Mineralogical and geochemical peculiarities of late Paleozoic gabbroids of Lesser Khingan terrane (eastern part of Central Asian fold belt)
The paper features the results of mineralogical investigations in a combination with a brief review of geochemical peculiarities of the Karagaisky gabbroid massif which is related to the Birobidzhan complex of the Lesser Khingan superterrane. Leucocratic gabbroes dominate in its structure. They are composed of moderately magnesium clinopyroxene (#Mg = 4568) in a combination with plagioclase of high basicity (An
). This allows us to presume the formation of basites as the result of low bar crystallization (0.5-3 kbar) of mafic melts at a considerable water content in the melt which is characteristic for subduction environments. This conclusion also supports the presence of the primary magmatic amphibole in basites which is caused by a significant fugacity of oxygen during their formation. The results of the mineralogical studies are consistent with the analysis of petrochemical and geochemical peculiarities of basites. Thus, high aluminiferous content against low titaniferous content and small concentrations of P2O5, K
O, the character of REE and minor element distribution with the distinct minimum of Nb, Ta and Ta/Yb-Th/Yb ratios, which are close to the rocks of subduction zones, are evidence of the fact that the leucogabbroes of the Karagaisky massif were formed in the environments of the active continental margin. It should be noted that the relatively high content of Rb, Ba, Th, U and K allow us to presume a contribution of the enriched sources to the formation of initial melts. At the same time the low content of Nb,TA allow us to presume the presence of the matter of lithospheric mantle and crust. The dual character of geochemical characteristics is well manifested by Zr/Y-Nb/Y ratios, which are close to those in the rocks that formed at the contribution of the enriched source, and Ta/Yb-Th/Yb ratios are consistent with those from basites of subduction zones. Thus, basing on the obtained mineralogical and geochemical data and the existing models of the formation of the Central Asian fold belt it is suggested that the formation of the Late Paleozoic gabbroes of the Karagaisky massif, which have the features of subduction origin judging by their mineralogical and geochemical peculiarities, is related to the environment of the active continental margin before the ''assemblage'' of the constituent parts of the Bureya-Jiamusi superterrane to form a single continental massif.
Keywords
габброиды,
минералогия,
геохимия,
Малохинганский террейн,
Центрально-Азиатский складчатый пояс,
gabbroids,
mineralogy,
geochemistry,
Lesser Khingan terrane,
Central Asian Fold BeltAuthors
| Buchko Inna V. | Institute of Geology and Nature Management, Far Eastern Branch of RAS; Amur State University (Blagoveshchensk) | inna@ascnet.ru |
| Sorokin Andrey А. | Institute of Geology and Nature Management, Far Eastern Branch of RAS (Blagoveshchensk) | sorokin@ascnet.ru |
| Rozhdestvina Veronika I. | Institute of Geology and Nature Management, Far Eastern Branch of RAS (Blagoveshchensk) | science@ascnet.ru |
Всего: 3
References
Парфенов Л.М., Берзин Н.А., Ханчук А.И. и др. Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22, № 6. С. 7-41.
Геодинамика, магматизм и металлогения востока России / под ред. И.А. Ханчука. Владивосток : Дальнаука, 2006. Кн. 1, 572 с.; Кн. 2. С. 573 981.
Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий. Масштаб 1:2500000. Объяснительная записка. СПб. : ВСЕГЕИ, 1999. 135 с.
Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000 / Добкин С.Н., Новосёлов Б.А., Бородин А.М., и др. 2-е изд. Сер. Буреинская. Лист M-52-XXX. СПб. : ВСЕГЕИ, 1999. 183 с.
Решения Четвертого Межведомственного регионального стратиграфического совещания по докембрию и фанерозою юга Дальнего Востока и Восточного Забайкалья. Комплект схем. Хабаровск : Дальгеология, 1994.
Котов А.Б., Великославинский С.Д., Сорокин А.А и др. Возраст амурской серии Бурея-Цзямусинского супертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса: результаты Sm-Nd изотопных исследований // Доклады Академии наук. 2009 а. Т. 428, № 5. С. 637-640.
Котов А.Б., Сорокин А.А., Сальникова Е.Б и др. Раннепалеозойский возраст габброидов амурского комплекса (Бурея-Цзямусинский супертеррейн Центрально-Азиатского складчатого пояса) // Доклады Академии наук. 2009 б. Т. 424, № 5. С. 644-647.
Wilde S.A., Wu F-Y, ZhangX. Late Pan-African magmatism in the northeastern China: SHRIMP U-Pb zircon evidence from granitoids in the Jiamusi Massif // Precambrian Research. 2003. Vol. 122. P. 311-327.
Сорокин А.А., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. и др. Первые данные о возрасте раннепалеозойских гранитоидов Малохинганского террейна Центрально-Азиатского складчатого пояса // Доклады Академии наук. 2010 б. Т. 431, № 2. С. 228-232.
Сорокин А.А., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. и др. Раннепалеозойские гранитоиды Малохинганского террейна Центрально-Азиатского складчатого пояса: геохимические особенности, геохронология, геодинамическая интерпретация // Петрология. 2011. Т. 19, № 6.
Сорокин А.А., Ярмолюк В.В., Котов А.Б. и др. Геохронология триасово-юрских гранитоидов южного обрамления Монголо-Охотского складчатого пояса и проблема раннемезозойского гранитообразования Центральной и Восточной Азии // Доклады Академии наук. 2004. Т. 39
Сорокин А.А., Котов А.Б., Сальникова Е.Б и др. Гранитоиды тырмо-буреинского комплекса северной части Буреинско-Цзямусинского су-пертеррейна Центрально-Азиатского складчатого пояса: возраст и геодинамическая позиция // Геология и геофизика. 2010а. Т. 51, №
Бучко И.В., Сорокин А.А., Кудряшов Н.М. Позднепалеозойские габброиды Малохинганского террейна восточной части Центрально- Азиатского складчатого пояса: первые геохронологические данные // Доклады Академии наук. 2011. Т. 440, № 2. C. 220-224.
Бучко И.В., Сорокин АА., Кудряшов НМ. Позднепалеозойские габброиды Малохинганского террейна (Восточная часть Центрально- Азиатского складчатого пояса): геохронология, геохимия, тектоническая интерпретация // Тихоокеанская геология. 2012. В печати.
MorimotoN. Nomenclature of pyroxenes // Mineralogy and Petrology. 1988. № 66. P. 237-252.
Leake E, WoolleyA.R., Arps C.E.S. et al. Nomenclature of amphiboles: report of the Subcommittee on amphiboles of the international mineralogical association, commission on new minerals and mineral names // Canadian Mineralogist. 1997. Vol. 35. P. 219-246.
Hammarstrom J.M., Zen E-An. Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarometer // Amer. Miner. 1986. Vol. 71, № 11/12. P. 1297 1313.
SchmidtM.W. Experimental calibration of the Al-in-hornblende geobarometer at 650 C, 3.5-13.0 kbar. // Terra abstracts. 1991. Vol. 3, № 1. P. 30.
Портнягин М.В., Плечов П.Ю., Матвеев СВ. и др. Петрология «авачитов» - высокомагнезиальных базальтов Авачинского вулкана (Кам чатка). Общая характеристика, состав пород и минералов // Петрология. 2005. Т. 13, № 2. С. 115-138.
Nimis P. Clinopyroxene geobarometers for magmatic systems. CpxBar - Excel version by 2000.
McDonough W, Sun S-s. The composition of the Earth // Chemical Geology. 1995. Vol. 120, is. 3-4. P. 223-253.
Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implication for mantle composition and processes. Magmatism in the ocean basin // Geol. Soc. Sp. Pub. № 42. Blackwell Scientific Publ. 1989. P. 313-346.
Великославинский С.Д., Глебовицкий В А. Новая дискриминантная диаграмма для классификации островодужных и континентальных базальтов на основе петрохимических данных // Доклады Академии наук. 2005. Т. 401. С. 1-4.
Plyusnina L.P. Experimental study on metabasite equilibria, geothermometry // Experiment in the solution of topical problems in geology. M. : Nau-ka, 1986. P. 174-183. (in Russian)
Blundy J.D., Holland T.J.B. Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer // Contrib. Mineral. and Petrol. 1990. Vol. 104, № 2. P. 208-224.
Jaques A.L., Blake D.H., Donchak P.J. T. Regional metamorphism in the Selwyn Range area, north-west Queensland // BMR Journal of Australian Geology and Geophysics. 1982. Vol. 7, № 3. P. 181-196.
Scharer U, Girardeau J, Cornen G. et al. 138-121Ma asthenospheric magmatism priorto continental break-upin the North Atlantic and geodynamic implications // Earth and Planetary Science Letters. 2000. Vol. 181. P. 555-572. URL: www.elsevier.com/locate/epsl
Boesen R.S. The clinopyroxenes of a monzonitic complex at Mount Dromedary, New South Wales. // Amer. Mineral. 1964. № 49. P. 1435-1457.
Brown G.M. Pyroxenes from the early and middle stages of fractionation of the Skaergaard intrusion, East Greenland // Mineral. Mag. 1957. № 37. P.511-543.
Vincent E.A. Pyroxenes from the late stages of fractionation of the Skaergaard intrusion, East Greenland // I. Petrology. 1963. № 4. P. 175-197.
NisbetE.G., Pearce J.A. Clinopyroxene composition in mafic lavas from different tectonic settings // Contrib. Mineral. Petrol. 1977. Vol. 63. P. 149 160.
Kvassnes A.J.S., Strand A.H., Moen-EikelandH. et al. The Lyngen Gabbro: the lower crust of an Ordovician Incipient Arc. // Contrib. Mineral. Petrol. 2004. № 148. P. 358-379. D0I10.1007/s00410-004-0609-8
Arculus R.J., Wills K.J.A. The petrology of plutonic blocks and inclusions from The Lesser Antilles Island Arc. // Journal of Petrology. 1980. № 21. P. 743-799.
Sisson T.W., Grove T.L. Experimental investigations of the role of H2O in calc-alkaline differentiation and subduction zone magmatism // Contrib. Mineral. Petrol. 1993. Vol. 113. P. 143-166.
