизация мантийных перидотитов по геодинамическим обстановкам формирования. Магадан : СВКНИИ ДВО РАН, 1992. 104 с.
Петрографический кодекс России. Издание третье / гл. ред. О.А. Богатиков, О.В. Петров, А.Ф. Морозов. СПб. : ВСЕГЕИ, 2009. 200 с.
Пешков А.А., Чернышов А.И., Бестемьянова К.В. Минералогические особенности ультрамафитов Агардагского массива (юго-восточная Тыва) // Геосферные исследования. 2021. № 1. С. 33-48.
Савельева Г.Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре. М. : Наука, 1987. 246 с.
Миронов Ю.В. Соотношение титана и калия в базальтах как индикатор тектонической обстановки // ДАН СССР. 1990. Т. 314, № 6. С. 1484-1487.
Офиолитовая ассоциация Кузнецкого Алатау (на примере Среднетерсинского массива) / Гончаренко А.И., Кузнецов П.П., Симонов В.А., Чернышев А.И. Новосибирск : Наука, 1982. 104 с.
Лоскутов И.Ю., Ступаков С.И., Симонов В.А. Петролого-минералогические особенности дунит-гацбургитового комплекса Агардагской зоны (Юго-Восточная Тува) // Вопросы петрологии, минералогии, геохимии и геологии офиолитов. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 1999. С. 13-23.
Леснов Ф.П., Кужугет К.С., Монгуш А.А., Ойдуп Ч.К. Геология, петрология и рудоносность мафит-ультрамафитовых массиво республики Тыва. Новосибирск : ГЕО, 2019. 350 с.
Лаврентьев Ю.Г., Карманов Н.С., Усова Л.В. Электронно-зондовое определение состава минералов: микроанализатор или сканирующий электронный микроскоп ? // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 8. С. 1473-1482.
Кужугет К.С., Кудрявцев В.И. Особенности геологического строения и хромитоносность Улорского гипербазитового массива // Материалы по геологии Тувинской АССР. Вып. 5. Кызыл, 1981. С. 88-89.
Куренков С.А., Диденко А.Н., Симонов В.А. Геодинамика палеоспрединга. М. : ГЕОС, 2002. 249с.
Колман Р.Г. Офиолиты. М. : Мир, 1979. 264 с.
Гончаренко А.И. Деформация и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов. Томск : Изд-во Том. ун-та, 1989. 404 с.
Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Кулаков И.Ю., Котляров А.В. Проблема: фильтрации флюидов и расплавов в зонах субдукции и обшце вопросы теплофизического моделирования в геологии // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, № 5. С. 701-722.
Гоникберг В.Е. Геологическое строение и тектоническая природа раннекаледонской окраины Сангиленского массива Тувы : автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук. М. : Изд-во Ин-та литосферы РАН, 1995. 28 с.
Альмухамедов А.И., Кашинцев Г.Л., Матвеенков В.В. Эволюция базальтового вулканизма Красноморского региона. Новосибирск : Наука, 1985. 190 с.
