Палеозойский гранитоидный магматизм западного Тянь-Шаня
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Минералогия. Петрография
Издательство:
Санкт-Петербургский государственный университет
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 196
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-288-06034-2
Артикул: 753894.01.99
Доступ онлайн
399 ₽
В корзину
Издание посвящено изучению гранитоидного магматизма на конвергентных границах плит при переходе от субдукции к континентальной коллизии на примере герци-нид западного Тянь-Шаня. Главными объектами исследования являлись гранитоиды, сформировавшиеся на окраинах Туркестанского океана в среднем и позднем палеозое. Использование современных прецизионных методов, включая локальное датирование цирконов и определение изотопных составов Nd-Sr-Pb-Hf, позволило охарактеризовать строение коры в масштабе крупных террейнов Тянь-Шаня. На основе типизации грани-тоидных комплексов реконструированы геодинамические обстановки их формирования. Новые данные о продолжительности и геохимических особенностях различных эпизодов магматизма использованы для построения геодинамических моделей, объясняющих региональные вариации состава гранитоидных серий.
Книга предназначена геологам, петрологам, геохимикам, преподавателям вузов, а также может быть полезна студентам соответствующих специальностей.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 551: Общая геология. Метеорология. Климатология. Историческая геология. Стратиграфия. Палеогеография
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 05.03.01: Геология
- 05.03.02: География
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ПАЛЕОЗОЙСКИЙ ГРАНИТОИДНЫЙ МАГМАТИЗМ ЗАПАДНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ ВОЗРАСТ, ПЕТРОЛОГИЯ, ИСТОЧНИКИ И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Д. Л. Конопелько
УДК 551.24+551.73(235.216) ББК 26.324+26.31+26.30 К64 Реценз ен ты: д-р геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. А. М. Ларин (Ин-т геологии и геохронологии докембрия РАН); канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. В. В. Шатов (Всерос. науч.-исслед. геол. ин-т) Рекомендовано к публикации научной комиссией в области наук о Земле и смежных экологических наук Санкт-Петербургского государственного университета К64 Конопелько Д. Л. Палеозойский гранитоидный магматизм западного Тянь-Шаня. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2020. — 196 с. doi.org/10.21638/11701/9785288060250 ISBN 978-5-288-06034-2 Издание посвящено изучению гранитоидного магматизма на конвергентных границах плит при переходе от субдукции к континентальной коллизии на примере герцинид западного Тянь-Шаня. Главными объектами исследования являлись гранитоиды, сформировавшиеся на окраинах Туркестанского океана в среднем и позднем палеозое. Использование современных прецизионных методов, включая локальное датирование цирконов и определение изотопных составов Nd-Sr-Pb-Hf, позволило охарактеризовать строение коры в масштабе крупных террейнов Тянь-Шаня. На основе типизации гранитоидных комплексов реконструированы геодинамические обстановки их формирования. Новые данные о продолжительности и геохимических особенностях различных эпизодов магматизма использованы для построения геодинамических моделей, объясняющих региональные вариации состава гранитоидных серий. Книга предназначена геологам, петрологам, геохимикам, преподавателям вузов, а также может быть полезна студентам соответствующих специальностей. УДК 551.24+551.73(235.216) ББК 26.324+26.31+26.30 Исследование выполнено при поддержке грантом Минобрнауки РФ 14.Y26.31.0018 © Санкт-Петербургский ISBN 978-5-288-06034-2 государственный университет, 2020 doi.org/10.21638/11701/9785288060250 © Д. Л. Конопелько, 2020
Оглавление Указатель рисунков и таблиц ................................................................... 7 Указатель электронных приложений ..................................................... 10 Введение ........................................................................................................ 11 Глава 1. Геологическое строение Тянь-Шаня, особенности постколлизионного магматизма и методы исследования 14 § 1.1. Геологическое строение западного Тянь-Шаня и характеристика палеозойского гранитоидного магматизма ......................................................................................... 14 1.1.1. Геологическое строение западного Тянь-Шаня .............. 15 1.1.2. Характеристика палеозойского гранитоидного магматизма западного Тянь-Шаня и особенности раннепермских постколлизионных комплексов ............. 19 § 1.2. Современные представления о постколлизионной стадии развития складчатых поясов и происхождении постколлизионных гранитоидов ................................................... 23 § 1.3. Принципы интерпретации генезиса гранитоидов по Nd-Sr-Pb-Hf изотопным данным ............................................... 30 Глава 2. Постколлизионные интрузии Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня ...................................................................... 35 § 2.1. Геологическое строение и главные типы постколлизионных гранитоидов Кокшаала .................................................................... 35 § 2.2. Субщелочные гранитоиды центральной части Кокшаальского сегмента ................................................................. 39 2.2.1. Геохимия ................................................................................... 43
2.2.2. Изотопный состав Nd в породах ......................................... 47 2.2.3. Результаты U-Pb датирования цирконов .......................... 48 2.2.4. Петрогенезис гранитов ......................................................... 50 § 2.3. Малые интрузии дифференцированных лейкогранитов восточной части Кокшаала и известково-щелочные массивы в зоне Атбаши-Иныльчекского разлома ...................................... 53 2.3.1. Результаты U-Pb датирования цирконов .......................... 58 2.3.2. Геохимия ................................................................................... 60 2.3.3. Петрогенезис гранитов ......................................................... 63 § 2.4. Обобщение результатов и геодинамическая модель формирования постколлизионных интрузий Кокшаала ......... 65 2.4.1. Природа коровых источников гранитов Кокшаала по изотопным данным .......................................................... 67 2.4.2. Геодинамическая модель формирования постколлизионных интрузий Кокшаала ............................ 67 Глава 3. Постколлизионные интрузии Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня ...................................................................... 70 § 3.1. Геологическое строение Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня........................................................................... 70 3.1.1. Букантау-Кокшаальский надвиговый пояс ....................... 72 3.1.2. Зерашано-Алайский блок ...................................................... 77 3.1.3. Синколлизионные и постколлизионные деформации .. 78 § 3.2. Постколлизионные интрузии: характеристика и опробование ..................................................... 79 3.2.1. Геохимия ................................................................................... 87 3.2.2. Результаты U-Pb датирования и изотопный состав Hf в цирконах ................................................................................ 90 3.2.3. Изотопный состав Sr, Nd и Pb в породах ........................... 95 § 3.3. Петрогенезис и геодинамическая обстановка формирования раннепермских постколлизионных интрузий Алайского сегмента............................................................................................... 97 § 3.4. Основные выводы ............................................................................. 100
Глава 4. Палеозойский гранитоидный магматизм Южного и Срединного Тянь-Шаня на территории Узбекистана ...... 102 § 4.1. Особенности геологического строения западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана и выбор объектов исследования ..................................................................................... 102 § 4.2. Геологическое описание изученных террейнов и отбор проб ...................................................................................................... 104 4.2.1. Султан-Увайс ............................................................................ 104 4.2.2. Кызылкумо-Нуратинский сегмент Южного Тянь-Шаня ................................................................ 106 4.2.3. Гиссарский сегмент Южного Тянь-Шаня ........................... 113 4.2.4. Чаткало-Кураминский блок Срединного Тянь-Шаня ...... 114 4.2.5. Сравнительная характеристика палеозойских разрезов и магматизма исследованных террейнов ....... 117 § 4.3. Методы и результаты исследования гранитоидов Узбекистана ........................................................................................ 117 4.3.1. Петрография ............................................................................ 117 4.3.2. Геохимия ................................................................................... 120 4.3.3. U-Pb датирование по цирконам .......................................... 128 4.3.4. Изотопные составы Nd-Sr-Pb в горных породах и Hf в цирконах ....................................................................... 128 § 4.4. Обобщение результатов изучения изотопного состава ........................................................................... 135 § 4.5. Интерпретация результатов исследования палеозойских гранитоидов Узбекистана ............................................................... 138 4.5.1. Султан-Увайс ............................................................................ 138 4.5.2. Кызылкумо-Нуратинский сегмент ....................................... 140 4.5.3. Гиссарский сегмент ................................................................ 141 4.5.4. Чаткало-Кураминский блок .................................................. 142 § 4.6. Петрогенезис, металлогения и геодинамическая обстановка формирования постколлизионных интрузий КызылкумоНуратинского сегмента на примере золотоносного массива Кошрабад ............................................................................................ 143 4.6.1. Геологическое строение хребта Северный Нуратау....... 144 4.6.2. Геологическое строение Кошрабадского массива .......... 146 4.6.3. Геохимические характеристики .......................................... 148
4.6.4. Петрогенезис ........................................................................... 153 4.6.5. Происхождение золотого оруденения ............................... 154 4.6.6. Обобщение результатов исследований Кошрабадского массива ........................................................ 157 4.6.7. Геодинамические обстановки формирования постколлизионных интрузий Кызылкумо-Нуратинского сегмента .................................................................................... 158 § 4.7. Геодинамическая модель палеозойской эволюции западного Тянь-Шаня и обстановки формирования гранитоидных серий ......................................................................... 159 Заключение .................................................................................................. 164 Список литературы ..................................................................................... 171
Указатель рисунков и таблиц Рис. 1.1. Тектоническая схема Тянь-Шаня ............................................................................... 15 Рис. 1.2. Схематическое изображение заключительных стадий цикла Уилсона, включая субдукцию, континентальную коллизию и гравитационный коллапс орогена на постколлизионной стадии ..................................................... 24 Рис. 1.3. Стадии и геодинамические обстановки орогенеза............................................... 25 Рис. 1.4. Тектоническое строение и горизонтальные скорости перемещения плит (черные стрелки, мм/год) в Восточном Средиземноморье относительно Евразии в 1988–1997 гг. .............................................................................................. 25 Рис. 1.5. Миоцен-четвертичные вулканические центры восточной Анатолии, Кавказа и Иранского нагорья, иллюстрирующие проявление и распространенность постколлизионного магматизма, инициированного продолжающейся с начала миоцена коллизией Аравийской плиты с Евразией ....................................................................................................................... 26 Рис. 2.1. Изученный район в Кокшаальском сегменте Южного Тянь-Шаня на схеме тектонического строения западного Тянь-Шаня ................................ 35 Рис. 2.2. Геологическая схема Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня с результатами датирования изученных интрузий ............................................. 36 Рис. 2.3. Размещение массивов гранитоидов в пределах Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня ...................................................................................................... 38 Рис. 2.4. Мафические включения в гранитоидном матриксе. Мудрюмский массив ..... 41 Рис. 2.5. Главные типы гранитоидов Кокшаальского комплекса (Джангартский и Учкошконский подкомплексы) .............................................................................. 42 Рис. 2.6. Химические составы гранитоидов Кокшаальского комплекса на классификационных диаграммах .............................................................................. 44 Рис. 2.7. Спектры распределения концентраций REE в магматических породах Кокшаальского комплекса, нормированные к хондриту .................................... 45 Рис. 2.8. Дискриминационные диаграммы K2O+Na2O, FeO/MgO, Nb и Zr vs. 10 000*Ga/Al, иллюстрирующие принадлежность кокшаальских гранитов к А-типу ............................................................................................................................ 46 Рис. 2.9. Изотопные составы Nd в гранитоидах Кокшаальского сегмента на диаграмме εNd vs. возраст кристаллизации с данными по сопредельным террейнам Джунгара, Алтая и Тарима ......................................... 47 Рис. 2.10. Результаты U-Pb датирования гранитоидов Кокшаальского комплекса на диаграммах с конкордией ..................................................................................... 49 Рис. 2.11. Химические составы гранитоидов Кокшаальского комплекса на вариационных диаграммах ....................................................................................... 51 Рис. 2.12. Химические составы гранитоидов Кокшаальского комплекса на дискриминационных диаграммах ...................................................................... 52 Рис. 2.13. Находящиеся по разные стороны Атбаши-Иныльчекского разлома Теректинский известково-щелочной массив и Ташкоринский шток оловоносных лейкогранитов ..................................................................................... 54 Рис. 2.14. Фотографии главных типов пород Ташкоринского штока ................................. 55 Рис. 2.15. Включение диоритоидного состава в гранодиорите Теректинского массива, опробованное для датирования по цирконам...................................... 57 Рис. 2.16. Результаты U-Pb датирования гранитоидов Иныльчекского и Терктинского комплексов на диаграммах с конкордией ............................................................... 59
Указатель рисунков и таблиц 8 Рис. 2.17. Химические составы гранитоидов Иныльчекского и Теректинского комплексов на классификационных и дискриминационных диаграммах ...... 61 Рис. 2.18. Химические составы гранитоидов Иныльчекского (Кокшаальского) и Теректинского комплексов ...................................................................................... 62 Рис. 2.19. Нормированные к хондриту спектры распределения концентраций REE и нормированные к примитивной мантии спектры распределения концентраций редких элементов в гранитоидах Теректинского массива и малых интрузий Иныльчекского комплекса ....................................................... 62 Рис. 2.20. Химические составы гранитоидов Теректинского массива на вариационных диаграммах .................................................................................. 64 Рис. 2.21. Химические составы гранитоидов: Уланского и Теректинского и Кокшаальского комплексов на дискриминационных диаграммах ................ 65 Рис. 2.22. Модель образования постколлизионных интрузий Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня ..................................................................................... 68 Рис. 3.1. Район работ в Алайском сегменте Южного Тянь-Шаня на схеме тектонического строения западного Тянь-Шаня ................................................... 71 Рис. 3.2. Схема тектонического строения Алайского и Гиссарского сегментов Южного Тянь-Шаня ...................................................................................................... 71 Рис. 3.3. Схематическая геологическая карта Алайского сегмента Южного ТяньШаня ................................................................................................................................ 73 Рис. 3.4. Фотографии гранитоидов Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня ................ 80 Рис. 3.5. Схематическая геологическая карта Исфайрамского массива .......................... 83 Рис. 3.6. Микрофотографии петрографических шлифов гранитоидов Алайского сегмента, отобранных для датирования по цирконам ........................................ 85 Рис. 3.7. Химические составы гранитоидов Алайского сегмента на классификационных и дискриминационных диаграммах .................................. 88 Рис. 3.8. Спектры распределения концентраций REE в гранитоидах Алайского сегмента, нормированные к хондриту, и спектры распределения концентраций редких элементов, нормированные к примитивной мантии. 90 Рис. 3.9. Результаты U-Pb датирования гранитоидов Алайского сегмента на диаграммах с конкордией ........................................................................................... 92–93 Рис. 3.10. Диаграмма, иллюстрирующая соотношение значений εHft с возрастами кристаллизации соответствующих пород .............................................................. 93 Рис. 3.11. Изотопные составы Sr, Nd, и Pb в гранитоидах Алайского сегмента ............... 96 Рис. 3.12. Тектонические модели образования постколлизионных гранитоидов в Кокшаальском и Алайском сегментах Южного Тянь-Шаня ............................. 99 Рис. 4.1. Тектоническая схема западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана с указанием наиболее крупных рудных месторождений региона .................... 103 Рис. 4.2. Геологическая схема хребта Султан-Увайс с точками опробования, на которую вынесены результаты U-Pb датирования и Hf-Nd изотопные данные ............................................................................................................................. 105 Рис. 4.3. Геологическая схема северной части Кызылкумов с точками опробования, на которую вынесены результаты U-Pb датирования и Hf-Nd изотопные данные ............................................................................................................................. 107 Рис. 4.4. Геологическая схема и разрез через офиолит Тескудук в горах Тамдытау ..... 108 Рис. 4.5. Полевые фотографии наиболее важных комплексов пород КызылкумоНуратинского сегмента в горах Тамдытау ............................................................... 109 Рис. 4.6. Геологическая схема хребтов Северный и Южный Нуратау с точками опробования, на которую вынесены результаты U-Pb датирования и Hf-Nd изотопные данные ........................................................................................................ 110
Указатель рисунков и таблиц 9 Рис. 4.7. Геологическая схема Гиссарского сегмента с точками опробования, на которую вынесены результаты U-Pb датирования и Hf-Nd изотопные данные ............................................................................................................................. 113 Рис. 4.8. Геологическая схема Чаткало-Кураминского блока с точками опробования, на которую вынесены результаты U-Pb датирования и Hf-Nd изотопные данные ............................................................................................................................. 116 Рис. 4.9. Стратиграфические колонки, иллюстрирующие положение исследованных магматических пород в разрезах Султан-Увайса, Кызылкумо-Нуратинского и Гиссарского сегментов Южного Тянь-Шаня, а также ЧаткалоКураминского блока Срединного Тянь-Шаня ......................................................... 118 Рис. 4.10. Коренные выходы, образцы и шлифы гранитоидов КызылкумоНуратинского сегмента Южного Тянь-Шаня .......................................................... 119 Рис. 4.11. Составы магматических пород западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана на классификационных и дискриминационных диаграммах.....122–123 Рис. 4.12. Спектры распределения концентраций REE в гранитоидах западного ТяньШаня на территории Узбекистана, нормированные к хондриту ...................... 124 Рис. 4.13. Спектры распределения концентраций редких элементов в гранитоидах западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана, нормированные к примитивной мантии ................................................................................................ 125 Рис. 4.14. Изотопные составы Sr и Nd в гранитоидах западного Тянь-Шаня ................... 130 Рис. 4.15. Изотопные составы Pb и Hf в гранитоидах западного Тянь-Шаня .................... 133 Рис. 4.16. Значения εHft и εNdt в гранитоидах западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана .................................................................................................................... 137 Рис. 4.17. Тектоническая схема Тянь-Шаня ............................................................................... 144 Рис. 4.18. Геологическая схема хребта Северный Нуратау ................................................... 145 Рис. 4.19. Геологическое строение и рудоносность Кошрабадского массива .................. 147 Рис. 4.20. Породы Кошрабадского массива .............................................................................. 148 Рис. 4.21. Породы Кошрабадского массива на классификационных диаграммах ........... 151 Рис. 4.22. Вариационные диаграммы петрогенных и редких элементов относительно SiO2 в породах Кошрабадского массива .................................................................. 152 Рис. 4.23. Редкоэлементный состав гранитоидов Кошрабадского массива ..................... 153 Рис. 4.24. Золотоносные кварцевые жилы месторождения Гужумсай в относительно слабо измененных гранитах главной фазы Кошрабадского массива............... 155 Рис. 4.25. Дайковые серии Кошрабадского массива на диаграмме Au — SiO2 ................. 156 Рис. 4.26. Геодинамическая модель эволюции террейнов западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана в палеозое .................................................................. 162 Гистограммы распределения возрастов средне- и позднепалеозойских гранитоидов в различных террейнах западного Тянь-Шаня ............................. 166 Табл. 3.1. Характеристика проб гранитоидов Алайского сегмента и основные результаты ............................................................................................... 84 Табл. 4.1. Содержание элементов в породах Кашрабадского массива: главных (окислов), вес. %, и редких, ppm ............................................................... 149
Указатель электронных приложений Приложение А. Фотографии образцов и шлифов горных пород Приложение А1. Полированные образцы гранитоидов западного Тянь-Шаня (Узбекистан), выбранных для изотопно-геохимических исследований. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appA1 Приложение А2. Шлифы гранитоидов западного Тянь-Шаня (Узбекистан), выбранных для изотопно-геохимических исследований. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appA2 Приложение Б. Химические анализы гранитоидов Тянь-Шаня Приложение Б1. Химический состав гранитоидов Джангартского и Учкошконского подкомплексов Кокшаальского регионального комплекса Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appB1 Приложение Б2. Химический состав гранитоидов Теректинского и Иныльчекского комплексов Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appB2 Приложение Б3. Химический состав гранитоидов Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appB3 Приложение Б4. Геохимические характеристики гранитоидов западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана и основные результаты изотопно-геохимических исследований. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appB4 Приложение Б5. Химический состав гранитоидов западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appB5 Приложение В. Результаты изотопно-геохронологических исследований Приложение В1. Результаты Sm-Nd изотопных измерений для определения модельного возраста валовых проб гранитоидов Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня и смежных районов. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV1 Приложение В2. Результаты U-Pb изотопных измерений с помощью SIMS по единичным зернам цирконов из магматических пород Кокшаальского комплекса Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV2 Приложение В3. Результаты U-Pb изотопных измерений с помощью SHRIMP-II по единичным зернам цирконов из магматических пород Иныльчекского и Теректинского комплексов Кокшаальского сегмента Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV3 Приложение В4. Результаты U-Pb изотопных измерений с помощью SHRIMP-II по единичным зернам цирконов из магматических пород Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV4 Приложение В5. Изотопный состав Hf в цирконах из магматических пород Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV5 Приложение В6. Результаты Sm-Nd-Pb изотопных измерений валовых проб гранитоидов Алайского сегмента Южного Тянь-Шаня. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV6 Приложение В7. Основные результаты датирования гранитоидов западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана методом SHRIMP-II по единичным зернам цирконов. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV7 Приложение В8. Результаты Sm-Nd изотопных измерений валовых проб гранитоидов западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV8 Приложение В9. Результаты измерений изотопных составов свинца в валовых пробах гранитоидов западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV9 Приложение В10. Изотопный состав Hf в цирконах из магматических пород западного Тянь-Шаня на территории Узбекистана. https://doi.org/10.21638/11701/9785288060250.appV10
Доступ онлайн
399 ₽
В корзину