Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Состав и строение ордовикской литосферной мантии Западного Сангилена (Центрально-Азиатский складчатый пояс) по данным изучения мантийных ксенолитов из камптонитовых даек Агардагского щелочнобазальтоидного комплекса

ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Состав и строение ордовикской литосферной мантии Западного Сангилена (Центрально-Азиатский складчатый пояс) по данным изучения мантийных ксенолитов из камптонитовых даек Агардагского щелочнобазальтоидного комплекса"

На правах рукописи

ГИБШЕР Анастасия Анатольевна

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ОРДОВИКСКОЙ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА (ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКИЙ СКЛАДЧАТЫЙ ПОЯС) ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ МАНТИЙНЫХ КСЕНОЛИТОВ ИЗ КАМПТОНИТОВЫХ ДАЕК АГАРДАГСКОГО ЩЕЛОЧНОБАЗАЛЬТОИДНОГО КОМПЛЕКСА

25.00.05 — минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 2009

003481938

Работа выполнена в Учреждении Российской Академии наук Институте геологии и минералогии имени B.C. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук

Мальковец Владимир Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Чепуров Анатолий Ильич

доктор геолого-минералогических наук Владыкин Николай Васильевич

Ведущая организация: Институт земной коры СО РАН (г. Иркутск)

Защита состоится «17» ноября 2009 г. в 12— час. на заседании диссертационного совета Д 003.067.02 при Институте геологии и минералогии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск, проспект Коптюга 3. Факс: (383) 333-29-92

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан «15» октября 2009 г.

Ученый сектретарь диссертационного совета д.г.-м.н.

O.JI. Гаськова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Мантийные ксенолиты, выносимые на поверхность щелочными базальтоидами и кимберлитами, являются прямым источником информации о составе, строении и процессах, протекающих в субконтинентальной литосферной мантии (Nixon, 1987; Menzies, 1990; McDonough, 1990; Rudnick, 1992; Downes, 2001; Griffin et al., 1998, 2009). Большинство изученных внекратонных ксенолитов вынесены базальтоидами олигоцен-четвертичного возраста (Nixon, 1987; Griffin et al., 2009). Наиболее древним проявлением ксенолитсодержащего щелочнобазальтоидного вулканизма, описанным в мировой литературе, являются карбон-пермские щелочные базальты и лампрофиры Шотландии (Upton et al., 1983; Hunter & Upton, 1987; Downes et al., 2001). В этой связи находка на Западном' Сангилене ордовикских лампрофиров, содержащих множество крупных, неизмененных мантийных ксенолитов, представляет большой интерес для петрологии литосферной мантии. Детальное изучение ксенолитов позволяет реконструировать состав, строение и особенности метасоматических процессов в палеозойской литосферной мантии южного обрамления Сибирской платформы.

Объектами исследований являются камптонитовые дайки агардагского щелочнобазальтоидного комплекса и вынесенные ими мантийные ксенолиты и мегакристаллы.

Цель работы: выяснение особенностей состава, строения и метасоматических процессов ордовикской литосферной мантии Западного Сангилена. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. определение возраста камптонитов Ar-Ar методом;

2. систематика и комплексное минералогическое и петрографическое изучение камптонитов и мантийных ксенолитов;

3. геохимическая характеристика ксенолитов, оценка состава и строения ордовикской литосферной мантии Западного Сангилена;

4. выделение типов преобразования первичного мантийного субстрата и природы действующих метасоматических агентов. Научная новизна

Настоящая работа посвящена детальному изучению совершенно нового, ранее не изученного и уникального в своем роде объекта. Ar-Ar методом установлен ордовикский возраст камптонитов. Впервые проведено комплексное исследование камптонитовых даек Западного

Сангилена и содержащихся в них мантийных ксенолитов. В работе впервые приводятся данные по петрографическому, минералогическому, геохимическому составу и тепловому режиму палеозойской литосферной мантии южного обрамления Сибирской платформы.

Основные защищаемые положения:

1. Внедрение камптонитовых даек агардагского щелочно-базальтоидного комплекса Западного Сангилена происходило во время кратковременного эпизода вулканической активности в позднем ордовике (443 ± 1,3 млн. лет). На основании химического состава камптонитов выделяется две серии даек -ультраосновного и основного состава.

2. Ордовикская литосферная мантия под Западным Сангиленом представлена примитивными и слабоистощенными шпинелевыми лерцолитами, и близка по составу к наименее дифференцированной мантии фанерозойских складчатых областей. РТ/Ох-параметры свидетельствуют о том, что примитивные и истощенные шпинелевые лерцолиты вынесены с глубин 35-50 км, и степень истощенности мантии возрастает с глубиной.

3. Геохимические характеристики клинопироксена и наличие амфибола и флогопита в мантийных ксенолитах свидетельствуют о водно-силикатном типе метасоматоза, развитом во всем интервале изученного разреза мантии.

Практическая значимость работы

В результате комплексного изучения лампрофировых даек Западного Сангилена и содержащихся в них мантийных ксенолитов получена уникальная и полезная информация для широкого круга исследователей, занимающихся изучением глубинного строения литосферной мантии и Центрально-Азиатского региона в частности. Интерпретация данных по ксенолитам позволила получить важные сведения об условиях генерации и эволюции щелочнобазитовой магмы, составе, строении, тепловом режиме и характере метасоматических преобразований в литосферной мантии.

Фактический материал, личный вклад автора, методы и объемы исследования

Основой для проведения исследования стала коллекция камптонитов и мантийных ксенолитов, собранная автором и ее коллегами в период полевых работ 1998-2003 годов на Западном

Сангилене, включающая 102 ксенолита перидотитов, 200 мегакристаллов и камптониты из 26 даек.

В процессе работы автором был получен представительный аналитический материал. Автором было изучено и описано более 300 шлифов и пластинок. При участии автора было выполнено 12 определений абсолютного возраста камгттонитов Ar-Ar методом в Аналитическом центре ИГМ СО РАН (аналитик A.B. Травин). Автором и ее коллегами выполнено более 2000 микрозондовых определений состава минералов и более 30 химических анализов пород в Аналитическом центре ИГМ СО РАН, в центре «Геохимическая эволюция и металлогения океанов и континентов» Университета Маккуори, Сидней, Австралия, В.Г. Мальковцом и в Университете Хоккайдо, Саппоро, Япония, Ю.Д. Литасовым.

Данные по редким и редкоземельным элементам для 14 ксенолитов были получены методом рентгенофлуоресцентного анализа (XRF), а для минералов из 24 ксенолитов - методом индукционно-связанной плазменной масс-спектрометрии с лазерной абляцией (LA ICP-MS) в центре «Геохимическая эволюция и металлогения океанов и континентов» Университета Маккуори В.Г. Мальковцом и в Университете Хоккайдо Ю.Д. Литасовым. Апробация работы и публикации

По материалам, представленным в диссертации, в Новосибирском государственном университете автором были с отличием защищены две дипломные работы: на соискание степени бакалавра «Минералогическая и петрографическая характеристика даек щелочных лампрофиров и глубинных включений Западного Сангилена Юго-Восточной Тувы» и на соискание степени магистра - «Мантийные ксенолиты из палеозойских лампрофиров Юго-Восточной Тувы».

Основные результаты исследований докладывались на одиннадцати международных и российских конференциях и совещаниях. В том числе на Гольдшмидтовской конференции (Лондон, Англия, 2000), Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию РФФИ (Иркутск, 2002), 9-й Международной кимберлитовой конференции (Франкфурт, Германия, 2008), IV Всероссийском симпозиуме по вулканологии и палеовулканологии «Вулканизм и геодинамика» (Петропавловск-Камчатский, 2009) и многих других.

По теме диссертации опубликовано 14 работ с участием автора, из которых 1 статья в российском журнале и 13 тезисов в трудах международных и российских конференций.

Исследования по теме диссертации были выполнены при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 00-05-65294, 01-05-65295) и ИГМ СО РАН (ВМТК № 1780 «Геохимия мантийных ксенолитов и вмещающих их камптонитов Западного Сангилена» и №7 «Геохимия клинопироксена как индикатор формационного типа ультрабазит-базитовых ассоциаций»). Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 9 глав и заключения общим объемом 284 страницы. В ней содержится 76 рисунков, 17 таблиц и 3 приложения. Список литературы состоит из 260 наименований.

Работа выполнена в Лаборатории минералов высоких давлений и алмазных месторождений (№451) Института геологии и минералогии СО РАН. Успешному проведению исследований на всех этапах работы способствовали постоянная поддержка, помощь в получении прецизионных аналитических данных и деятельное участие научного руководителя к.г.-м.н. В.Г. Мальковца, которому автор выражает искреннюю благодарность. Автор выражает благодарность академику Н.В. Соболеву, члену-корреспонденту РАН Н.П. Похиленко, члену-корреспонденту РАН B.C. Шацкому, д.г.-м.н. А.И. Чепурову, д.г.-м.н.

A.Э. Изоху, д.г.-м.н. О.М. Туркиной, к.г.-м.н. A.C. Гибшеру, к.г.-м.н. К.Д. Литасову за ценные замечания и конструктивную критику при написании рукописи. За помощь в проведении аналитических работ автор благодарит Л.В. Усову и к.г.-м.н. A.B. Травина. Глубокую признательность автор выражает к.г.-м.н. Ю.Д. Литасову, к.г.-м.н.

B.В. Егоровой, к.г.-м.н. P.A. Шелепаеву, к.г.-м.н. В.М. Калугину, к.г.-м.н. A.B. Лавренчуку, к.г.-м.н. Е.В. Бородиной, к.г.-м.н. В.Г. Владимирову, к.г.-м.н. С.А. Каргополову за плодотворное сотрудничество и помощь при проведении полевых работ, а также Т.А. Алифировой, к.г.-м.н. И.С. Бажану и другим сотрудникам Лаборатории минералов высоких давлений и алмазных месторождений ИГМ СО РАН. Особенно хочется поблагодарить за понимание и, неизменную поддержку к.г.-м.н. H.A. Гибшер и члена-корреспондента РАН Г.В. Полякова.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГЕОЛОГИИ ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

В геоморфологическом плане нагорье Сангилен представляет собой приподнятый в среднем на 1000 метров по отношению к Дархатской впадине и Убсунурской котловине блок земной коры,

выполненный преимущественно докембрийскими метаосадочными толщами. В геологической литературе он известен как Сангиленский срединный массив, Сангиленский докембрийский выступ (Лепезин, 1978), Сангиленский структурный комплекс фундамента (Геологическая карта СССР, 1976), Сангиленский кристаллический массив (Митрофанов и др., 1981) и т.д.

Западная часть Сангиленского массива - это выход на дневную поверхность высокометаморфизованных, преимущественно метатерригенных толщ тесхемской свиты (Геология СССР, 1966) комплекса основания, надстраиваемых в восточном направлении существенно карбонатным чехольным метаморфизованным комплексом мугурской свиты, сангиленской и тельхемской серий. Комплекс основания Сангиленского массива представлен кристаллическими сланцами, мигматитами, гранито-гнейсами по метапелитам. Чехол выполнен мраморами, кварцитами, глиноземистыми кристаллическими сланцами и амфиболитами мугурской толщи, мраморами и метатерригенными породами сангиленской серии позднего докембрия, а также раннекембрийскими терригенными, карбонатными и вулканогенными образованиями тельхемской серии (Гибшер, Терлеев, 1992).

Среди магматических пород Западного Сангилена наиболее широко распространены различные по составу и геологическому положению гранитоиды, среди которых выделяют автохтонные, параавтохтонные и аллохтонные разности (Паномарева, и др., 2001). Большое число гранитных интрузий и метаморфитов Западного Сангилена датировано Rb-Sr методом (Петрова, Костицын, 1997), который дал узкий интервал от 476±6 до 468±6 млн. лет.

Проявления базитового магматизма фиксируются на всем протяжении формирования Сангиленского аккреционно-коллизионного орогсна. К самым ранним проявлениям базитового магматизма региона относится карашатский дунит-верлит-клинопироксенит-габбровый комплекс (возраст более 570 млн. лет, Pfander et al., 2002), имеющий тектонические контакты с вмещающими осадочно-вулканогенными породами кускунугской свиты нижнего кембрия. Совместно с кускунугской свитой карашатский комплекс образует кору океанического типа задугового бассейна (Изох и др., 1988; Гибшер и др., 2001). Более поздние габброидные массивы (Правотарлашкинский -524±9 млн. лет, Баянкольский ~489±3 млн. лет, Эрзинский - 491,6±9,5 млн. лет и Башкымугурский - 464,6±5,7 млн. лет (Козаков и др., 1999;

Изох и др., 2001) имеют надсубдукционные характеристики: обогащенность LILE, LREE, обедненность по HFSE. Источником расплавов служила деплетированная мантия, испытавшая воздействия водного флюида, отделяющегося от субдуцирующей океанической плиты (Шелепаев, 2006).

Сангиленское складчатое сооружение, по мнению В.Г. Владимирова с соавторами (2005), было сформировано на раннекаледонском этапе в результате косой коллизии Таннуольской островодужной системы с Тувино-Монгольским микроконтинентом. Формирование происходило на фоне смены геодинамических обстановок сжатия (570-490 млн. лет) обстановками растяжения (490430 млн. лет). Трансформно-сдвиговое растяжение сопровождалось трещинной тектоникой с внедрением даек камптонитов агардагского щелочнобазальтоидного комплекса.

ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАМПТОНИТОВЫХ ДАЕК ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

В ходе детального геологического картирования было обнаружено и изучено 26 даек камптонитов, принадлежащих к агардагскому щелочнобазальтоидному комплексу, выделенному В.М. Немцовичем (Немцович, 1976). Дайки прорывают разновозрастные метаморфические и магматические образования -метабазиты Агардагского пояса, метаморфические породы тесхемской и мугурской толщ (возраст последней стадии метаморфизма 468 млн. лет, Петрова, Костицын, 2001), расслоенные габброиды Правотарлашкинского, габброиды и монцодиориты Башкымугурского массивов (524±9 и 465±1,2 млн. лет, соответственно, Изох и др., 2001) и аляскитовые гранитоиды байдагского комплекса (473±7 млн. лет, Петрова, Костицын, 2001) и являются самым молодым проявлением магматической активности региона.

Среди изученных даек по химическому составу, текстурным особенностям, а также наличию или отсутствию мантийных ксенолитов. выделяются две группы - А и Б. Камптониты группы А -меланократовые породы с неоднородной глобулярной текстурой. Для пород этой группы характерно наличие пойкилитового биотита в основной массе, что свидетельствует о насыщенности расплава летучими на этапе становления даек. По химическому составу камптониты группы А попадают в поле ультраосновных щелочных пород и характеризуются пониженным содержанием SÍO2 (34,4-41,6

вес.%) и А1203 (10,6-14,2 вес.%), и повышенным содержанием СаО (9,515 вес.%), MgO (8,9-14,2 вес.%), Ni (149-726 г/т), Cr (223-934 г/т) и Mg# (73,5-82,6 %). Кроме того, дайки группы А насыщены ксенолитами лерцолитов, клинопироксенитов и габброидов.

Камптониты группы Б - более лейкократовые, с однородной текстурой основной массы. Составы камптонитов группы Б лежат в поле основных щелочных пород и отличаются повышенным содержанием Si02 (43,3-50,4 вес.%) и А1203 (13,2-16,2 вес.%), пониженным содержанием СаО (4,6-7,8 вес.%), MgO (3,6-10,2 вес.%), Ni (6,5-79,3 г/т), Cr (10,9-164 г/т) и Mg# (53,7-78 %). Дайки этой группы не содержат глубинных ксенолитов. Две дайки из группы Б имеют двухфазное строение - сиенит в камптоните. Сиенитовая часть содержит Si02 = 54-56,8 вес.%, А1203 = 21-22 вес.%, СаО = 1,33-3,65 вес.%, Na20 = 5,9-9,8 вес.%, MgO = 1,07-0,23 вес.%.

ГЛАВА 3. ВОЗРАСТ КАМПТОНИТОВЫХ ДАЕК ПО ДАННЫМ *°Аг/3,Аг МЕТОДА ДАТИРОВАНИЯ

Полученные В.М. Немцовичем в 70-е годы K-Ar определения абсолютного возраста даек по валовым пробам показали, что время внедрения даек отвечает ордовикскому периоду (417 и 471 млн. лет для камптонита и мончикита, соответственно). Однако это расценивалось как удревнение абсолютного возраста щелочных лампрофиров, связанное с интенсивной контаминацией расплава породами древних гранито-гнейсовых комплексов докембрия (Немцович, 1976). Поздние исследователи (Михалева, Злобин, 1984, 1985; Кепежинскас и др., 1984; Михалева, 1989; Симонов и др., 1989; Панина и др., 1992, 1994) по аналогии с лампрофирами Горного Алтая считали возраст камптонитовых даек раннемезозойским, поставив под сомнение ордовикские датировки В.М. Немцовича.

Для детального изучения состава, структуры и особенностей метасоматических процессов литосферной мантии Западного Сангилена и сопоставления с другими регионами, прежде всего, необходимо знать время внедрения камптонитовых даек агардагского комплекса. С этой целью в 2001 году было проведено датирование мегакристаллов амфибола и биотита 40Аг/39Аг методом (Изох и др., 2001), которое показало, что образование даек происходило во время кратковременного эпизода вулканической активности в позднем ордовике (443 ±1,3 млн. лет). Полученные данные подтверждают, что камптоннтовые дайки агардагского щелочнобазальтоидного комплекса

относятся к раннепалеозойскому постколлизионкому щелочнобазятовому магматизму южного обрамления Сибирской платформы (Изох и др., 2001). Содержащиеся в дайках мантийные ксенолиты, представляют собой самое древнее вещество литосферной мантии, вынесенное внекратонными щелочными базальтоидами.

ГЛАВА 4. ПЕТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КСЕНОЛИТОВ

В работе были изучены 102 наиболее свежих и крупных ксенолита лерцолитов (п=96) и клинопироксенитов (п=6), и 200 мегакристаллов (таблица 1). Размер ксенолитов достигает 70 см, а наиболее крупных мегакристаллов амфибола - 15 см. Лерцолиты имеют протогранулярную структуру по классификации (Mercier, Nicolas, 1975), для клинопироксенитов характерна кумулятивная структура.

группа характеристика количество образцов парагенезис средняя MgffOl средняя Mg# CPx

BJ: лерцолиты (а) Лерцолиты 88 Ol, CPx, Opx, Sp 89,9 90

(Ь) Лерцолиты с симплектитами. 4 Ol, CPx, Opx, Sp 89,7 89,4

ВЦ: клинопироксениты (а) Шпинелевые клинопироксениты. 2 CPx, Sp - 88,5

(Ь) Гранатовые клинопироксениты. 4 CPx, Grt,Sp,Pl - 86,7

BIV: модально мета-соматизированиые лерцолиты Шпинелевые лерцолиты с амфиболом и/или флогопитом 4 Ol, CPx, Opx, Sp, Am, Phl 89,4 89,1

BV: мегакристаллы Am, Aug, Fsp, Ol, Bt, Mag 200 84,3 78,4

Таблица 1. Систематика ксенолитов и мегакристаллов в камптонитовых дайках агардагского щелочнобазальтоидного комплекса Западного Сангилена. Символы минералов указаны по (Kretz, 1983).

ГЛАВА 5. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МИНЕРАЛОГИЯ

Содержание MgO в ксенолитах группы BI находится в интервале 34,6 - 43,7 вес.%, а в ксенолитах группы BII - 15,1 - 16,2 вес.%. Содержание Сг20з изменяется от 0,31 до 0,44 вес.% для группы BI и от 0,10 до 0,20 вес.% для группы BII. Содержание СаО в ксенолитах группы BI варьирует от 0,82 до 4,09 вес.%, а в ксенолитах группы BII -от 10,2 до 16,6 вес.%. Содержание AI2O3 для ксенолитов группы BI

находится в интервале 1,01 - 4,27 вес.%, а для ксенолитов группы ВП -14,9 - 21,6 вес.%. Ксенолиты группы В1 содержат №20 от 0 до 0,29 вес.%, а ксенолиты группы ВП - от 0,7 до 1,04 вес.%. Содержание КгО в ксенолитах группы В1 составляет 0,03 - 0,08 вес.%, а в ксенолитах группы ВП - 0,21 - 0,40 вес.%.

В автореферате детально рассмотрен состав клинопироксена, как минерала, наиболее ярко отражающего геохимическую специфику лерцолитовых ксенолитов. Клинопироксены перидотитов групп В1 и ВГУ относятся к хромдиопсидам с Mg# = 87,0 - 92,7, Са# = 44,6 - 48,2 и содержанием Сг203 = 0,63 - 1,88 вес.%. Содержание А1203 = 2,08 - 7,60, ТЮ2 = 0,05 - 0,97, №20 = 0,37 - 2,40 вес.%. По химическому составу минералов лерцолиты можно разделить на примитивные, деплетированные и обогащенные (врезка на рисунке 5). Наиболее магнезиальные клинопироксены представляют группу деплетированных лерцолитов с > 90,5 и содержанием А1203 < 6 вес.%;

низкомагнезиальные клинопироксены с Mg# < 89 представляют группу обогащенных лерцолитов; остальные, с М^ 88,7-90,4 - относятся к группе примитивных лерцолитов.

Клинопироксены клинопироксенитов группы ВИ менее магнезиальны (88,0 - 89,0 для шпинелевых клинопироксенитов группы ВИа и 82,9 - 89,4 для гранатовых клинопироксенитов группы ВНЬ), содержат больше А1203 (9,31 - 9,42 вес.% для клинопироксенитов группы ВИа и 7,99 - 11,2 вес.% для гранатовых клинопироксенитов группы ВПЬ) и имеют выше Са# (49,3 - 49,6% для клинопироксенитов группы ВПа и 50,0 - 52,5% для гранатовых клинопироксенитов группы В11Ъ). Клинопироксены гранатовых клинопироксенитов группы ВПЬ обеднены ТЮ2 (0,02 - 0,26 вес%) относительно шпинелевых (1,73 - 1,75 вес.%). Мегакристаллы клинопироксена группы ВУ относятся к высокоглиноземистым высококальциевым титан-авгитам (Гибшер и др., 2002). М{»# изменяется от 68,8 до 63,3, Са# от 47,4 до 61,3, содержание Л1203 = 1,49 - 9,57 вес.%, ТЮ2 = 0,49 - 4,5 вес.%, Ыа20 = 0,4 - 1,59 вес.%, Сг203 = 0 - 0,72 вес.%.

Химические составы ортопироксенов, оливинов и шпинелей из лерцолитовых ксенолитов закономерно варьируют от деплетированных до обогащенных, в соответствии с составами клинопироксенов. Ортопироксен представлен энстатитом с магнезиальностью 87,9 - 92,0. Магнезиальность оливинов составляет 89,1 -91,2, содержание СаО = 0,06 -0,12 вес.% и N¡0 = 0,26 - 0,38 вес.%. Шпинель отвечает хромпикотиту с вариациями в М§# от 58,8 до 80,3, Сг# от 8,29 до 61,4.

Гранаты в клинопироксенитах имеют Mg# = 73,9 - 82,7%, содержание Сг203 = 0,08-0,19 вес.%, Ti02 = 0,01-0,1 вес.%. Содержание минала пиропа составляет 65 - 73 %, альмандина 15 - 23 %, гроссуляра 12 - 15 %. Амфиболы в модально метасоматизированных лерцолитах по составу соответствуют Ti-K-паргаситам с магнезиальностью от 87,3 до 87,6% и содержанием ТЮ2 = 3,6-4,6 вес.%. Флогопиты имеют магнезиальность 73,8-88,7 % и содержания Ti02 =3,7-5,9 вес.%. Содержание как F, так и С1 во флогопитах не превышает ~ 0,03 вес.%, что свидетельствует о существенно водном составе флюидной фазы.

ГЛАВА 6. ОЦЕНКА РТ/02 ПАРАМЕТРОВ РАВНОВЕСИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ АССОЦИАЦИЙ КСЕНОЛИТОВ

Температуры равновесия минеральных ассоциаций ксенолитов шпинелевых лерцолитов Западного Сангилена были рассчитаны с использованием Са-ортопироксенового геотермометра (Brey & Köhler, 1990) и составляют 975-1075 °С. Окислительные условия оцениваются в интервале от -2,41 до +0,17 (среднее_/02=-0,5) логарифмических единиц Д)2 относительно буфера QFM по шпинелевому оксибарометру (Ballhaus etal, 1991).

Отсутствие в изученной коллекции минеральных ассоциаций с гранатом не позволяет рассчитать давления и, таким образом, построить в РТ-координатах мантийный разрез с четкой привязкой по глубине. С целью получения качественной оценки давлений температуры равновесия минеральных ассоциаций были спроецированы на известные континентальные геотермы. Наиболее подходящей по петрологическим реперам для мантии Западного Сангилена (отсутствие плагиоклаза и граната в минеральной ассоциации лерцолитов) является геотерма архипелага Шпицберген (Amundsen et al., 1987). Проекция рассчитанных температур равновесия минеральных ассоциаций ксенолитов лерцолитов на выбранную геотерму позволила оценить давление в интервале 9-14 кб, что соответствует глубинам 35-50 км (рисунок 1).

ГЛАВА 7. ГЕНЕЗИС ДВУПИРОКСЕН-ШПИНЕЛЕВЫХ СИМПЛЕКТИТОВ

Обнаруженные в ксенолитах лерцолитов симплектиты представляют собой взаимопрорастания клино-, ортопироксена и шпинели. Размер симплектитов составляет 3-6 мм. Валовые химические составы симплектитов, рассчитанные с использованием химических

составов, плотностей и модальных соотношений минералов, были нанесены на диаграмму (А1+Сг) - (К^+Рс+Са) - предложенную в работе (БЫпиги е1 а1., 2008) (рисунок 2). В качестве эталонного взят состав граната из гранатового лерцолитового ксенолита Витимского вулканического поля (Ькаяоу & Taniguchi, 2002), который близок к составам средних гранатов мантии, выносимых щелочными базальтоидами (МсОопо1^1п & Яиётск:, 1998).

Рассчитанные валовые химические составы трех симплектитов ложатся на линию (и близко к ней), соединяющую состав оливина с составом граната. Таким образом, обнаруженные в ксенолитах лерцолитов Западного Сангилена двупироксен-шпинелевые сипмлектиты образовались по существовавшему ранее гранату в результате реакции 01 + Ог = ОРх + СРх + Бр при изменении РТ-условий.

ГЛАВА 8. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАНТИЙНЫХ КСЕНОЛИТОВ Геохимия клинопироксена

Среди минералов шпинелевых перидотитов кдинопироксен несет наиболее полную геохимическую информацию, так как имеет на порядок большие коэффициенты распределения несовместимых элементов. Клинопироксены примитивных и слабодеплетированных шпинелевых лерцолитов имеют содержания тяжелых редкоземельных элементов (HR.EE), Бг и У на уровне типичных примитивных мантийных перидотитов (7-9 хондритовых единиц), и небольшое обеднение ЬЯЕЕ (Ьа,, = 0,5-3,3 хондритовых единиц), ТЬ„ (0,7-1,4 хондритовых единиц) и ип (2,3-3,3 хондритовых единиц). Ьап/УЬп отношение в клинопироксенах изменяется в пределах от 0,06 до 0,43, Ьап/Зш,, - от 0,13 до 0,59, Ргп/8шп - от 0,3-0,8, ггп/Шп - от 0,8 до 1,2, "П/Еи - от 1184 до 7737. Во всех клинопироксенах наблюдаются небольшие отрицательные Zт-ll{-Ti аномалии со значениями 7л*\ НР и П* меньше единицы (рисунок 3).

Клинопироксены из деплетированных лерцолитов характеризуются пониженными содержаниями HR.EE и разбиваются на две группы - с Ьап/УЬ„ отношением больше и меньше единицы (рисунок 3). Группа клинопироксенов из деплетированных лерцолитов с Еап/УЬ„<1 характеризуется пониженным, относительно примитивной группы, содержанием НЯЕЕ на уровне 4-5 хондритовых единиц с типичным для истощенных составов обеднением Ы1ЕЕ до 0,4

хондритовых единиц. Содержание Srn находится в интервале 1,3-3,6, а Yn - 4,2-6,2 хондритовых единиц. Группа клинопироксенов с Lan/Yb„>l обогащена Thn (4,3-10,6 хондритовых единиц), Un (3,9-8,3 хондритовых единиц), LREE (La„ = 3,9-6,5 хондритовых единиц), имеет небольшую положительную аномалию по Sr и обеднена HREE (Lun = 1,8-4,8 хондритовых единиц). Подобный вид спектров распределения несовместимых элементов свидетельствует о наложенных более поздних процессах метасоматического обогащения LREE, MREE, Th, U и Sr ранее истощенных шпинелевых лерцолитов. Геохимия перидотитов

Форма спектров распределения редкоземельных элементов большинства лерцолитов совпадает со спектрами полученными для клинопироксенов. Исключение составляют два образца, для которых форма спектров распределения REE в клинопироксенах и лерцолитах различается, демонстрируя обогащенность последних LREE (образец 5Н61) и MREE (образец 5Н56), что свидетельствует о наличии избыточных легких редкоземельных элементов в интерстиционном пространстве (рисунок 4).

Характер метасоматического обогащения лерцолитов Западного Сапгилена

В ксенолитах лерцолитов Западного Сангилена проявлены два типа метасоматического обогащения - модальный и скрытый. Модальный метасоматоз проявлен в кристаллизации «водосодержащих» минералов - амфибола и флогопита, обнаруженных в четырех образцах лерцолитов. Составы водосодержащих минералов демонстрируют обедненность F и С1, что, вероятно, свидетельствует о водно-силикатном составе метасоматизирующего флюида/расплава. Признаки скрытого метасоматического обогащения проявлены в образцах из всех проанализированных на содержание редких элементов группах ксенолитов (врезка на рисунке 5) и заключаются, главным образом, в обогащении легкими и средними редкими землями, повышенным Ti/Eu и пониженным Lan/Yb„ отношениями. В работе Колторти с соавторами' (Coltorti et al., 1999) предложена диаграмма для разделения карбонатитового и силикатного метасоматоза (рисунок 5). Составы большинства клинопироксенов из ксенолитов Западного Сангилена имеют Ti/Eu отношение от 1184 до 7737 и Lan/Ybn отношение от 0,06 до 2,02, и попадают в поле перидотитов, подвергшихся метасоматозу силикатным расплавом.

ГЛАВА 9. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПАЛЕОЗОЙСКОЙ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ ПОД ЗАПАДНЫМ САНГИЛЕНОМ

На основании проведенных исследований можно констатировать, что литосферная мантия под Западным Сангиленом в ордовикское время была сложена преимущественно примитивными и слабоистощенными лерцолитами шпинелевой фации глубинности. Среднее содержание в ксенолитах MgO составляет 39,2, СаО - 2,5, А120з _ 2,6 вес.%, что соответствует средним составам фертильной мантии фанерозойских складчатых областей и существенно отличается от составов мантии кратонов. Наиболее наглядно степень истощенности мантийного субстрата демонстрирует зависимость содержания в перидотитах СаО и А1203 (Griffin et al., 2009). На этой диаграмме средний состав ксенолитов Западного Сангилена попадает в поле рестита средней степени частичного плавления примитивной мантии, демонстрируя слабую степень истощенности Ca и AI (рисунок 6).

Проекция температур равновесия минеральных ассоциаций ксенолитов лерцолитов на континентальные геотермы для разных регионов мира, с учетом ограничений по реперным реакциям, позволила установить, что под Западным Сангиленом на ордовикское время фиксируется повышенный тепловой поток, а геотерма наиболее близко соответствует геотерме архипелага Шпицберген (Amundsen et al., 1987). Минимальные значения температур равновесия лерцолитов традиционно рассматриваются в качестве маркирующих границу Мохо (например, lonov et al., 1998) и фиксируют петрологический переход от ультраосновной мантии к коре основного состава. Минимальные значения температур равновесия минеральных ассоциаций ксенолитов перидотитов Западного Сангилена, рассчитанные с использованием Са-ортопироксенового геотермометра Брая, Келлера (Brey & Köhler, 1990) составляют 975 °С. Проецирование данного значения на геотерму архипелага Шпицберген (Amundsen et al., 1987) дает глубину границы кора-мантия под Западным Сангиленом на момент выноса ксенолитов (443 ± 1,3 млн. лет) -35 км (рисунок 1).

Корреляция состава лерцолитов и слагающих их минералов с температурой (=глубиной) выявила тенденцию истощения составов с увеличением температуры. С увеличением температуры (=с глубиной) в минералах лерцолитов увеличивается магнезиальность, в клинопироксенах падает содержание А1203 (рисунок 7), ТЮ2, Na20.

Как было показано в главе 7, образование двупироксен-шпинелевых симплектитов, обнаруженных в ксенолитах лерцолитов

Западного Сангилена, произошло в результате замещения высокобарического граната и является прямым свидетельством пересечения границы гранат-шпинелевого перехода. Наиболее вероятным механизмом для симплектитсодержащих лерцолитов Западного Сангилена, при котором происходит реакция перехода гранатового лерцолита в шпинелевый, является подъем мантийного диапира, сопровождающийся одновременным снижением давления и повышением температуры, вероятно, связанный с подъемом плюма (Изохидр., 2001).

Характер метасоматического обогащения мантийных ксенолитов Западного Сангилена свидетельствует о силикатном составе метасоматизирующего расплава/флюида. Согласно модели (например, Rudnick et al., 1993; Coltorti et al., 1999), образование силикатных расплавов происходит при более высоких (по сравнению с карбонатитовыми) степенях частичного плавления мантийного субстрата, чему способствует наличие разогретого мантийного вещества в основании литосферы (Wulff-Pedersen, Neumann, 1996). Силикатный метасоматоз, сопровождаемый образованием сети жил и прожилков, сложенных клинопироксеном и водосодержащими минералами, как правило, связывается с предшествующей магматической активностью (Sen et al., 1996).

На Западном Сангилене становление многочисленных габброидных массивов происходило на протяжении более, чем 100 млн. лет - с кембрия по ордовик, и связано, по всей видимости, с активизацией плюма (Ярмолюк и др., 2000; Изох и др., 2001). Подводящие каналы и связанная с ними сеть трещин способствовали активной метасоматической проработке мантийного субстрата, с образованием жил клинопироксенитов и метасоматическим изменением вмещающих лерцолитов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе приведены результаты комплексного минералого-геохимического исследования камптонитов и содержащихся в них мантийных ксенолитов агардагского щелочнобазальтоидного комплекса Западного Сангилена. Основные выводы работы можно сформулировать следующим образом:

Внедрение камптонитовых даек происходило в позднем ордовике (443 ±1,3 млн. лет) в результате кратковременного вулканического эпизода на завершающей стадии магматической активности региона.

Дайки выполнены закристаллизовавшимися камптонитовыми расплавами двух типов - ультраосновного состава содержащими ксенолиты мантийного происхождения, и основного состава без мантийных ксенолитов.

По модальному, химическому и геохимическому составу мантийные ксенолиты, вынесенные камптонитовыми дайками, представляют типичное слабодифференцированное вещество внекратонной литосферной мантии, представленное лерцолитами шпинелевой фации глубинности от примитивных до слабоистощенных разностей. На основании данных по минеральной термометрии под Западным Сангиленом на ордовикское время фиксируется повышенный тепловой поток.

Характер метасоматического обогащения мантийных ксенолитов и наличие водосодержащих минералов в лерцолитах свидетельствует о водно-силикатном типе метасоматоза, развитом во всем интервале изученного разреза мантии и связанном с активизацией плюмового магматизма в регионе.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Гибшер A.A. Ксенолиты и мегакристаллы в дайках щелочных лампрофиров Агардакской зоны Сангиленского нагорья // Студент и научно-технический прогресс: Материалы XXVII молодежной научной студенческой конференции. - Новосибирск, НГУ, 1999. С. 17-18.

2. Гибшер A.A., Литасов Ю.Д., Литасов К.Д., Мальковец В.Г. Минералогия ксенолитов и мегакристаллов из щелочных лампрофиров Агардакской зоны смятия, Западный Сангилен. // Геология и геодинамика Евразии: Материалы XVIII Всеросийской молодежной конференции. - Иркутск,

1999, С.9.

3. Gibshcr A.A., Litasov Yu.D. New finding of gamet-bearing peridotite xenoliths in Mesozoic dikes from Tuva. // Abst. Vol. 31st Inter. Geol. Congress, Rio de Janeiro, Brasil, 2000.

4. Izokh A., Gibsher A., Malkovets V., Travin A. Argon-Argon Dating of Camptonite Dikes of the Sangilen, Southeastern Tuva, Russia. И Goldschmidt

2000, Journal of Conference Abstracts, Vol. 5(2), P.547.

5. Изох А.Э., Поляков Г.В., Мальковец В.Г., Шелепаев P.A., Травин A.B., Литасов Ю.Д., Гибшер A.A. Позднеордовикский возраст камптонитов агардакского комплекса Юго-Восточной Тувы - свидетельство проявления плюмового магматизма при коллизионных процессах // ДАН. - 2001. -т. 378. - №6. - С. 794-797.

6. Гибшер A.A., Мальковец В.Г., Литасов Ю.Д., Изох А.Э. Минералогические особенности даек щелочных лампрофиров и глубинных включений

Западного Сангилена Юго-Восточной Тувы // Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков: материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 10-летию Российского фонда фундаментальных исследований. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 2002, С 208-210.

7. Гибшер A.A., Мапьковец В.Г., Литасов Ю.Д. Мантийные лерцолиты из даек лампрофиров Западного Сангилена: геохимические особенности ордовикской мантии // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XX Всероссийской молодежной конференции. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 2003, С. 117-118.

8. Гибшер A.A., Мапьковец В.Г., Литасов Ю.Д. Мантийные лерцолиты из ксенолитов в дайках лампрофиров Нагорья Сакгилен: геохимия клинопироксена // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XX Всероссийской молодежной конференции. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 2003, С. 119-120.

9. Гибшер A.A. Геохимические особенности палеозойской мантии южного обрамления Сибирской платформы: мантийные ксенолиты из даек камптонитов Западного Сангилена // Студент и научно-технический прогресс: Труды XLI Международной научной студенческой конференции. - Новосибирск, НГУ, 2003, С. 8-12.

10. Гибшер A.A. Состав и эволюция верхней мантии под Западным Сангиленом в позднеордовикское время (Юго-Восточная Тува) // Проблемы геологии и освоения недр: Материалы VIII Международного симпозиума студентов и молодых ученых имени академика М.А.Усова. -Томск, ТПУ, 2004.

11. Гибшер A.A. Состав палеозойской верхней мантии южного обрамления Сибирской платформы // Геология и геоэкология Европейской России и сопредельных территорий: Материалы XV молодежной научной конференции, посвященной памяти К.О. Ктатца. - СПб., 2004, С. 48-49.

12. Гибшер A.A. Модель эволюции магматической системы камптонитовых даек Западного Сангилена // Тезисы докладов Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. -Новосибирск: Новосиб. Гос. ун-т, 2004, С. 43-44.

13. Gibshcr A., Malkovets V., Litasov Yu., Griffin W., O'Reilly S. An evidence for the composition of the Ordovician upper mantle beneath West Sangilen (Southeast Tuva, Russia) // Ext. Abst. 9lh Int. Kimb. Conf., Frankfurt, Germany,. 2008, No. 9IKC-A-00153.

14. Гибшер A.A., Гибшер A.C., Мальковец В.Г. Позднеордовикский щелочнобазитовый вулканизм Центральной Азии: геотектоническая обстановка на примере лампрофиров Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Вулканизм и геодинамика: Материалы IV Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии. - Петропавловск-Камчатский, ИВиС ДВО РАН, 2009, С. 311-313.

фанат Витима

Рисунок 3. Поля спектров распределения редких и редкоземельных элементов в клинопи-роксенах из примитивных и деплетированных лерцолитов, нормированные по хондриту Cl (MeDonough, Sun, 1995).

M+Cr

СИЗ

деплетированные лерцолиты с La,/Yb„>l деплетированные лерцолиты с La„/Ybn< i

Mg+Fe+Ca

Рисунок 2. Положение симплектитов в координатах (А1+СгН.М§+Ре+Са)-5и В качестве эталонного использован гранат из ксенолита гранатового лерцолита Витимского вулканического поля (1Лавоу & Taшguchi, 2002).

Т. "С (Са-ОРх Вгеу, КоЫег, 1990)

Рисунок 1. Проекция температур равновесия минеральных ассоциаций лерцолитов, рассчитанных по Са-ортопироксеновому геотермометру (Вгеу, Kohler, 1990) на геотерму архипелага Шпицберген (Amundsen et al., 1987). Для сравнения приведены геотермы Килинь (Xu et al., 1996), ЮВА (O'Reilly, Griffin, 1985), Витим (Litasov et al., 2000), Нушань (Xu et al., 1998), Минуса io.oo (Мальковец, 2001). Экспериментальные данные: Gr-Sp переход no Klemme, O'Neill (2000), Sp-Pl переход no Gasparik (1987).

Gr lherz

50 km - 60

0,10 100,00

- грашоди

M'Txo ml4î) млн-лст~

lherz

_35_км 10,00 40

100,00

10,00

0,10

Рисунок 4. Сопоставление редкоземельных спектров клинопироксенов и лерцолитов, нормирован- 0 ных по хондриту Cl (McDonough, Sun, 1995) (смотри пояснения в тексте). = 18,00

J

12,00

10,00

8,00

6,00

4,00

AUO„ вес.0/

• примитивные лерцолиты « деплетированные лерцолиты о обогащенные лерцолиты а симплектнтодержащие лерцодиты Д модально метасоматизнрованные лерцолиты •^г подвергшиеся скрытому метасоматозу

Mgfl

карбонатитовый метасоматоз

1 2 3 4 5

Рисунок 6. Зависимость степени истощенности средних составов СКЛМ от тектонотермального возраста перекрывающей коры (Griffin et al„ 2009) с добавлением данных по среднему составу перидотитовых ксенолитов Западного Сангилена.

960 980 [000 1020 1040 1060

2,00

шгтннелевыс лерцолиты (Sp-Lherz) а

Г ' Sp-Lhcrz подвергшиеся скрытому метасоматозу ~

A Sp-Lherz подвергшиеся модальному метасомато^

• ST

' '-« Л

Гг.

примитивный слой L--ô

ш

истощенным слои

СРх А1,0„ вес.%

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

П/Еи

Рисунок 5. Положение метасоматизированных ксенолитов Западного Сангилена на дискриминационной диаграмме из работы (СоНоги й а1., 1999). На врезке - положение клинопироксенов из подвергшихся скрытому метасоматозу лерцолитов на диаграмме АЬОз -

0

1

5

7

Рисунок 7. Вариации содержания АЬОз в клинопироксене лерцолитов с температурой (=глубиной): а) стрелкой показан тренд частичного плавления, б) цифрами обозначено количество образцов в температурном интервале (20 °С).

g ЮВЕНИЛЬНАЯ

* ФЕРТИЛЬНАЯ СКЛМ (TEKTOH)

9 рестит средней степени

частичного плавления ПМ

А120„ вес.%

ИСТОЩЕННЫЙ АРХОН

средний состав лерцолитов Западного Сангилена

X средний состав ксенолитов мира ЩОО гранатовые ксенокристаллы э|с примитивная мантия

ПЕРЕРАБОТАННЫЙ РАНЕЕ ИСТОЩЕННЫЙ АРХОН (Протон/Архон)?

ПРИМИТИВНАЯ МАНТИЯ (ПМ)

Технический редактор О.М. Вараксина Подписано в печать 1.10.09

Автореферат:

Формат 60x84 1/16,0,9 п. л. Бумага офсет №1. Гарнитура Тайме Тираж 150 экз. Заказ №466. 1.10.09

Отпечатано ЗАО РИЦ «Прайс-курьер» ул. Кутателадзе, 4г, т. 330-7202

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Гибшер, Анастасия Анатольевна

страница

ВВЕДЕНИЕ — ОШ^ЦЛС<мЬуии

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГЕОЛОГИИ ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

Геологическое строение Западного Сангилена

Краткая характеристика магматизма Западного Сангилена

Тектонические этапы развития Западного Сангилена

Положение Западного Сангилена в структуре Центрально-Азиатского складчатого пояса

Глава 2. ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАМПТОНИТОВЫХ ДАЕК ЗАПАДНОГО САНГИЛЕНА

Структурное положение камптонитовых даек агардагского щелочно-базальтоидного комплекса

Петрографическая характеристика и химический состав камптонитовых даек Западного Сангилена

Краткий обзор предыдущих исследований ксенолитов из камптонитовых даек Западного Сангилена

Глава 3 ВОЗРАСТ КАМПТОНИТОВЫХ ДАЕК ПО ДАННЫМ 40Аг/39Аг МЕТОДА ДАТИРОВАНИЯ

Обзор существующих представлений о возрасте камптонитовых даек Западного Сангилена

Краткая характеристика 40Аг/39Аг метода датирования

Датирование камптонитовых даек агардагского комплекса

Глава 4 ПЕТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КСЕНОЛИТОВ

Современные представления о мантийных включениях: местонахождение, классификация, номенклатура

Структурная классификация перидотитовых ксенолитов из базальтов

Структура и генезис А1-авгитовых пироксенитовых ксенолитов

Систематика мантийных включений в камптонитовых дайках Западного Сангилена

Глава 5 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МИНЕРАЛОГИЯ

Химический состав ксенолитов

Химический состав минералов

Глава 6 ОЦЕНКА Р-Т-/)2 УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ КСЕНОЛИТОВ

Обзор существующих термобарометров для шпинелевой фации

Оценка Т-параметров минеральных равновесий ксенолитов

Оценка Р-параметров минеральных равновесий ксенолитов

Оценка/Эг ксенолитов

Глава 7 ГЕНЕЗИС ДВУПИРОКСЕН-ШПИНЕЛЕВЫХ СИМПЛЕКТИТОВ

Общие представления о природе двупироксен-шпинелевых симплектитов

Химический состав симплектитов из перидотитовых ксенолитов Западного Сангилена

Образование симплектитов из перидотитовых ксенолитов Западного Сангилена

Глава 8 ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАНТИИНЫХ КСЕНОЛИТОВ

Общие представления о процессах, преобразующих химический состав мантии

Методы исследования

Геохимия клинопироксена

Геохимия перидотитов

Характер метасоматического обогащения лерцолитов Западного

Сангилена

Глава 9 СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПАЛЕОЗОЙСКОЙ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ ПОД ЗАПАДНЫМ САНГИЛЕНОМ

Общие представления о составе и механизмах формирования субконтинентальной литосферной мантии

Сопоставление состава литосферной мантии Западного Сангилена с другими регионами

Термальный режим мантии Западного Сангилена

Характер метасоматических процессов

Строение литосферной мантии Западного Сангилена

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Гибшер, Анастасия Анатольевна

Основные выводы работы можно сформулировать следующим образом:

1. Внедрение камптонитовых даек происходило в позднем ордовике (443 ±1,3 млн. лет) в результате кратковременного вулканического эпизода на завершающей стадии магматической активности региона.

2. Дайки выполнены закристаллизовавшимися камптонитовыми расплавами двух типов - ультраосновного состава, содержащими ксенолиты мантийного происхождения, и основного состава без мантийных ксенолитов.

3. По модальному, химическому и геохимическому составу мантийные ксенолиты, вынесенные камптонитовыми дайками, представляют типичное слабодифференцированное вещество внекратонной литосферной мантии, представленное лерцолитами шпинелевой фации глубинности от примитивных до слабоистощенных разностей.

4. Высокие температуры равновесия минеральных ассоциаций перидотитовых ксенолитов, а также отсутствие плагиоклазовых и гранатовых парагенезисов лерцолитов, позволяют предположить, что под Западным Сангиленом на ордовикское время фиксируется повышенный тепловой поток, а геотерма наиболее близко соответствует геотерме архипелага Шпицберген (Amundsen et al., 1987).

5. Характер метасоматического обогащения мантийных ксенолитов и наличие водосодержащих минералов в лерцолитах свидетельствует о водно-силикатном типе метасоматоза, развитом во всем интервале изученного разреза мантии и связанном с активизацией плюмового магматизма в регионе.

Основным направлением будущих исследований является изотопно-геохимическое изучение комплекса ксенолитов и мегакристаллов с целью выявления деталей эволюции палеозойской литосферной мантии и жильных мантийных магматических систем Западного Сангилена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе приведены результаты комплексного минералого-геохимического исследования камптонитов и содержащихся в них мантийных ксенолитов агардагского щелочно-базальтоидного комплекса Западного Сангилена.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Гибшер, Анастасия Анатольевна, Новосибирск

1. Беличенко В.Г., Резницкий JI.3., Гелетий Н.К., Бараш И.Г. Тувино-Монгольский массив (к проблеме микроконтинентов Палеоазиатского океана) // Геология и геофизика. 2003. - Т.44. - №6. - С.554-565.

2. Блюман Б.А. Дайковые комплексы щелочных базальтов Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Доклады АН СССР. -1979. Т.247. - №3. - С.672-674.

3. Блюман Б.А. Региональный эпигенез (предметаморфизм) и региональный метаморфизм: петрогенетические и пространственно-временные взаимоотношения // Доклады АН СССР. 1984. - Т.278. - №6. - С. 1454-1456.

4. Борукаев Ч.Б. Словарь-справочник по современной тектонической терминологии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. - 69 с.

5. Ваганов В.И., Камышев Ю.И. Геотермобарометрия глубинных ультрабазитов / В кн.: Состав и свойства глубинных пород земной коры и верхней мантии платформ.-Москва, 1983. С.222-250.

6. Ваганов В.И., Соколов C.B. Термобарометрия ультраосновных парагенезисов. -Москва: Недра, 1988. 149 с.

7. Владимиров А.Г., Гибшер A.C., Изох А.Э., Руднев С.Н. Раннепалеозойские гранитоидные базальтоиды Центральной Азии: масштабы, источники и геодинамические условия формирования // Доклады РАН. 1999. - Т.369. -№6. - С.795-798.

8. Владимиров А.Г., Крук H.H., Владимиров В.Г. и др. Синкинематические граниты и коллизионно-сдвиговые деформации Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2000. - Т.41. - №3. - С.398-413.

9. Владимиров А.Г., Пономарева А.П. и др. Интрузивный магматизм зоны перехода Западного и Центрального Сангилена (на примере бассейна р.Нарын) / В кн.: Структурно-вещественные комплексы Юго-Восточной Тувы. — Новосибирск, ИГиГ СО РАН СССР, 1989. С.57-87.

10. Волобуев М.И., Зыков С.И., Ступникова Н.И. Докембрийские комплексы Сангилена по геохронологическим и геологическим данным // Известия АН СССР, Сер. Геол. 1983. -№2. -С.47-61.

11. Гаранин В.К., Кудрявцев Г.П., Минеева Ю.М. Состав и образование келифитовых кайм на пиропах из диатремы Архангельской кимберлитовой провинции / Вестник МГУ. 1991. - Т.46. - №6. - С.58-68.

12. Геологическая карта СССР, М 1: 1000000, 1976.

13. Геологический словарь. В 2 т. Москва: Недра, 1984.

14. Геология СССР. Т. 29. Ч. 1 Тувинская АССР. М.: Недра, 1966. - 459 с.

15. Гибшер A.C., Владимиров А.Г., Владимиров В,Г. Геодинамическая природа раннепалеозойской покровно-складчатой структуры Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Доклады РАН. 2000. - Т.370. - №4. - С.489-492.

16. Гибшер A.C., Хаин Е.В., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Козаков И.К., Ковач В.П., Яковлева С.З., Федосеенко A.M. Поздневендский возраст хантайширского офиолитового комплекса Западной Монголии // Геология и геофизика. — 2001. — Т.42. -№8. С.1179-1185.

17. Гибшер A.C., Терлеев А. А. Стратиграфия верхнего докембрия и нижнего кембрия Юго-Восточной Тувы и Северной Монголии // Геология и геофизика. 1992. - Т.38. -№11.- С.26-34.

18. Гоникберг В.Е. Палеотектоническая природа северо-западной окраины Сангиленского массива Тувы в позднем докембрии // Геотектоника. 1997. -№5. - С.72-84.

19. Гоникберг В.Е. Роль сдвиговой тектоники в создании орогенной структуры ранних каледонид Юго-Восточной Тувы // Геотектоника. 1999. - №3. - С.89-102.

20. Горюнов В.А. Дайковый комплекс щелочных лампрофиров агардагской зоны Сангилена (Юго-Восточная Тува): Дипломная работа. Новосибирск, НГУ, кафедра минералогии, петрографии и геохимии, 1985. - 43 с.

21. Дергунов А.Б. Каледониды Центральной Азии. Москва: Наука, 1989. - 192 с.

22. Дистанова А.Н. Гранитоидные ассоциации раннего палеозоя Восточной Тувы / Плутонические формации Тувы и их рудоносность. // Тр. ИГИГ, Вып. 592. -Новосибирск: Наука, 1984. -С.107-136

23. Егорова В.В. Кристаллизация базитового расплава в глубинных магматических камерах на примере габброидных ксенолитов и интрузий Западного Сангилена: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук. Новосибирск, 2005. -21 с.

24. Зинчук H.H. О минеральном составе келифитовых кайм на гранатах из кимберлитов // Записки Всесоюзного Минералогического Общества. — 1981. -Т.110. №1. - С.70-76.

25. Изох А.Э., Владимиров А.Г., Ступаков С.И. Магматизм Агардагской шовной зоны (Юго-Всточная Тува) // Геол.-петрол. исслед. Юго-Вост. Тувы. -Новосибирск. 1988. - С.19-75.

26. Изох А.Э., Поляков Г.В., Мальковец В.Г., Шелепаев P.A., Травин A.B., Литасов Ю.Д., Гибшер A.A. Позднеордовикский возраст камптонитов агардагсклго комплекса Юго-Восточной Тувы // Докл. РАН. 20016. - Т.378 -№6. -С. 1-4.

27. Илупин И.П., Ровша B.C. Особенности морфологии келифитовых оболочек на гранате-пиропе в кимберлитах Якутии // Известия Высших Учебных Заведений, Геология и разведка. 1971. - №8. - С.52-54.

28. Ильин A.B. Геологическое развитие Южной Сибири и Монголии в позднем докембрии кембрии. - Москва.: Наука, 1982. - 114 с.

29. Каргополов С.А. Метаморфизм мугурского зонального комплекса (Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 1991. -№3. С. 109-119.

30. Каргополов С.А. Малоглубинные гранулиты Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува): Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук. — Новосибирск, 1997. 16 с.

31. Кепежинскас В.В., Кепежинскас П.К., Усова JI.B. Происхождение камптонитов Агардагского дайкового комплекса нагорья Сангилен // Геология и геофизика. 1984. - №4. - С.55-62.

32. Кепежинскас П.К. Характер зональности амфиболов камптонитовой дайки Нагорья Сангилен (Тува) и ее происхождение / В кн.: Региональная геология СССР. Москва: Изд-во МГУ, 1987. С. 132-139.

33. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук. Пер. с англ. Москва: Недра, 1997.-248 с.

34. Конников Э.Г., Гибшер A.C., Изох А.Э., Скляров Е.В., Хаин Е.В. Позднепротерозойская эволюция северного сегмента Палеоазиатского Океана: новые радиологические, геологические и геохимические данные // Геология и геофизика. 1994. -№7. - С.152-168.

35. Кузнецов Ю.А. Главные типы магматических формаций. Избранные труды. -Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1989. 394 с.

36. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. Москва: Пробел-2000,2004. - 191 с.

37. Лепезин Г.Г. Метаморфические комплексы Алтае-Саянской складчатой области // Труды ИГиГ СО АН СССР. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978.-№398.-231 с.

38. Летникова Е.Ф., Донская Т.В., Школьник С.И. Реконструкция северной границы Тувино-Монгольского микроконтинента // Доклады РАН. 2002. -Т.382. - №2. - С.238-241.

39. Летникова Е.Ф., Кузнецов А.Б., Вещева C.B., Ковач В.П. Вендская пассивная континентальная окраина юга Сибирской платформы: геохимические, Sm-Nd и Sr-изотопные свидетельства // Доклады РАН. 2006. - Т.409. - №2. - С.235-240.

40. Литасов К.Д. Геохимическое моделирование развития мантийных магматических систем по данным изучения глубинных ксенолитов Витимского и Удоканского вулканических полей: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук. Новосибирск, 1998. - 292 с.

41. Мальковец В.Г. Состав и строение мезозойской верхней мантии под СевероМинусинской впадиной (по данным изучения мантийных ксенолитов из щелочнобазальтоидных трубок взрыва): Дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук. Новосибирск, 2001. - 235 с.

42. Менакер И.Г. Геотермобарометрия ультраосновных пород. Новосибирск: Наука, 1993.- 121 с.

43. Митрофанов Ф.П., Козаков И.К., Палей И.Н. Докембрий Западной Монголии и Южной Тувы. Ленинград: Наука, Ленингр. Отделение, 1981. - 153 с.

44. Михалева Л.А. Мезозойская лампрофир-диабазовая формация юга Сибири. -Новосибирск: Наука, Сиб. Отделение, 1989. 167 с.

45. Михалева Л.А., Злобин В.А. Петролого-геохимические аспекты проблемы генезиса щелочно-основных лампрофиров. / В кн.: Геохимия магматических пород. Москва: Изд-во АН СССР, 1984. - С. 128-129.

46. Михалева Л.А., Злобин В.А. Камптониты складчатых областей юга Сибири и содержание в них редких, болагородных и радиоактивных элементов // Доклады АН СССР. 1985. - Т.280. -№2. - С.498-501.

47. Немцович В.М. Агардагский комплекс щелочных базальтоидов на Юго-Востоке Тувы // Докл. АН СССР. 1976. - Т. 227. - №2. - С.442-444.

48. Панина Л.И., Михалева Л.А., Смирнов С.З., Моторина И.В. Генезис пятнистых камптонитов Юга Тувы (по данным изучения расплавных включений) // Геология и геофизика. 1992. -№1. - С.98-104.

49. Панина Л.И., Михалева Л.А., Смирнов С.З., Моторина И.В., Поспелова Л.Н. Химизм минералов как следствие смешения расплавов (на примере глобулярных камптонитов нагорья Сангилен, Тува) // Геология и геофизика. -1994. -№1. С.118-127.

50. Патнис А., Мак-Коннелл Дж. Основные черты поведения минералов: Пер. с англ. Москва: Мир, 1983. - 304 с.

51. Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. Изд. второе. — СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2008.-200 с.

52. Петрова А.Ю., Костицын Ю.А. Возраст высокоградиентного метаморфизма и гранитообразования на Западном Сангилене // Геохимия. 1997. - № 3. — С.343-347.

53. Половинкина Ю.И. Структуры и текстуры изверженных и метаморфических горных пород. М.: Недра, 1966.

54. Пономарева А.П., Каргополов С.А., Киреев А.Д. Гранитоидный магматизм Западного Сангилена (к вопросу о генезисе Б- и А-гранитов) // Геология и геофизика. 2001. - Т.42. - №6. - С.937-950.

55. Похиленко Н.П. Мантийные парагенезисы в кимберлитах, их происхождение и поисковое значение: Дисс. на соиск. уч. ст. доктора геол.-минер. наук. -Новосибирск, 1990.-480 с.

56. Рогов Н.В. Опыт структурно-тектонического расчленения интрузивных образований нагорья Сангилен (Юго-Восточная Тува) // Доклады АН СССР. -1967. Т. 176. - №2. - С.81-85.

57. Рогов Н.В. О масштабах проявления архея на Сангилене (Тува) // Геология и геофизика. 1989. -№10. - С.81-85.

58. Рябчиков И.Д. Двупироксеновая термометрия мантийных лерцолитов на основе учета избыточных свободных энергий // Известия АН СССР, Сер. Геол. — 1983. -№12. -С. 18-22.

59. Рябчиков И.Д., Никель К.Г., Брай Г.П. Термометрия мантийных лерцолитов на основе экспериментальных данных в простых и природных системах // Доклады АН СССР. 1987. - Т.295. - №1. -С.207-211.

60. Симаков С.К. Физико-химические условия образования алмазоносных перегенезисов эклогитов: Дисс. на соиск. уч. ст. доктора геол.-минер. наук. — Москва, МГУ, 2003. 239 с.

61. Симонов В.А., Кашинцев Г.Л., Изох А.Э. Летучие компоненты в глубинных включениях Южной Тувы и Красноморского региона. / В кн.: Структурно вещественные комплексы Юго-Восточной Тувы. Новосибирск: Изд. ИгиГ СО РАН СССР, 1989.-с. 45-57.

62. Соболев B.C., Добрецов Н.Л., Соболев Н.В. Классификация глубинных ксенолитов и типы верхней мантии // Геол. и геофизика. 1972. - №12. - С.37-42.

63. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск: Наука, 1974. - 263 с.

64. Сольвьева Л.В., Владимиров Б.М., Днепровская Л.В. Кимберлиты и кимберлитоподобные породы: Вещество верхней мантии под древними платформами. Новосибирск: Наука, 1994. - 256 с.

65. Федоровский B.C., Владимиров А.Г., Хаин Е.В., Каргаполов С.А., Гибшер A.C., Изох А.Э. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллзионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. №3. - 1995. - С.3-22.

66. Фор Г. Основы изотопной геологии: Пер. с англ. Москва: Мир, 1989. - 590 с.

67. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики: Учебник. -Москва: Изд-во МГУ, 1995.-480 с.

68. Харькив А.Д., Богатых М.М, Вишневский А.А. Минеральный состав келифитовых кайм, развитых в гранатах из кимберлитов // Записки Всесоюзного минералогического общества. — 1988. Т.117. —№6. -С.705-713.

69. Харькив А.Д., Вишневский А.А. Особенности келифитизации граната из ксенолитов глубинных пород и кимберлитах // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1989. - Т.118. - №4. - С.27-37.

70. Шелепаев Р.А. Эволюция базитового магматизма Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува): Дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук. -Новосибирск, 2006. Новосибирск. - 155 с.

71. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Кузьмин М.И. Северо-Азиатский суперплюм в фанерозое: магматизм и глубинная геодинамика // Геотектоника. 2000. - №5. - С.3-29.

72. Яшина P.M., Борисевич И.В. Абсолютный возраст щелочных пород Восточной Тувы // Абсолютное датирование тектономагматических циклов и этапов по данным 1964 г. Москва: Наука. - 1966. - С.326-336.

73. Alard O., Griffin W.L., Pearson N.J., Lorand J.-P., O'Reilly S.Y. New insights into the Re-Os systematics of subcontinental lithospheric mantle from in-situ analysis of sulfides // Earth and Planetary Science Letters. 2002. - V.203. - P.651-663.

74. Amundsen H.E.F., Griffin W.L., O'Reilly S.Y. The lower crust and upper mantle beneath northwestern Spitsbergen: evidence from xenoliths and geophysics // Tectonophysics. 1987. - V.139. -P.169-185.

75. Anderson D.L. Hotspots, basalts and the evolution of the mantle // Science. 1981. -V.213. — P.82-98.

76. Aoki K. Petrogenesis of ultrabasic and basic inclusions in alkali basalts, Iki Island, Japan // American Mineralogist. 1968. - V.53. - P.241-256.

77. Aranda-Gomez J J., Ortega-Gutierrez F. Mantle xenoliths in Mexico. In: P.Nixon (ed). Mantle xenoliths, 1987. P.75-84.

78. Baksi A.K., Archibald D.A., Farrar E. Intercalibration of 40Ar/39Ar dating standarts // Chemical Geology. 1996. - V.129. - P.307-324.

79. Ballhaus C. Berry R.F., Green D.H. High pressure experimental calibration of the olivine-ortopyroxene-spinel oxygen geobarometer // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1991. - V. 107. -P.27-40.

80. Basu A.R, MacGregor I.D. Chromite spinels from ultramafic xenoliths // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1975. - V.39. - P.937-945.

81. Berger G.W., York D. Geothermometry from 40Ar/39Ar dating experiments. Geochimica et Cosmochimica Acta. -1981.- V.45. P.795-811.

82. Bertrand P., Mercier J.-C.C. The mutual solubility of coexisting ortho- and clinopyroxene: toward an absolute geothermometer for the nature system. Earth and Planetary Science Letters. 1985. - Y.76. -Nl/2. -P.109-122.

83. Bodinier J.L., Gogard M. Orogenic, ophiolitic and abyssal peridotites. In: Davis A.M., Holland H.D., Turekian K.K. (eds). Treatise on Geochemistry, 2003, v.2. -P. 103-170.

84. Bodinier J.L., Menzies M. A., Shimizu N., Frey F. A., McPherson E. Silicate, hydrous and carbonate metasomatism at Lherz, France: contemporaneous derivatives of silicate melt-harzburgite reaction // Journal of Petrology. 2004. - V.45. - P.299-320.

85. Boullier A.M., Nicolas A. Classification of textures and fabrics of peridotite xenoliths from South African kimberlites / In: Ahrens L.H., Dawson J.B., Duncan A.R., Erlanc A.J. (eds). Phisics and Chemistry of the Earth, 1975, v.9. -P.467-475.

86. Boyd F.R. Composition and distinction between oceanic and cratonic body, Western Alps // Tectonophysics. 1989. - V.149. - P.67-88.

87. Boyd F.R., Schairer J.F. The system MgSi03 CaMgSi206 // Journal of Petrology. -1964. - V.5. -N.2. - P.275-309.

88. Brey G.P., Kôhler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II. New thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers // Journal of Petrology. 1990. - V.31. - P1353-1378.

89. Canil D., O'Neill. Distribution of ferric iron in some upper-mantle assemblages // Journal of Petrology. 1996. - V.37. - №3. - P.609-635.

90. Carswell D.A. Primary and secondary phlogopites and clinopyroxenes in garnet lherzolite xenoliths / In: Ahrens L.H., Dawson J.B., Duncan A.R., Erlanc A.J. (eds). Phisics and Chemistry of the Earth, 1975, v.9. P.417-429.

91. Carswell D.A., Gibb F.G.F. Geothermometry of garnet lherzolite nodules with special reference to those from kimberlites of Northern Lesotho // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1980. - V.74. - N4. - P.403-416.

92. Chazot G., Menzies M.A., Harte B. Silicate glasses in spinel lherzolites from Yemen: origin and chemical compositions // Chemical Geology. 1996. - V.134. - P. 159179.

93. Coleman R.G., Keith T.E. A chemical study of serpentinization Burro Mountain, California // Journal of Petrology. - 1971. - V. 12. - P.311-328.

94. Coltorti M., Beccaluva L., Bonadiman C., Salvini L. Glasses in mantle xenoliths as geochemical indicators of metasomatic agents. Earth and Planetary Science Letters. -2000. V.183. - P.303-320.

95. Davids B.T.S., Boyd F.R. The join Mg2Si206 CaMgSi206 at 30 kbars pressure and its application to pyroxenes from kimberlites // J. Geophys. Res. - 1966. - V.71. -NB14. - P.3567-3576.

96. Davidson P.M., Lindsley D.H. Thermodynamic analysis of quadrilateral pyroxenes // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1985. - V.91. - P.390-404.

97. Dawson J.B. Basutoland kimberlites // Geological Society of America Bulletin. -1962. V.73. — P.545-559.

98. Dawson J.B. Contrasting type of upper-mantle metasomatism? / In: Kornprobst J. (ed) Kimberlites II: the mantle and crust-mantle relationships, Elsevier, Amsterdam. -1984. -P.289-294.

99. Dawson J.B., Smith J.Y. Chromite-silicate intergrowths in upper mantle peridotites / In: Ahrens L.H., Dawson J.B., Duncan A.R., Erlanc A.J. (eds). Phisics and Chemistry of the Earth, 1975, v.9. P.339-350.

100. Downes H. Geochemistry of mafic and ultramafic xenoliths from Fidra (Southern Uplands, Scotland): Implications for lithospheric processes in Permo-Carboniferous time // Lithos. 2001b. - V.58. - P.105-124.

101. Downes H. Origin and significance of spinel and garnet pyroxenites in the shallow lithospheric mantle: Ultramafic massifs in orogenic belts in Western Europe and NW Africa// Lithos. 2007. - V.99. - P. 1-24.

102. Egorova V. V., Volkova N. I., Shelepaev R. A., Izokh A. E. The lithosphere beneath the Sangilen Plateau, Siberia: evidence from peridotite, pyroxenite and gabbro xenoliths from alkaline basalts // Mineralogy and Petrology. 2006. - V.88. - P.419-441.

103. Ellis D.J., Green D.H. An experimental study of the effect of Ca upon garnet-clinopyroxene Fe-Mg exchange equlibria // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1979. -V.71. - P. 13-22.

104. Fabries J. Spinel-olivine geothermometry in peridotites from ultramafic complexes // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1979. - V.69. -N4. - P.329-336.

105. Field S.W., Haggerty S.E. Simplectites in upper mantle peridotites // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1994. - V.l 18. - P. 138-156.

106. Finnerty A.A., Boyd F.R. Evaluation of thermobarometers for garnet peridotites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1978. - V.48. -Nl. - P.15-21.

107. Fleck R.J., Sutter J.F., Elliot D.H. Interpretation of discordant 40Ar/39Ar age-spectra of Mesozoic tholeiites from Antarctica. Geoch. Cosm. Acta. - 1977. - V.41. -P. 15-32.

108. Frey F.A., Green D.H. The mineralogy, geochemistry and origin of lherzolite inclutions in Victorian basanites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1974. -V.38. -P.1023-1059.

109. Frey F.A., Prinz M. Ultramafic inclusions from San Carlos, Arizona: petrologic and geochemical data bearing on their petrogenesis // Earth and Planetary Science Letters -1978.-V.38.-P.129-176.

110. Fujii T. Pyroxene equilibria in spinel lherzolite // Annu. Rept. Dir. Geophys. Lab. Carnegie Inst., Washington D.C. 1976. - P.569-572.

111. Gasparik T. Two-pyroxene thermobarometry with new experimental bata in the system Ca0-Mg0-Al203-Si02 // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1984. - V.87. -P.87-97.

112. Gasparik T. Orthopyroxene thermobarometry in simple and complex system // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1987. - V.96. - P.357-370.

113. Gibsher A.S., Izokh A., Khain E. Pre-Middle Ordovician structure of Tuva-Mongolian segment of Central-Asian Fold Belt // Terra Nova. 1991. - V.3. - P. 1719.

114. Gibsher A.S., Izokh A.E., Khain E.V. Geodynamic evolution of northern segment of the Paleoazian Okean in Late Riphean Early Paleozoic // Report N 4 JGCP Project 283: Geodynamic evolution of Paleoasian Ocean. -Novosibirsk, 1993. - P. 67-69.

115. Godard G., Martin S. Petrogenesis of kelyphites in garnet peridotites: a case study from the Ulten zone, Italian Alps // Journal of Geodynamics. 2000. - V.30. -P.l17-145.

116. Goetze C. Sheared Lherzolites: from the point of view of rock mechanics // Geology. 1975. -V.3. - P.172-173.

117. Green H.W., Burnley P.C. Pyroxene-spinel symplectites: origin by decomposition of garnet confirmed // EOS Trans. Am. Geophys. Union. 1988. - V.69. - P. 1514.

118. Green D.H., Ringwood A.E. The stability fields of aluminous pyroxene peridotite and garnet peridotite and their relevance in upper mantle structure. Earth Planetary Science Letters. 1967. - V.3. - P. 151-160.

119. Green D.H., Hibberson W.O., Jaques A.L. Petrogenesis of mid-ocean ridge basalts / In: McElhinny M.W. (ed). The Earth: Its origin, structure and evolution: London, Academic Press. 1979. P.265-290.

120. Griffin W.L., Wass S.Y., Hollis J.D. Ultramafic xenoliths from Bullenmerri and Gnotuk maars, Victotia, Australia: Petrology of a sub-continental crust-mantle transition // Journal of Petrology. 1984. - V.25. - P.53-87.

121. Griffin W.L., O'Reilly S.Y. The composition of the lower crust and the nature of the continental Moho xenoliths evidence / In: Nixon P.H. (ed). Mantle xenoliths, 1987, P.413-430

122. Griffin W.L., O'Reilly S.Y. Cratonic lithospheric mantle: Is anything subducted? // • Episodes. 2007. - V.30. -N1. - P.43-53.

123. Griffin W.L., O'Reilly S.Y., Afonso J.C., Bregg G.C. The composition and evolution of lithospheric mantle: a Re-evaluation and its tectonic implications // Journal of Petrology. 2009. - P. 1-20.

124. Handler M.R., Bennett V.C., East T.M. The persistence of off-cratonic lithospheric mantle: Os isotopic systematics of variably metasomatised southest Australian xenoliths // Earth and Planetary Science Letters. 1997. - V. 151. - P.51 -75.

125. Harley S.L. The solubility of aluminia on orthopyroxene coexisting with garnet in Fe0-Mg0-Al203-Si02 and Ca0-Fe0-Mg0-Al203-Si02 II Journal of Petrology. -1984. V.25. - N3. - P.665-696.

126. Harrison T.M., Mc Dougall I. Excess 40Ar in metamorphic rocks from Broken Hill, New South Wales: implications for 40Ar/39Ar age spectra and the thermal history of the region // Earth and Planetary Science Letters. 1981. - V.55. - P. 123-149.

127. Harte B.Mantle peridotites and processes the kimberlite sample / In: Hawkesworth C.J., Norry M.J. (ed). Continental basalts and mantle xenoliths, 1983. - P.6-91.

128. Hart S.R., Blusztanjn J., LeMasurier W.E., Rex D.C. Hobbs Coast Cenozoic volcanism: Implications for the West Antarctic rift system // Chemical Geology. -1997.-Y. 139.-P.223-248.

129. Hauri E.H., Shimizu N., Dieu J.J., Hart S.R. Evidence for hotspot-related carbonatite mrtasomatism in the oceanic upper mantle // Nature. 1993. - V.356. - P.221-227.

130. Helmsteadt H.H., Gurney J.J. Geotectonic controls of primary diamond deposits: Implications for area selection // Journal of Geochemical Exploration. 1995. -V.53. — P.125-144.

131. Herrmann W., Berry R.F. MINSQ a least squares spreadsheet method for calculating mineral proportions from whole rock major element analyses // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. - 2002. - V.2. - P.361-368.

132. Hodges K.V. Geochronology and Thermochronology in Orogenic System / In: Treatise on Geochemistry. Oxford, UK: Elsevier, 2004, P. 263-292.

133. Hunter R.H., Upton B.G.J. The British Isles a Palaeozoic mantle sample / In: Nixon P.H. (ed). Mantle xenoliths, 1987, P. 107-118.

134. Ionov D.A., Hofmann A.W., Shimizu N. Metasomatism-induced melting in mantle xenoliths from Mongolia // Journal of Petrology. 1994. - V.35. - P.753-785.

135. Ionov D.A., O'Reilly S.Y., Griffin W.L. A geotherm and lithospheric section for Central Mongolia (Tariat Region) / In: Flower M.F.J., et al. (eds.). Mantle Dynamics and Plate Interactions in East Asia. Amer. Geophys. Union, 1998a. P. 127-153

136. Irvine T.N. Chromian spinel as a petrogenetic indicator. Part I, Theory // Can. J. Earth Sci. 1965. - V.2. - N6. - P.648-672.

137. Jackson E.D. Chemical variation in coexisting chromite and olivine in chromite zone of the Stillwater complex // Econ. Geol.: Magmatic Ore Deposits. 1969. - V.4. -N1. -P.41-71.

138. Jaques A.L., Green D.H. Anhydrous melting of peridotite at 0-15 kbar pressure and the generation of tholeitic basalts // Contributions to Mineralogy and Petrology. -1980. V.73. -P.287-310.

139. Jagoutz E., Palme H., Baddenhausen H., Blum K., Cendales M., Dreibus G. The abundances of major, minor and trace element in the earth's mantle as derived from primitive ultramafic nodules // Proc. 10th Lunar Planet. Sci. Conf. 1979. P.2031-2050.

140. Janse A.J.A. Is Clifford's Rule still valid? Affirmative examples from aroubd the world / In: Meyer H.O.A., Leonardos O. (eds). Diamonds: Characterization, Genesis and Exploration. CPRM Special Publication. 1994. P.215-235.

141. Janse A,J.A. Archons, protons and tectons: an update / Ext. Abst. 7th Int. Kimb. Conf. Cape Town, South Africa. - 1998, P.377-379.

142. Klemme S., O'Neill H. The near-solidus transition from garnet to spinel lherzolite // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2000. - V.138. - P.237-248.

143. Köhler T., Brey G.P. Calcium exchange between olivine and clinopyroxene calibrated as a geobarometer for natural peridotites from 2 to 60 kb with applications // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1990. - V.54. - P.2375-2388.

144. Kopylova, M.G., Russell, J.K. & Cookenboo,H. Upper-mantle stratigraphy of the Slave craton, Canada: insights into a new kimberlite province // Geology. -1998. -V.26. -P.315-318.

145. Kretz R. Transfer and exchange equilibria in a portion of the pyroxene quadrilateral as deduced from natural and experimental data // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1982. -V.46.-N3.-P.411-421.

146. Kretz R. Symbols for rock forming minerals // American mineralogist. 1983. -V.68. - P.277-279.

147. Kushiro I., Yoder H.S. Anorthite-forsterite and anorthite-enstatite reactions and their bearing on the basalt-eclogite transformation // Journal of Petrology. 1966. - V.7. -P.337-362.

148. Kuzmichev A.B., Bibikova E.V., Zhuravlev D.Z. Neoproterozoic (800 Ma) orogeny in the Tuva-Mongolian Massif (Siberia): island arc-continent collision at the northeast Rodinia margin // Precambrian Research. 2001. - V.110. - Iss.1-4. -P.109-126.

149. Lanphere M.A., Dalrymple C.B. Identification of excess 40Ar by the 40Ar-39Ar age spectrum technique // Earth and Planetary Science Letters. 1976. - V.32. - P. 141148.

150. Larimer J.W. Experimental studies on the system Fe-Mg0-Si02-02 and their bearing on the petrology of chondritic meteorites // Geochimica et Cosmochimica Acta. -1968. -V.32.-Nil.-P.1187-1207.

151. Lehmann J. Diffusion between olivine and spinel: application to geothermometry // Earth and Planetary Science Letters. 1983. - V.64. -Nl. -P.123-138.

152. Lindsley D.H., Dixon S. Diopside-enstatite equilibria at 850 °C to 1400 °C, 5 to 35 kbar // American Journal of Science. 1976. - V.276. -N10. - P. 1285-1301.

153. Litasov K.D., Taniguchi H. Mantle Evolution beneath the Baikal Rift. CNEAS Monograph Series №5. 2002,221 p.

154. Maaloe S., Aoki K. The major element composition of the upper mantle estimated from the composition of lherzolites // Contributions to Mineralogy and Petrology. -1977. V.63. -P.161-173.

155. MacGregor I.D. The effect of CaO, Cr203 Fe2C>3 and A12C>3 on the stability of spinel and garnet peridotites // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1970. - V.3. -P.372-377.

156. MacGregor I.D. The system Mg0-Al203-Si02: solubility of AI2O3 in enstatite for spinel and garnet peridotite composition // Amer. Mineral. 1974. - Y.59. - P. 110119.

157. Mantle xenoliths (ed. by P. H. Nixon) 1987, John Wiley and Sons Ltd. 844 p.

158. Matsui Y., Nichizawa O. Iron (Il)-magnesium exchange equilibrium between olivine and calcium-free pyroxene over a temperature range 800 °C to 1300 °C // Bull. Soc. Franc. Miner, et Cristallogr. 1974. - V.97. - P.122-130.

159. McDonough W.F. Constraints on the composition of the continental lithospheric mantle // Earth and Planetary Science Letters. 1990. - V. 101. - P. 1-18.

160. McDonough W.F., Rudnick R.L. Mineralogy and composition of upper mantle // Rev Mineral. 1998. - Y.37. - P. 139-164.

161. McDonough W.S., Sun S.-S. The composition of the Earth // Cham. Geol. 1995. -V.120. — P.223-253.

162. Medaris L.G. Partitioning of Mg -Fe between coexisting synthetic olivine and orthopyroxene // American Mineralogist. 1969. - V.267. - N8. - P.945-968.

163. Menzies M.A. Archaean, Proterozoic and Phanerozoic lithospheres. In: Menzies M.A. (ed.) Continental Mantle. Clarendon Press, Oxford, 1990, P.67-86.

164. Menzies M.A., Hawkesworth C.J. Upper mantle processes and composition / In: Nixon P.H. (ed). Mantle xenoliths, 1987, P.724-740.

165. Mercier J.-C.C. Single-pyroxene geothermometry // American Meneralogist. 1976. - V.61. —N 7/8. — P.603-615.

166. Mercier J.-C.C. Single-pyroxene geothermometry // Tectonophysics. 1980. - V.70. -P.l-37.

167. Mercier J-C.C., Nicolas A. Textures and fabrics of upper-mantle peridotites as illustrated by xenoliths from basalts // Journal of Petrology. 1975. - V.16. - N2. -P.454-487.

168. Mori T. Geothermometry of spinel lherzolites // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1977. - V.59. - P.261-297.

169. Mori T., Green D.H. Pyroxenes in the system Mg2Si206-CaMgSi206 at high pressure // Earth and Planetary Science Letters. 1975. - V.26. - N3. - P. 277-286.

170. Mori T., Green D.H. Subsolidus equilibria between pyroxenes in the Ca0-Mg0-Si02 system at high pressures and temperatures. Amer. Mineral., 1976, v.61, N 7/8, p.616-625.

171. Mori T., Green D.H. Laboratory duplication of phase equilibria observed in natural garnet lherzolites // J. Geol., 1978, v.86, p.83-97.

172. Morishita T., Arai S. Evolution of spinel-pyroxene symplectite in spinel-lherzolites from the Horoman Complex, Japan. Contrib Mineral Petrol, 2003, v. 144, p. 509-522.

173. Nafziger R.H., Muan A. Equilibrium phase compositions and thermodynamic properties of olivines and pyroxenes in the system Mg0-"Fe0"-Si02.' Amer. Mineral., 1967, v.52, p.1364-1385.

174. Nickel K.G., Green D.H. Empirical geothermobarometry for garnet peridotites and implications for the nature of lithosphere, kimberlites and diamonds // Earth and Planetary Science Letters, 1985, v.73, p.158-170.

175. Nicolas A., Lucazeau F., Bayer R. Peridotite xenoliths in Massif Central basalts, France: textural and geophysical evidence for asthenospheric diapirism // Mantle Xenoliths. New York, Wiley, 1987, p.563-574.

176. Niida K. Petrology of the Horoman ultramafic rocks in the Hidaka metamorphic belt, Hokkaido, Japan. Journal Fac, Sci. Hokkaido Univ., Ser. IV, 1984, v.21, p. 197-250.

177. Nimis P. Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Part 2: Structural geobarometers for basic to acid, tholeitic and mildly alkaline magmatic systems. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1999, v,135,.p.62-74.

178. Nimis P., Ulmer P. Clinopyroxene geobarometry of magmatic rocks. Part 1. An expanded structural geobarometer for anhydrous and hydrous, basic and ultrabasic systems. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1998, v.133, p.122-135.

179. Nixon P.H. Introduction. In: Nixon P.H. (ed). Mantle xenoliths, 1987, p. 1-3.

180. Obata M. The soubility of A1203 in orthopyroxene in spinel and plagioclase peridotites and spinel pyroxenite. Amer. Mineral., 1976, v.61, p.804-816.

181. Obata M. Material transfer and local equilibria in a zoned kelyphite from a garnet pyroxenite, Ronda, Spain. Journal of Petrology, 1994, v.35, p.271-287.

182. O'Hara M.J., Richardson S.W., Wilson G. Garnet peridotite stability and occurrence in crust and mantle // Contrib. Mineral., Petrol., 1971, v.32, p. 48-68.

183. O'Reilly S.Y., Griffin W.L. A xenolith-derived geotherm for southeastern Australia. Tectonophysics, 1985, v. 111, p.41-63.

184. O'Reilly S.Y., Nicholls I.A., Griffin W.L. Xenoliths and megacrysts of mantle origin. In: Johnson R.W. (ed). Intraplate volcanism in eastern Australia and New Zealand. Cambridge Univ., 1989, p.254-274.

185. O'Reilly S.Y., Griffin W.L., Morgan P., Ionov D.A., Norman M.D. Mantle apatite revisited: major reservation for U and Th in the mantle and reflector of mantle fluid source. Lunar and Planetary Institute Contribution, 1997, N 921, p. 154.

186. Palme H., Nickel K.G. Ca/Al ratio and composition of the Earth's upper mantle. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1985, v.49, p. 2123-2132.

187. Pearson D.G. The age of continental roots. Lithos, 1999, v.48, p. 171-194.

188. Pearson D.G., Canil D., Shirey S.B. Mantle samples included in volcanic rocks: xenoliths and diamonds. In: Davis A.M., Holland H.D., Turekian K.K. (eds). Treatise on Geochemistry, 2003, v.2, p.171-275.

189. Pearson D.G., Wittig N. Formation of Archaean continental lithosphere and its diamonds: the root of the problem. Journal of Geological Society, London, 2008, v.165, p. 895-914.

190. Pollack H.N., Chapman D.S. On the regional variation of heat flow, geotherms and lithospheric thickness. Tectonophysics, 1977, v.38, N3, p.279-296.

191. Ribbe P.H. The chemistry, structure and nomenclature of feldspars. In: Ribbe P.H. (ed.). Feldspar Mineralogy, Reviews in Mineralogy, 2nd Edition, Mineralogical Society of America, Washington, D.C., 1975, v.2, p.1-19.

192. Ringwood A.E. Origin of the Earth and Moon. Berlin: Springer-Verlag, 1979, 292 p.

193. RockN.M.S. The nature and origin of lamprophyres: some definitions, distinctions, and derivations. Earth-Sci. Rev., 1977, v.13, p.123-169.

194. Rock, N.M.S., 1991. Lamprophyres. Blackie, Glasgow, U.K.

195. Roeder P.L., Campbell I.H., Jamieson H.E. A re-evaluation of the olivine-spinel geothermobarometer. Contrib. Mineral and Petrol., 1979, v.68, p.325-334.

196. Rudnick R. L. Xenoliths samples of the lower continental crust. In: Continental Lower Crust (eds. Fountain D.M., Arculus R., Kay R.W.). Elsevier, Amsterdam, 1992, p. 269-316.

197. Rudnick R.L., McDonough W.F., Chappell B.W. Carbonatite metasomatism in the northern Tanzanian mantle: petrographic and geochemical characteristics. Earth and Planetary Science Letters, 1993, v.l 14, p.463-475.

198. Sachtleben Th., Seek H.A. Chemical control of A1 solubility in orthopyroxene and its implications on pyroxene geothermometry. Contrib. Mineral and Petrol., 1981, v.78, N 2, p.157-165.

199. Sack R.O. Spinel as petrogenetic indicators: activity-composition relations at low pressures. Contrib. Mineral and Petrol., 1982, v.79, N 2, p.169-186.

200. Sen G., Macfarlane A., Srimal N. Significance of rare hydrous alkaline melts in Hawaiian xenoliths. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1996, v.122, p.415-427.

201. Shimizu Y., Arai S., Morishita T., Ishida Y. Origin and significance of spinel-pyroxene symplectite in lherzolite xenoliths from Tallante, SE Spain // Miner Petrol. 2008, v. 94, p. 27-43.

202. Simon N.S.C., Irvine G.J., Davies G.R., Pearson D.G., Carlson R.W. The origin of garnet and clinopyroxene in 'depleted' Kaapvaal peridotites. Lithos, 2003, v. 71, p.289-322.

203. Smith D. The origin and interpretation of spinel-pyroxene clusters in peridoite // J. Geol., 1977, v.85, p.476-782.

204. Smith D., Boyd F.R. Compositional zonation in garnets of peridotite xenoliths. Contrib. Mineral. Petrol., 1992, v.112, p.134-147.

205. Snow J.E., Dick H.J.B. Pervasive magnesium loss by marine weathering of peridotite. Geochim. Cosmochim. Acta, 1995, v.59, p.4219-4235.

206. Stroh J.M. Solubility of aluminia in orthopyroxene plus spinel as a geobarometer in complex system6 application to spinel-bearing alpine-type peridotites. Contrib. Mineral and Petrol., 1976, v.54, N 2, p.173-188.

207. Takahashi E. Melting of a dry peridotite KLB-1 up to 14 GPa: implications on the origin of peridotitic upper mantle // J. Geophys. Res., 1986, v.91, p.9367-9382.

208. Thompson R.N., Morrison M.A., Hendry G.L. and Parry S.J. (1984). An assessment of the relative roles of crust and mantle in magma genesis: an elemental approach. Phil. Trans. Roy. Soc., A 310, 541-590

209. Treatise on Geochemistry. By Holland H.D., Turekian K.K., Elsevier Pergamon, 2004, 5155 p.

210. Upton B.G.J. Oceanic islands. In Nairn A.E.M., Stehli F.G. eds. The Ocean Basins and their Margins. New York: Plenum, 1982, p. 585-648.

211. Upton B.G.J., Aspen P., Chapman N.A. The upper mantle and deep crust beneath the British Isles: evidensce from inclusions in volcanic rocks. Journal of the Geological Society (London), 1983, v. 140, p.105-121.

212. Wang W.Y., Gasparik T. Metasomatic clinopyroxene inclusions in diamonds from the Liaoning province, China. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2001, v.65, N 4, p.611-620.

213. Wang J., Hattori K., Li. J., Stern C.R. Oxidation state of Paleozoic subcontinental lithospheric mantle below the Pali Aike volcanic field in southernmost Patagonia. Lithos, 2008, v. 105, p.98-110.

214. Warner R.D., Luth W.C. Two-phase data for the join monticellite (CaMgSi04)-forsterite (Mg2Si04): Experimental results and numerical analysys. Amer.Mineral., 1973, v.58, p.998-1008.

215. Wells P.R.A. Pyroxene thermometry in simple and complex system. Contrib. Mineral and Petrol., 1977, v.62, N 2 p.129-139.

216. Wilshire H.G., Shervais J.W. Al-augite and Cr-diopside ultramafic xenoliths in basaltic rocks from western United States // Proc. 1th Int Kimb. Conf. / Phys. Chem. Earth. 1975. - V.9. - p.257-275.

217. Wilson M. Igneous Petrogenesis: A global approach. London Unwin Human Dostal. -1989. -466.p.

218. Wood B.J. An olivine-clinopyroxene geothermometer. Contrib. Mineral and Petrol., 1976, v.56, N4, p.297-303.

219. Wood B.J., Banno S. Garnet-orthopyroxene and orthopyroxene-clinopyroxene relationships in simple and complex systems. Contrib. Mineral and Petrol., 1973, v.42, N2, p.109-124.

220. Wood, B. J., Bryndzia, T. & Johnson, K. Mantle oxidation state and its relationship to tectonic environment and fluid speciation. Science, 1990, v.248, p.337-345.

221. Wulff-Pedersen E., Neumann E.-R., Jensen B.B. The upper mantle under La Palma, Canary Islands: formation of Si-K-Na-rich melt and ist importance as a metasomatic agent. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1996, v.125, p.l 13-139.

222. Xu X., O'Reilly S.Y., Zhou X., Griffin W.L. A xenolith-derived geotherm and the crust-mantle boundary at Qilin, southeastern Chine. Lithos, 1996, v.38, p.41-62.

223. Xu X., Griffin W.L., O'Reilly S.Y., Pearson N.J., Geng H., Zheng J.P. Re-Os isotopes in mantle xenoliths from eastern China: age constraints and evolution of lithospheric mantle. Lithos, 2008, v. 102, p.43-64.

224. Zindler A., Jagoutz E. Mantle cryptology. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1988, v. 52, p.319-333.