Инд. авторы:	Хромых С.В., Бурмакина Г.Н., Цыганков А.А., Котлер П.Д., Владимиров А.Г.
Заглавие:	Взаимодействие габброидной и гранитоидной магм при формировании преображенского интрузива, восточный казахстан
Библ. ссылка:	Хромых С.В., Бурмакина Г.Н., Цыганков А.А., Котлер П.Д., Владимиров А.Г. Взаимодействие габброидной и гранитоидной магм при формировании преображенского интрузива, восточный казахстан // Геодинамика и тектонофизика. - 2017. - Т.8. - № 2. - С.311-330. - EISSN 2078-502X.
Идентиф-ры:	DOI: 10.5800/GT-2017-8-2-0243.; РИНЦ: 29776781;
Реферат:	rus: Приведены результаты исследования Преображенского габбро-гранитоидного интрузива в Восточном Казахстане. В его строении участвуют породы четырех интрузивных фаз, от кварцевых монцонитов и габброидов до гранит-лейкогранитов. Между базитовыми и гранитоидными породами наблюдаются специфические взаимоотношения, которые принято классифицировать как результат взаимодействия в жидком состоянии и смешения магм (процессы минглинга и миксинга). Базитовые породы представлены рядом от биотитовых габбро до монцодиоритов, гранитоидные - биотит-амфиболовыми гранитами. В минглинг-взаимодействии определены также порфировидные граносиениты, сочетающие в себе черты как гранитов, так и монцодиоритов. Установлено, что первичные гранитоидные магмы имели граносиенитовый/кварцево-монцонитовый состав и были сформированы в нижне-среднекоровых условиях в равновесии с обогащенным плагиоклазом гранатсодержащим реститом. Формирование монцодиоритов происходило при фракционировании родоначальной габброидной магмы, которая произошла из обогащенного мантийного источника. Предложена модель взаимодействия магм, описывающая внедрение в нижние горизонты гранитоидного очага базитовой магмы, которая остановилась под вязкопластичным горизонтом гранитоидов. Начавшееся взаимодействие предполагало тепловое воздействие базитов на почти закристаллизованную гранитную магму и насыщение пограничных горизонтов базитовой магмы летучими, что могло привести к изменению состава кристаллизующегося расплава от габброидного до монцодиоритового. На границе габброидной и гранитоидной магм возник «пограничный» слой монцодиоритового расплава, который вступил во взаимодействие с гранитоидами. Результатом химического взаимодействия явилось образование гибридных пород - порфировидных граносиенитов. Сформированная гетерогенная смесь монцодиоритов и граносиенитов оказалась более подвижной по сравнению с вышележащими практически закристаллизованными гранитами, а возникновение в последних контракционных трещин обусловило проникновение и подъем гетерогенной смеси граносиенитов и монцодиоритов на более верхние уровни. Примеры взаимодействия магм с формированием минглинг-структур на средне- и верхнекоровых уровнях могут рассматриваться как индикатор «быстрых», активных процессов мантийно-корового взаимодействия, когда мантийные магмы активно дренируют литосферу и плавят вещество нижней-средней коры. Определяющее значение имеет температурный градиент в подлитосферной мантии, который напрямую влияет на степени ее плавления и объемы базитовых магм, однако немаловажную роль играет и проницаемость литосферы: для реализации рассмотренного сценария литосфера должна быть либо маломощна, либо хорошо проницаема вследствие сдвигово-раздвиговых движений. Территория Восточного Казахстана в позднем палеозое являлась частью Алтайской коллизионной системы герцинид, поздние стадии эволюции которой (300-280 млн лет назад) сопровождались проявлением масштабного мантийного и корового магматизма, отвечающего формированию поднепалеозойской крупной изверженной провинции, связанной с активностью Таримского мантийного плюма. Воздействие мантийного плюма на литосферную мантию привело к повышению температурного градиента, а ослабленная сдвиговыми движениями литосфера коллапсирующего орогенного сооружения оказалась проницаемой для мантийных магм, что вызвало процессы мантийно-корового взаимодействия. eng: The paper reports on studies of the Preobrazhensky gabbro-granitoid intrusion, East Kazakhstan, composed of the rocks that belong to four phases of intrusion, from quartz monzonites and gabbroids to granite-leucogranites. Specific relationships between basite and granitoid rocks are usually classified as the result of interactions and mixing of liquid magmas, i.e. magma mingling and mixing. Basite rocks are represented by a series from biotite gabbros to monzodiorites. Granitoids rocks are biotite-amphibole granites. Porphyric granosyenites, combining the features of both granites and monzodiorites, are also involved in mingling. It is established that the primary granitoid magmas contained granosyenite/quartz-monzonite and occurred in the lower-medium-crust conditions in equilibrium with the garnet-rich restite enriched with plagioclase. Monzodiorites formed during fractionation of the parent gabbroid magma that originated from the enriched mantle source. We propose a magma interaction model describing penetration of the basite magma into the lower horizons of the granitoid source, which ceased below the viscoplastic horizon of granitoids. The initial interaction assumes the thermal effect of basites on the almost crystallized granitic magma and saturation of the boundary horizons of the basite magma with volatile elements, which can change the composition of the crystallizing melt from gabbroid to monzodiorite. A ‘boundary’ layer of monzodiorite melt is formed at the boundary of the gabbroid and granitoid magmas, and interacts with granitoids. Due to chemical interactions, hybrid rocks - porphyric granosyenites - are formed. The heterogeneous mixture of monzodiorites and granosyenites is more mobile in comparison with the overlying almost crystallized granites. Due to contraction fracturing in the crystallized granites, the heterogeneous mixture of monzodiorites and granosyenites penetrate into the upper rock levels. Examples of the magma interaction causing the formation of mingling structures at the middle and upper crust levels can be viewed as indicative of ‘fast’, active processes of the mantle-crust interaction, when the mantle magmas actively drain the lithosphere and melt the substance of the lower-middle crust. An important role is played by the temperature gradient in the sublithospheric mantle. It directly affects the degree of its melting and the volumes of basite magmas. Nonetheless, the permeability of the lithosphere is also important - the above-described scenario is possible if the lithosphere is either thin or easily permeable due to the development of strike-slip and extension fractures. In the Late Paleozoic, the territory of East Kazakhstan was part of the Altai collision system of hercinides. The late stages of its evolution (300-280 Ma) were accompanied by large-scale mantle and crustal magmatism corresponding to the formation of the Late Palaeozoic large igneous province related to the activity of the Tarim mantle plume. The influence of the mantle plume on the lithospheric mantle led to an increase in the temperature gradient, and the lithosphere weakened by shear movements of the collapsing orogenic structure was permeable to mantle magmas, which caused the processes of mantle-crustal interaction.
Ключевые слова:	mingling; Central Asia; accretion-collision systems; late Paleozoic; габбро-гранитоидные интрузии; взаимодействие магм; минглинг; миксинг; центральная Азия; аккреционно-коллизионные системы; поздний палеозой; mixing; interaction of magmas; gabbro-granitoid intrusions;
Издано:	2017
Физ. хар-ка:	с.311-330
Цитирование:	1. Borisenko A.S., Sotnikov V.I., Izokh A.E., Polyakov G.V., Obolensky A.A., 2006. Permo-Triassic mineralization in Asia and its relation to plume magmatism. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 47 (1), 170-186. 2. Boynton W.V., 1984. Cosmochemistryof the rare earth elements: meteorite studies. In: P. Henderson (Ed.). Rare earth element geochemistry. Developments in Geochemistry, vol. 2. Elsevier, Amsterdam, p. 63-114. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-42148-7.50008-3. 3. Burmakina G.N., Tsygankov A.A., 2013. Mafic microgranular enclaves in Late Paleozoic granitoids in the Burgasy quartz syenite massif, western Transbaikalia: composition and petrogenesis. Petrology 21 (3), 280-303. https://doi.org/10.1134/S086959111303003X. 4. Buslov M.M., Watanabe T., Smirnova L.V., Fujiwara I., Iwata K., de Grave I., Semakov N.N., Travin A.V., Kir’yanova A.P., Kokh D.A., 2003. Role of strike-slip faults in Late Paleozoic - Early Mesozoic tectonics and geodynamics of the Altai-Sayan and East Kazakhstan folded zone. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 44 (1-2), 49-75. 5. D’yachkov B.A., 2012. Genetic Types of Rare Metal Deposits of the Kalba-Narym Zone. VKTGU, Ust-Kamenogorsk, 130 p. @@Дьячков Б.А. Генетические типы редкометалльных месторождений Калба-Нарымского пояса. Усть-Каменогорск: ВКГТУ, 2012. 130 с.. 6. Dobretsov N.L., Borisenko A.S., Izokh A.E., Zhmodik S.M., 2010. A thermochemical model of Eurasian Permo-Triassic mantle plumes as a basis for prediction and exploration for Cu-Ni-PGE and rare-metal ore deposits. Russian Geology and Geophysics 51 (9), 903-924. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.08.002. 7. Ermolov P.V., 2013. Topical Issues of Isotope Geology and Metallogeny of Kazakhstan. Kazakh-Russian University, Karaganda, 206 p. @@Ермолов П.В. Актуальные проблемы изотопной геологии и металлогении Казахстана. Караганда: Издательско-полиграфический центр Казахстанско-Российского университета, 2013. 206 с.. 8. Ermolov P.V., Vladimirov A.G., Izokh A.E., Polyanskii N.V., Kuzebnyi V.S., Revyakin P.S., Bortsov V.D., 1983. Orogenic Magmatism of Ophiolite Belts (Evidence from Eastern Kazakhstan). Nauka, Novosibirsk, 207 p. @@Ермолов П.В., Владимиров А.Г., Изох А.Э., Полянский Н.В., Кузебный В.С., Ревякин П.С., Борцов В.Д. Орогенный магматизм офиолитовых поясов (на примере Восточного Казахстана). Новосибирск: Наука, 1983. 207 с.. 9. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.J., Ellis D.J., Frost C.D., 2001. A geochemical classification for granitic rocks. Journal of Petrology 42 (11), 2033-2048. https://doi.org/10.1093/petrology/42.11.2033. 10. Grebennikov A.V., 2014. A-type granites and related rocks: Petrogenesis and classification. Russian Geology and Geophysics 55 (9), 1074-1086. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2014.08.003. 11. Huppert H.E., Sparks S.J., 1988. The generation of granitic magmas by intrusion of basalt into continental crust. Journal of Petrology 29 (3), 599-624. https://doi.org/10.1093/petrology/29.3.599. 12. Khromykh S.V., Kuibida M.L., Kruk N.N., 2011. Petrogenesis of high-temperature siliceous melts in volcanic structures of the Altai collisional system of Hercynides (Eastern Kazakhstan). Russian Geology and Geophysics 52 (4), 411-420. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.03.004. 13. Khromykh S.V., Sokolova E.N., Smirnov S.Z., Travin A.V., Annikova I.Y., 2014. Geochemistry and age of rare-metal dyke belts in eastern Kazakhstan. Doklady Earth Sciences 459 (2), 1587-1591. https://doi.org/10.1134/S1028334X14120174. 14. Khromykh S.V., Tsygankov A.A., Kotler P.D., Navozov O.V., Kruk N.N., Vladimirov A.G., Travin A.V., Yudin D.S., Burmakina G.N., Khubanov V.B., Buyantuev M.D., Antsiferova T.N., Karavaeva G.S., 2016. Late Paleozoic granitoid magmatism of Eastern Kazakhstan and Western Transbaikalia: Plume model test. Russian Geology and Geophysics 57 (5), 773-789. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.09.018. 15. Khromykh S.V., Vladimirov A.G., Izokh A.E., Travin A.V., Prokop'ev I.R., Lobanov S.S., Azimbaev E., 2013. Petrology and geochemistry of gabbro and picrites from the Altai collisional system of Hercynides: Evidence for the activity of the Tarim plume. Russian Geology and Geophysics 54 (10), 1288-1304. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.09.011. 16. Konopelko D.L., Biske Y.S., Kullerud K., Seltmann R., Divaev F.K., 2011. The Koshrabad granite massif in Uzbekistan: Petrogenesis, metallogeny, and geodynamic setting. Russian Geology and Geophysics 52 (12), 1563-1573. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.11.009. 17. Kotler P.D., Khromykh S.V., Vladimirov A.G., Travin A.V., Kruk N.N., Murzintsev N.G., Navozov O.V., Karavaeva G.S., 2015. New data on the age and geodynamic interpretation of the Kalba-Narym granitic batholith, eastern Kazakhstan. Doklady Earth Sciences 462 (2), 565-569. https://doi.org/10.1134/S1028334X15060136. 18. Li Y.-Q., Li Z.-L., Yu X., Langmuir C.H., Santosh M., Yang S.-F., Chen H.-L., Tang Z.-L., Song B., Zou S.-Y., 2014. Origin of the Early Permian zircons in Keping basalts and magma evolution of the Tarim Large Igneous Province (northwestern China). Lithos 204, 47-58. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2014.05.021. 19. Li Zh., Qiu J.-Sh., Xu X.-Sh., 2012. Geochronological, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic constraints on petrogenesis of Late Mesozoic gabbro-granite complexes on the southeast coast of Fujian, South China: insights into a depleted mantle source region and crust-mantle interactions. Geological Magazine 149 (3), 459-482. https://doi.org/10.1017/S0016756811000793. 20. Litvinovsky B.A., Zanvilevich A.N., Kalmanovich M.A., Shadaev M.G., 1992. Synplutonic basic intrusions during the early evolution of the Angara-Vitim batholith (Baikal Region). Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 33 (7), 70-81 @@Литвиновский Б.А., Занвилевич А.Н., Калмонович М.А., Шадаев М.Г. Синплутонические базитовые интрузии ранних стадий формирования Ангаро-Витимского батолита (Забайкалье) // Геология и геофизика. 1992. Т. 33. № 7. С. 70-81. 21. Lopatnikov V.V., Izokh E.P., Ermolov P.V., Ponomareva A.P., Stepanov A.S., 1982. Magmatism and Ore Content of the Kalba-Narym Zone of Eastern Kazakhstan. Nauka, Moscow, 248 p. @@Лопатников В.В., Изох Э.П., Ермолов П.В., Пономарева А.П., Степанов А.С. Магматизм и рудоносность Калба-Нарымской зоны Восточного Казахстана. М.: Наука, 1982. 248 с.. 22. Middlemost E.A.K., 1985. Magmas and Magmatic Rocks: An Introduction to Igneous Petrology. Longman Group, London, 266 p. 23. Peccerillo A., Taylor S.R., 1976. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology 58 (1), 63-81. https://doi.org/10.1007/BF00384745. 24. Pirajno F., Ernst R.E., Borisenko A.S., Fedoseev G.S., Naumov E.A., 2009. Intraplate magmatism in Central Asia and China and associated metallogeny. Ore Geology Reviews 35 (2), 114-136. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2008.10.003. 25. Shcherba G.N., Bespayev Kh.A., D’yachkov B.A., Mysnik A.M., Ganzhenko G.D., Sapargaliyev E.M., 1998. Large Altai (Geology and Metallogeny). Gylym, Almaty, 395 p. @@Щерба Г.Н., Беспаев Х.А., Дьячков Б.А., Мысник А.М., Ганженко Г.Д., Сапаргалиев Е.М. Большой Алтай (геология и металлогения). Алматы: Гылым, 1998. 395 с.. 26. Sklyarov E.V., Fedorovskii V.S., 2006. Magma mingling: Tectonic and geodynamic implications. Geotectonics 40 (2), 120-134. 27. Sokolova E.N., Smirnov S.Z., Khromykh S.V., 2016. Conditions of crystallization, composition, and sources of rare-metal magmas forming ongonites in the Kalba-Narym zone, Eastern Kazakhstan. Petrology 24 (2), 153-177. https://doi.org/10.1134/S0869591116020065. 28. Şеngör A.M.C., Natal’in B.A., Burtman V.S., 1993. Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal growth in Eurasia. Nature 364 (6435), 299-307. https://doi.org/10.1038/364299a0. 29. Taylor S.R., McLennan S.M., 1985. The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Blackwell, Oxford, 312 p. 30. Vladimirov A.G., Kruk N.N., Khromykh S.V., Polyansky O.P., Chervov V.V., Vladimirov V.G., Travin A.V., Babin G.A., Kuibida M.L., Khomyakov V.D., 2008. Permian magmatism and lithospheric deformation in the Altai caused by crustal and mantle thermal processes. Russian Geology and Geophysics 49 (7), 468-479. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2008.06.006. 31. Vladimirov A.G., Kruk N.N., Rudnev S.N., Khromykh S.V., 2003. Geodynamics and granitoid magmatism of collision orogens. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 44 (12), 1321-1338. 32. Xu Y.G., Wei X., Luo Z.Y., Liu H.Q., Cao J., 2014. The Early Permian Tarim large igneous province: main characteristics and a plume incubation model. Lithos 204, 20-35. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2014.02.015. 33. Yarmolyuk V.V., Kuzmin M.I., Ernst R.E., 2014. Intraplate geodynamics and magmatism in the evolution of the Central Asian orogenic belt. Journal of Asian Earth Sciences 93, 158-179. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2014.07.004.