Инд. авторы:	Полянский О.П., Изох А.Э., Семенов А.Н., Селятицкий А.Ю, Шелепаев Р.А., Егорова В.В
Заглавие:	Термомеханическое моделирование формирования многокамерных интрузий для выявления связи плутонометаморфизма с габбро-диоритовыми массивами западного сангилена, тува, россия
Библ. ссылка:	Полянский О.П., Изох А.Э., Семенов А.Н., Селятицкий А.Ю, Шелепаев Р.А., Егорова В.В Термомеханическое моделирование формирования многокамерных интрузий для выявления связи плутонометаморфизма с габбро-диоритовыми массивами западного сангилена, тува, россия // Геотектоника. - 2021. - № 1. - С.3-22. - ISSN 0016-853X.
Идентиф-ры:	DOI: 10.31857/S0016853X21010094; РИНЦ: 44769004;
Реферат:	rus: Впервые разработана термомеханическая модель системы разноглубинных магматических камер над мантийным тепловым источником для объяснения механизмов формирования интрузивных комплексов и метаморфических ареалов Западного Сангилена. Предлагаются модель “теплового пятна” на коллизионном этапе и модель локального магматического очага на этапе растяжения со сдвигом. Магматический процесс исследован с применением численной термомеханической модели системы “магматический очаг–транспорт магмы–становление промежуточных камер–формирование метаморфических зональных комплексов вокруг интрузий на разных глубинных уровнях”. Моделирование объясняет мозаичный характер распространения зон гранулитового метаморфизма в Сангиленском блоке. Получены модельные оценки длительности интрузивных процессов. Смена тектонических режимов в истории Западного Сангилена влияет на глубину размещения габбро-монцодиоритовых массивов и окружающих их метаморфических ареалов. eng: For the first time, a thermomechanical model of a system of multi-level magmatic chambers above the mantle heat source has been developed to explain mechanisms of formation of intrusive complexes and metamorphic aureoles in Western Sangilen. A model of “thermal blur” at the collision stage and a model of local magma reservoir at the stage of transtension are proposed. The magmatic process was studied with using a numerical thermomechanical model of the system “magma reservoir–magma transport–formation of intermediate chambers–formation of metamorphic zonal complexes around intrusions at different depth levels”. Modeling explains the mosaic distribution of granulite metamorphism zones in the Sangilen block. Model estimates of the duration of intrusive processes were obtained. The change in tectonic regimes in the evolution of Western Sangilen affects the depth of the emplacement of gabbro-monzodiorite massifs and the surrounding metamorphic aureoles.
Ключевые слова:	intrusion; thermomechanical model; melting; Magma chamber; numerical modeling; Thermal aureole; плутонометаморфизм; Сангилен; интрузия; термомеханическая модель; плавление; магматический очаг; численное моделирование; термический ареал; Sangilen; plutonic metamorphism;
Издано:	2021
Физ. хар-ка:	с.3-22
Цитирование:	1. Азимов П.Я., Козаков И.К., Глебовицкий В.А. Раннепалеозойский сверхвысокотемпературный низкобарный (UHT/LP) метаморфизм в Сангиленском блоке Тувино-Монгольского массива // ДАН. 2018. Т. 479. № 2. С. 158–162. 2. Бабичев А.В., Полянский О.П., Коробейников С.Н., Ревердатто В.В. Математическое моделирование магморазрыва и формирования даек // ДАН. 2014. Т. 458. № 6. С. 692–695. 3. Бурмакина Г.Н., Цыганков А.А. Мафические включения в позднепалеозойских гранитоидах Западного Забайкалья, Бургасский кварц-сиенитовый массив: состав, петрогенезис // Петрология. 2013. Т. 21. № 3. С. 309–334. 4. Василевский А.Н., Болдырев М.А., Михеев В.В., Дергачев А.А., Красавин В.В., Кирин Ю.М., Фомин Ю.Н., Филина А.Г., Благовидова Т.Я., Кучай О.А. Научно-технический отчет Алтае-Саянской опытно-методической сейсмологической экспедиции. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1985. 243 с. 5. Владимиров В.Г., Владимиров А.Г., Гибшер А.С. и др. Модель тектонометаморфической эволюции Сангилена (ЮВ Тува, Центральная Азия) как отражение раннекаледонского аккреционно-коллизионного тектогенеза // ДАН. 2005. Т. 405. № 1. С. 82-88. 6. Гибшер А.С., Гибшер А.А., Мальковец В.Г., Шелепаев Р.А., Терлеев А.А., Сухоруков В.П., Руднев С.Н. Природа и возраст высокобарического (кианитового) метаморфизма Западного Сангилена (юго-восточная Тува). - Мат-лы конф. "Геодинамические обстановки и термодинамические условия регионального метаморфизма в докембрии и фанерозое", Санкт-Петербург, 24-26.10.2017, ИГГД РАН. - СПб: Sprinter, 2017. С. 52-53. 7. Гибшер А.А., Мальковец В.Г., Травин А.В., Белоусова Е.А., Шарыгин В.В., Конц З. Возраст камптонитовых даек агардагского щелочно-базальтоидного комплекса Западного Сангилена на основании Ar/Ar и U/Pb датирования // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 8. С. 998–1013. 8. Изох А.Э., Каргополов С.А., Шелепаев Р.А., Травин А.В., Егорова В.В. Базитовый магматизм кембро-ордовикского этапа Алтае-Саянской складчатой области и связь с ним метаморфизма высоких температур и низких давлений. - Мат-лы конф. "Актуальные вопросы геологии и минерагении юга Сибири", пос. Елань, Кемеровская обл., 31.10-2.11.2001. - Новосибирск: Изд-во ИГиЛ СО РАН, 2001. С. 68-72. 9. Каргополов С.А. Метаморфизм мугурского зонального комплекса (Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 1991. Т. 32. № 3. С. 109–119. 10. Каргополов С.А. Малоглубинные гранулиты Западного Сантилена (Юго-Восточная Тува); Дис. … к. г.-м. н. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1997. 272 с. 11. Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Владимиров А.Г. Синкинематический гранитоидный магматизм Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Петрология. 2017. Т. 25. № 1. С. 92–118. 12. Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Шелепаев Р.А., Руднев С.Н., Яковлев В.А., Семенова Д.В. Баянкольская габбро-гранитная ассоциация: состав, возрастные рубежи, тектонические и геодинамические обстановки (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 7. С. 916–933. 13. Козаков И К. Сальникова Е.Б. Бибикова Е.В. и др. О полихронности развития палеозойского гранитоидного магматизма в Тувино-Монгольском массиве: результаты U–Pb геохронологических исследований // Петрология. 1999. Т. 7. № 6. С. 631–643. 14. Козаков И.К., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. и др. Возрастные рубежи структурного развития метаморфических комплексов Тувино-Монгольского массива // Геотектоника. 2001. № 3. С. 22–43. 15. Козаков И.К., Азимов П.Я. Геодинамическая обстановка формирования гранулитов Сангиленского блока Тувино-Монгольского террейна (Центрально-азиатский складчатый пояс) // Петрология. 2017. Т. 25. № 6. С. 635–645. 16. Полянский О.П., Коробейников С.Н., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Формирование и подъем мантийных диапиров через литосферу кратонов на основе численного термомеханического моделирования // Петрология. 2012. Т. 20. № 2. С. 136–155. 17. Полянский О.П., Каргополов С.А., Изох А.Э., Семенов А.Н., Бабичев А.В., Василевский А.Н. Роль магматических источников тепла при формировании регионального и контактовых метаморфических ареалов Западного Сангилена (Тува) // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 2. С. 309–323. 18. Полянский О.П., Семенов А.Н., Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Владимиров А.Г., Яковлев В.А. Численная модель магматического минглинга (на примере баянкольской габбро-гранитной серии, Сангилен, Тува) // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8(2). С. 385–403. 19. Петрова А.Ю. Rb-Sr изотопная система метаморфических и магматических пород Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува). Автореф. дис. … к. г. м. н. М.: ИМГРЭ, 2001. 26 с. 20. Петрова А.Ю., Костицын Ю.А. Возраст высокоградиентного метаморфизма и гранитообразования на Западном Сангилене // Геохимия. 1997. № 3. С. 343–347. 21. Руднев С.Н. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Алтае-Саянской складчатой области и Озерной зоны Западной Монголии. Новосибирск: СО РАН, 2013. 300 с. 22. Селятицкий А.Ю., Полянский О.П., Шелепаев Р.А. Глубинный метаморфический ореол Баянкольского габбро-монцодиоритового массива – индикатор нижнекоровых базитовых камер (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2020, DOI 10.15372/GiG2020183 23. Семенов А.Н., Полянский О.П. Численное моделирование механизмов минглинга и миксинга магмы на примере формирования сложных интрузивов // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 11. С. 1664–1683. 24. Федоровский В.С., Владимиров А.Г., Хаин Е.В., Каргополов С.А., Гибшер А.С., Изох А.Э. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллизионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. 1995. № 3. С. 3–22. 25. Шелепаев Р.А., Егорова В.В., Изох А.Э., Зельтман Р. Коллизионный базитовый магматизм складчатого обрамления юга Сибири (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 5. С. 653–672. 26. ANSYS Fluent Theory Guide, 2009. Release 12.1. URL: https://www.ansys.com/products/fluids/ansys-fluent (Accessed May 18, 2020). 27. Aranovich L.Y., Podlesskii K.K. The cordierite-garnet-sillimanite-quartz equilibrium: Experiments and applications, In: Kinetics and equilibrium in mineral reactions, Ed. by S.K. Saxena, (N.Y., Springer, 1983), P. 173–198. 28. Ariskin A.A., Frenkel M.Yr., Barmina G.S., Nielsen R.L. Comagmat: a fortran program to model magma differentiation processes // Comput. Geosci. 1993. Vol. 19. № 8. P. 1155–1170. 29. Asimow P.D., Ghiorso M.S. Algorithmic modifications extending MELTS to calculate subsolidus phase relations // Amer. Miner. 1998. Vol. 83. № 9–10. P. 1127–1132. 30. Bea F. The sources of energy for crustal melting and the geochemistry of heat-producing elements // Lithos. 2012. Vol. 153. P. 278–291. 31. Bittner D., Schmeling H. Numerical modelling of melting processes and induced diapirism in the lower crust // Geophys. J. Int. 1995. Vol. 123. № 1. P. 59–70. 32. Clemens J.D. Melting of the continental crust: Fluid regimes, melting reactions, and source-rock fertility, In: Evolution and differentiation of the continental crust, Ed. by M. Brown, T. Rushmer, (Cambridge, Cambr. Univ. Press, 2006), P. 297–331. 33. Cruden A.R., Weinberg R.F. Mechanisms of magma transport and storage in the lower and middle crust–magma segregation, ascent and emplacement, In: Volcanic and Igneous Plumbing Systems. Understanding Magma Transport, Storage, Evolution in the Earth’s Crust, Ed. by S. Burchardt, (N.Y., Elsevier, 2018), P. 13–53. 34. Droop G.T.R., Brodie K.H., Anatectic melt volumes in the thermal aureole of the Etive Complex, Scotland: the roles of fluid-present and fluid-absent melting // J. Metamorph. Geol. 2012. Vol. 30. № 8. P. 843–864. 35. Egorova V.V., Volkova N., Shelepaev R.A., Izokh A.E. The lithosphere beneath the Sangilen Plateau, Siberia: Evidence from peridotite, pyroxenite and gabbro xenoliths from alkaline basalts // Mineral. Petrol. 2006. Vol. 88. № 3. P. 419–441. 36. Ghaffari M., Rashidnejad-Omran N., Dabiri R., Santos J.F., Mata J., Buchs D., McDonald I., Appel P., Garbe-Schönberg D. Interaction between felsic and mafic magmas in the Salmas intrusive complex, Northwestern Iran: Constraints from petrography and geochemistry // J. Asian Earth Sci. 2015. Vol. 111. P. 440–458. 37. Guy A., Holzrichter N., Ebbing J. Moho depth model for the Central Asian Orogenic Belt from satellite gravity gradients // J. Geophys. Res. 2017. Vol. 122. P. 7388–7407. 38. Hammarstrom J.M., Zen E. Aluminum in hornblende: An empirical igneous geobarometer // Am. Mineral. 1986. Vol. 71. P. 1297–1313. 39. Harley S.L. Ultrahigh temperature granulite metamorphism (1050°C, 12 kbar) and decompression in garnet (Mg70)-orthopyroxene-sillimanite gneisses from the Rauer Group, East Antarctica // J. Metamorph. Geol. 1998. Vol. 16. P. 541–562. 40. Hollister L.S., Grissom G.C., Peters E.K., Stowell H.H., Sisson V.B. Confirmation of the empirical correlation of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alkaline plutons // Am. Mineral. 1987. Vol. 72. P. 231–239. 41. Karato S.-I., Paterson M. S., FitzGerald J. D. Rheology of synthetic olivine aggregates: Influence of grain size and water // J. Geophys. Res. 1986. Vol. 91. № B8. P. 8151–8176. 42. Keller T., May D.A., Kaus B.J. P. Numerical modelling of magma dynamics coupled to tectonic deformation of lithosphere and crust // Geophys. J. Int. 2013. Vol. 195. P. 1406–1442. 43. Kronenberg A.K., Tullis J. Flow strength of quartz aggregates: grain size and pressure effects due to hydrolytic weakening // J. Geophys. Res. 1984. Vol. 89. P. 4281–4297. 44. Lipman P.W., Bachmann O. Ignimbrites to batholiths: integrating perspectives from geological, geophysical, and geochronological data // Geosphere. 2015. Vol. 11. № 3. P. 705–743. 45. Litvinovsky B.A., Zanvilevich A.N., Wickham S.M., Jahn B.M., Vapnik Y., Kanakin S.V., Karmanov N.S. Composite dikes in four successive granitoid suites from Transbaikalia, Russia: The effect of silicic and mafic magma interaction on the chemical features of granitoids // J. Asian Earth Sci. 2017. Vol. 136. P. 16–39. 46. Marsh B.D. On the Mechanics of Igneous Diapirism, Stoping, and Zone Melting // Amer. J. Sci. 1982. Vol. 282. P. 808–855. 47. Mei S., Bai W., Hiraga T. et al. Influence of melt on the creep behavior of olivine-basalt aggregates under hydrous conditions // Earth Planet. Sci. Lett. 2002. Vol. 201. P. 491–507. 48. Nair R., Chacko T. Fluid-absent Melting of High-grade Semi-pelites: P–T Constraints on Orthopyroxene Formation and Implications for Granulite Genesis // J. Petrol. 2002. Vol. 43. № 11. P. 2121–2142. 49. Nimis P. Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Structural geobarometers for basic to acid, tholeiitic and mildly alkaline magmatic systems // Contrib. Mineral. Petrol. 2002. Vol. 135. P. 62–74. 50. Powell R., Holland T., Worley B. Calculating phase diagrams involving solid solutions via nonlinear equations, with examples using Thermocalc // J. Metamorph. Geol. 1998. Vol. 16. P. 577–588. 51. Reverdatto V.V., Likhanov I.I., Polyansky O.P., Sheplev V.S., Kolobov V.Y. The nature and models of metamorphism, (Cham, Springer, 2019), 330 p. 52. Riel N., Mercier J., Weinberg R.F. Convection in a partially molten metasedimentary crust: Insights from the El Oro Complex (Ecuador) // Geology. 2016. Vol. 44. № 1. P. 31–34. 53. Rosenberg C.L., Handy M.R. Experimental deformation of partially melted granite revisited: implications for the continental crust // J. Metamorph. Geol. 2005. Vol. 23. P. 19–28. 54. Sawyer E.W. Melt segregation in the continental crust: Distribution and movement of melt in anatectic rocks // J. Metamorph. Geol. 2001. Vol. 19. № 3. P. 291–309. 55. Schmeling H., Marquart G., Weinberg R., Wallner H. Modelling melting and melt segregation by two-phase flow: new insights into the dynamics of magmatic systems in the continental crust // Geophys. J. Int. 2019. Vol. 217. P. 422–450. 56. Schmidt M.W. Amphibole composition in tonalite as a function of pressure: an experimental calibration of the Al-in-hornblende barometer // Contrib. Miner. Petrol. 1992. Vol. 110. P. 304–310. 57. Schoene B., Schaltegger U., Brack P., Latkoczy Ch., Stracke A., Gunther D. Rates of magma differentiation and emplacement in a ballooning pluton recorded by U–Pb TIMS-TEA, Adamello batholith, Italy // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. Vol. 355–356. P. 162–173. 58. Tirone M. Petrological geodynamics of mantle melting II. AlphaMELTS + Multiphase flow: dynamic fractional melting // Front. Earth Sci. 2018. Vol. 6. Article 18. 59. Tropper P., Wyhlidal S., Haefeker U.A., Mirwald P.W. An experimental investigation of Na incorporation in cordierite in low P/high T metapelites // Miner. Petrol. 2018. Vol. 112. P. 199–217. 60. Thompson A.B. Mineral reaction in pelitic rocks: II. Calculation of some P-T-X (Fe–Mg) face relations // Am. J. Sci. 1976. Vol. 276. P. 425–454.