С.В. Рассказов1,2, И.С. Чувашова1,2, Т.А. Ясныгина1, Е.В. Саранина1,3, А.А. Бокарева2
1Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск, Россия
2Иркутский государственный университет, геологический факультет, г. Иркутск, Россия
3Институт геохимии СО РАН им. А.П. Виноградова, г. Иркутск, Россия
Рассказов Сергей Васильевич,
доктор геолого-минералогических наук, профессор,
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128,
Институт земной коры СО РАН,
зав. лабораторией,
664003 Иркутск, ул. Ленина, д. 3,
Иркутский государственный университет, геологический факультет,
зав. кафедрой,
email: rassk@crust.irk.ru.
Чувашова Ирина Сергеевна,
кандидат геолого-минералогических наук,
664003 Иркутск, ул. Ленина, д. 3,
Иркутский государственный университет, геологический факультет,
Доцент кафедры динамической геологии,
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128,
Институт земной коры СО РАН,
старший научный сотрудник,
тел.: (3952) 51–16–59,
email: chuvashova@crust.irk.ru.
Ясныгина Татьяна Александровна,
кандидат геолого-минералогических наук,
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128,
Институт земной коры СО РАН,
старший научный сотрудник,
тел.: (3952) 51–16–59,
email: ty@crust.irk.ru.
Саранина Елена Владимировна,
кандидат геолого-минералогических наук,
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128,
Институт земной коры СО РАН,
ведущий инженер,
664033 Иркутск, ул. Фаворского, д. 1 "А",
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН,
email: e_v_sar@mail.ru.
Бокарева Анастасия Александровна,
664003 Иркутск, ул. Ленина, д. 3,
Иркутский государственный университет, геологический факультет,
магистрант первого курса,
email: n.astiina@rambler.ru.
Аннотация. Цель исследования – установить соотношение источника финальных извержений на вулкане Дзотол с источниками всего предшествующего позднекайнозойского вулканизма на поле Дариганга. Однородный массив данных (петрогенные оксиды, микроэлементы и изотопные отношения Pb), полученный для пород вулканического поля, свидетельствует о генерации магматических расплавов в единой мантийной области. В породах финальных извержений вулкана Дзотол выявляются, с одной стороны, промежуточные геохимические характеристики совокупности пород Дариганги, с другой стороны, – пониженные изотопные отношения Pb. Мы приходим к выводу о том, что источники вулканических пород Дариганги были производными глубинной дегазации протомантии возрастом около 4.47 млрд лет и были рассредоточены на астеносферно-литосферной границе, нарушенной транстенсией. Источник финальных расплавов вулкана Дзотол соответствовал по глубине центральной части магмогенерирующей области. В нем проявился Pb-изотопный протомантийный компонент, обозначившийся в квартере в редко встречающихся породах Дариганги.
Ключевые слова: Азия, Монголия, Китай, вулканизм, кайнозой, геодинамика, астеносфера, литосфера.
С. 91–131
Влодавец В.И. О некоторых чертах кайнозойского вулканизма Даригангской области Монголии // Вопросы геологии Азии. М.: Изд-во АН СССР, 1955. Т. 2. С. 679–685.
Геншафт Ю.С., Салтыковский А.Я. Каталог включений глубинных пород и минералов в базальтах Монголии. М.: Наука, 1990. 71 с.
Девяткин Е.В., Смелов С.Б. Положение базальтов в разрезе осадочного кайнозоя Монголии // Изв. АН СССР. Сер. геологическая. 1978. № 1. С. 16–27.
Девяткин Е.В. Кайнозой Внутренней Азии (стратиграфия, геохронология, корреляция) // Тр. ССМГЭ, 1981. Вып. 27. 196 с.
Девяткин Е. В. Геохронология кайнозойских базальтов Монголии и их связь со структурами новейшего этапа // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2004. Т. 12, № 2. С. 102–114.
Кепежинскас В.В. Кайнозойские щелочные базальтоиды Монголии и их глубинные включения // М.: Наука, 1979. 311 с.
Мордвинова В.В., Дешам А., Дугармаа Т. и др. Исследование скоростной структуры литосферы на Монголо-Байкальском трансекте 2003 по обменным SV-волнам // Физика Земли. 2007. № 2. С. 21–32.
Нагибина М.С. Позднемезозойские структуры Восточной Монголии / Мезозойская и кайнозойская тектоника и магматизм Монголии. Труды Совместной Советско-Монгольской научно-исследовательской геологической экспедиции, вып. 11. М.: Наука, 1975. 307 с.
Нагибина М.С., Шувалов В.Ф., Мартинсон Г.Г. Основные черты стратиграфии и истории развития мезозойских структур Монголии / Основные проблемы геологии Монголии. Труды Совместной Советско-Монгольской научно-исследовательской геологической экспедиции, вып. 22. М.: Наука, 1977. С. 76–91.
Рассказов С.В. Глубинные включения из позднекайнозойских меланефелинитов юга Центрального Забайкалья // Геология и геофизика. 1987. N 7. С. 50–60.
Рассказов С.В., Чувашова И.С. Вулканизм и транстенсия на северо-востоке Байкальской рифтовой системы. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2018. 383 с. doi: 10.21782/B978-5-6041446-3-3
Рассказов С.В., Логачев Н.А., Кожевников В.М., Яновская Т.Б. Ярусная динамика верхней мантии Восточной Азии: соотношения мигрирующего вулканизма и низкоскоростных аномалий // Доклады АН. 2003. Т. 390, № 1. С. 90–95.
Рассказов С.В., Саранина Е.В., Мартынов Ю.А., Чащин А.А., Максимов С.О., Брандт И.С., Брандт С.Б., Масловская М.Н., Коваленко С.В. Развитие позднекайнозойского магматизма активной континентальной окраины Южного Приморья // Тихоокеанская геология. 2003. № 1. С. 92–109.
Рассказов С.В.,Чувашова И.С., Лиу Я., Менг Ф., Ясныгина Т.А., Фефелов Н.Н., Саранина Е.В. Соотношения компонентов литосферы и астеносферы в позднекайнозойских калиевых и калинатровых лавах провинции Хелунцзян, Северо-Восточный Китай // Петрология. 2011. Т. 19, № 6. C. 599–631.
Рассказов С.В., Чувашова И.С., Ясныгина Т.А., Саранина Е.В., Бокарева А.А. Изменчивость состава глубинных ксенолитов шпинелевых перидотитов из позднекайнозойских базальтов на вулканах Шилийн-Богд и Ачагийн-Душ Юго-Восточной Монголии: реконструкция процессов в континентальной литосферной мантии // Геология и окружающая среда. 2022. Т. 2, № 3. С. 30–63. DOI 10.26516/2541-9641.2022.3.30
Рассказов С.В., Чувашова И.С., Ясныгина Т.А., Фефелов Н.Н., Саранина Е.В. Калиевая и калинатровая вулканические серии в кайнозое Азии. Новосибирск: Академическое изд-во «ГЕО». 2012. 351 с.
Салтыковский А.Я., Геншафт Ю.С. Мантия и вулканизм юго-востока МНР. М.: Изд-во Вост. лит-ры, 1984. 203 с.
Салтыковский А.Я., Геншафт Ю.С. Геодинамика кайнозойского вулканизма юго-востока Монголии. М.: Наука, 1985. 135 с.
Саньков В.А., Парфеевец А.В., Лухнев А.В. и др. Позднекайнозойская геодинамика и механическая сопряженность деформаций земной коры и верхней мантии Монголо-Сибирской подвижной области // Геотектоника. 2011. № 5. С. 52–70.
Сахно В.Г., Максимов С.О., Попов В.К. и др. Лейцитовые базаниты и калиевые шонкиниты Угловской впадины // Докл. АН. 2004. Т. 399. № 6. С. 818–824.
Сизых Ю.И. Общая схема химического анализа горных пород и минералов. Отчет. Институт земной коры СО АН СССР. Иркутск, 1985. 50 с.
Чувашова И.С., Рассказов С.В., Саранина Е.В. 207Pb–206Pb возраст источников позднекайнозойских вулканических пород коромантийного перехода в соотношении с возрастом офиолитов и древних блоков, экспонированных на поверхности коры: трансект Китой–Байдраг Байкало-Монгольского региона // Геология и окружающая среда. 2022. Т. 2, № 2. С. 61–90. DOI 10.26516/2541-9641.2022.2.61
Чувашова И.С., Рассказов С.В., Ясныгина Т.А., Михеева Е.А. Высокомагнезиальные лавы Дариганского вулканического поля, Юго-Восточная Монголия: петрогенетическая модель магматизма на астеносферно–литосферной границе // Геодинамика и тектонофизика. 2012. Т. 4. С. 385–407.http://dx.doi.org/10.5800/GT-2012-3-4-0081
Ярмолюк В.В., Иванов В.Г., Коваленко В.И. и др. Динамика формирования и магматизм позднемезозойско–кайнозойской Южно-Хангайской горячей точки мантии (Монголия). // Геотектоника. 1994. № 5. С. 28–45.
Ясныгина Т.А., Маркова М.Е., Рассказов С.В., Пахомова Н.Н. Определение редкоземельных элементов, Y, Zr, Nb, Hf, Ta, Ti в стандартных образцах серии ДВ методом ИСП-МС // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81, № 2. С. 10–20.
Allègre C.J. Limitation on the mass exchange between the upper and lower mantle: The evolving convection regime of the Earth // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 150. P. 1–6, doi:10.1016/S0012-821X(97)00072-1.
Allègre C. The evolution of mantle mixing // Philos. Trans. R. Soc. Lond. 2002. V. 360. P. 2411–2431. doi:10.1098/rsta.2002.1075.
Arndt N., Lesher C.M., Barnes S.J. Komatiite. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. 458 p.
Chen M., Niu F., Liu Q., Tromp J. Mantle-driven uplift of Hangai Dome: new seismic constraints from adjoint tomography // Geophysical Research Letters.
Chen M., Niu F., Liu Q., Tromp J., Zheng X. Multiparameter adjoint tomography of the crust and upper mantle beneath East Asia: 1. Model construction and comparisons // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2015b. V. 120. P. 1762–1786. http://dx.doi.org/10.1002/2014JB011638.
Chuvashova I.S., Rasskazov S.V., Liu Jiaqi, Meng Fanchao Sources of K–Na, high- and ultra-K volcanics from the Heilongjiang province, Northeast China: Identification of K–Na–carbonate and K–carbonate–silicate admixtures to the common sub-lithospheric component // First China–Russia International Meeting on the Central Asian Orogenic Belt and IGCP 592 Workshop Abstracts. Beijing: Institute of Geology CAS, 2015. P. 10–13.
Chuvashova I., Rasskazov S., Sun Y-m., Yang C. Origin of melting anomalies in the Japan-Baikal corridor of Asia at the latest geodynamic stage: evolution from the mantle transition layer and generation by lithospheric transtension // Geodynamics & Tectonophysics. 2017. V. 8. № 3. P. 435–440. Doi.org/10.5800/GT-2017-8-3-0256.
Chuvashova I. Rasskazov S., Sun Y-m., Yasnygina T., Saranina E. Lateral change of ELMU–LOMU sources for Cenozoic volcanic rocks from Southeast Mongolia and North China: Tracing zonation of solidified Hadean magma ocean // EGU22-6724. EGU General Assembly Abstracts. 2022.
Ghosh D.B., Bajgain S.K., Mookherjee M., Karki B.B. Carbon-bearing silicate melt at deep mantle conditions // Scientific Reports. 2017. V. 7. P. 848. DOI:10.1038/s41598-017-00918-x
Ghosh S., Ohtani E., Litasov K.D. et al. Stability of carbonated basaltic melt at the base of the Earth’s upper mantle // Geophysical Research Letters. 2007. V. 34. P. L22312, doi: 10.1029/2007GL031349.
Ghosh S., Ohtani E., Litasov K.D. et al. Solidus of carbonated peridotite from 10 to 20 GPa and origin of magnesiocarbonated melt in the Earth’s deep mantle // Chemical Geology. 2009. V. 262. P. 17–28.
Herzberg C., Asimow P.D., Arndt N. et al. Temperatures in ambient mantle and plumes: Constraints from basalts, picrites, and komatiites // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2007. V. 8. P. Q02006. doi:10.1029/2006GC001390.
Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism // Nature. 1997. 385, 219–229.
Hou J., Wu Q., Yu D., Ye Q., Zhang R. Study on surface-wave tomography in Abaga volcanic area, Inner Mongolia // Front. Earth Sci. 2023. V. 11. P. 1131393. doi: 10.3389/feart.2023.1131393
Jolivet L., Tamaki K., Fournier M. Japan Sea opening history and mechanism: A synthesis // J. Geophys. Res. 1994. V. 99, No. B11. P. 22.237–22.259.
Ionov D.A., Griffin W.L., O'Reilly S.Y. Off-cratonic garnet and spinel peridotite xenoliths from Dsun-Bussular, SE Mongolia // Eds. Gurney J.J., Gurney J.L., Pascoe M.D., Richardson S.H. Proc 7th Int. Kimb Conf, Cape Town. 1999. V. 1. P. 383–390.
Le Bas M.J. Nephelinitic and basanitic rocks // J. Petrol. 1989. V. 30. Pt. 5. P. 1299–1312.
Le Bas M.J., Streckeisen A.L. The IUGS systematics of igneous rocks // J. Geol. Soc. London. 1991. V. 148. P. 825–833.
Pearce J.A. Role of sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins / Eds. C.J. Hawkesworth and M.J. Norry. Continental basalts and mantle xenoliths. Shiva Publishers, 1983. P. 230–249.
Rasskazov S.V., Brandt S.B., Brandt I.S. Radiogenic isotopes in geologic processes. Springer, Dordrecht, Heidelberg, London, New York, 2010. 306 p.
Rasskazov S.V., Chuvashova I.S., Sun Y-m., Yang C., Xie Z., Yasnygina T.А., Saranina E.V., Zhengxing F. Sources of Quaternary potassic volcanic rocks from Wudalianchi, China: Control by transtension at the lithosphere–asthenosphere boundary layer // Geodynamics & Tectonophysics, 2016. V. 7, No. 4. P. 495–532.
Rasskazov S., Chuvashova I., Yasnygina T., Saranina E. Mantle evolution of Asia inferred from Pb isotopic signatures of sources for Late Phanerozoic volcanic rocks // Minerals. 2020а. V. 10, № 9. P. 739. doi:10.3390/min10090739
Rasskazov S.V., Chuvashova I.S., Yasnygina T.A., Saranina E.V. High- and low-temperature magma generation beneath Dariganga of Southeast Mongolia in the Late Cenozoic: adiabatic ascend versus degassing of primordial and age-modified mantle // Geosystems and Geoenvironment. 2023 (in preparation).
Rasskazov S., Chuvashova I., Yasnygina T., Saranina E., Gerasimov N., Ailow Y., Sun Y.-M. Tectonic generation of pseudotachylytes and volcanic rocks: Deep-seated magma sources of crust-mantle transition in the Baikal Rift System, Southern Siberia // Minerals. 2021. V. 11, N 5. P. 487.
Rasskazov S., Sun Y-M., Chuvashova I., Yasnygina T., Yang C., Xie Z., Saranina E., Gerasimov N., Vladimirova T. Trace-element and Pb isotope evidence on extracting sulfides from potassic melts beneath Longmenshan and Molabushan volcanoes, Wudalianchi, Northeast China // Minerals. 2020b. V. 10, No. 9. P. 319. doi:10.3390/min10040319
Şengör A.M., Natal’in B.A. Paleotectonics of Asia: fragments of a synthesis / Yin A., Harrison M. (eds). The tectonic evolution of Asia. Cambridge: Cambridge University Press, 1996. V. 21. P. 486–640.
Song Y., Frey F.A., Zhi H. Isotopic characteristics of Hannuoba basalts, eastern China: implications for their petrogenesis and the composition of subcontinental mantle // Chemical Geology. 1990. V. 85. P. 35–52.
Sun S.-S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and pro-cesses // Eds. A.D. Sounders, M.J. Norry. Magmatism in the ocean basins. Geological Society Special Publication № 42, 1989. P. 313–345.
Togtokh K., Miao L., Zhang F., Baatar M., Anaad C., Bars A. Major, trace element, and Sr–Nd isotopic geochemistry of Cenozoic basalts in Central-North and East Mongolia: Petrogenesis and tectonic implication // Geological Journal. 2018. P. 1–21. DOI: 10.1002/gj.3331
Xu Z., Wang S., Huang Y. et al. Tectonic stress field of China inferred from a large number of small earthquakes // J. Geophys. Res. 1992. V. 97, N B8. P. 11,867–11,877.
Yanovskaya T.B., Kozhevnikov V.M. 3D S–wave velocity pattern in the upper mantle beneath the continent of Asia from Rayleigh wave data // Phys. Earth and Planet. Inter., 2003. V. 138. P. 263–278.
White W.M. Probing the Earth’s deep interior through geochemistry // Geochemical perspectives. 2015. V. 4, No. 2. P. 251.
Zindler A., Hart S.R. Chemical geodynamics // Ann. Rev. Earth and Planet. Sci. 1986. V. 14. P. 493–571.
Zhang F. X., Wu Q. J., Grand S. P., Li Y., Gao M., Demberel, S., et al. Seismic velocity variations beneath central Monogolia: Evidence for upper mantle plumes? // Earth and Planetary Science Letters. 2017. V. 459. P. 406–416. doi:10.1016/j.epsl.2016.11.053
Zhang F.X., Wu Q.J., Li Y.H., Gao M-T., Ulziibat M., Demberel S. The P wave velocity structure of the upper mantle beneath the Central and Southern Mongolia area // Chinese J. Geophys. 2014. V. 57, No. 9. P. 2790–2801. doi:10.6038/cjg20140906
Zhang M., Guo Z. Origin of Late Cenozoic Abaga–Dalinuoer basalts, eastern China: Implications for a mixed pyroxenite – peridotite source related with deep subduction of the Pacific slab // Gondwana Research. 2016. V. 37. P. 130–151. doi: 10.1016/j.gr.2016.05.014
Zhao D. Seismic imaging of Northwest Pacific and East Asia: New insight into volcanism, seismogenesis and geodynamics // Earth-Science Reviews. 2021. V. 214. P. 103507.
Zhi X., Song Y., Frey F.A. et al. Geochemistry of Hannuoba basalts, eastern China: constraints on the origin of continental alkalic and tholeiitic basalt // Chemical Geology. 1990. V. 88, No. 1/2. P. 1–33.
Рассказов С.В. Геохимическая характеристика источника пород вулкана Дзотол на Юго-Востоке Монголии: финальная генерация расплавов позднего кайнозоя в зоне транстенсии на границе литосферы–астеносферы / С.В. Рассказов, И.С. Чувашова, Т.А. Ясныгина, Е.В. Саранина, А.А. Бокарева // Геология и окружающая среда : электрон. науч. журн. 2023. Т. 3, № 2. С. 91–131. DOI 10.26516/2541-9641.2023.2.91.