Раннемезозойские Петрогенезис гранитоидов Центральной Монголии: к истории формирования Хэнтейского сегмента Монголо-Охотского пояса
- Авторы: Ярмолюк В.В.1, Козловский А.М.1, Саватенков В.М.2, Новикова А.С.1, Оюунчимэг Ц.3
-
Учреждения:
- Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
- Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
- Институт геологии Монгольской академии наук
- Выпуск: Том 32, № 6 (2024)
- Страницы: 710-734
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5903/article/view/272214
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869590324060037
- EDN: https://elibrary.ru/aclods
- ID: 272214
Цитировать
Аннотация
В Центральной Монголии широко распространены бимодальные базальт–трахит–щелочно-риолитовые ассоциации с участием щелочных гранитов. Их выходы связаны с небольшими субширотными грабенами, рассредоточенными по южному и западному обрамлению Хэнтейской части Монголо-Охотского пояса. Согласно геохронологическим исследованиям, формирование бимодальных ассоциаций произошло в конце триаса–начале юры (220–195 млн лет). Породы бимодальных ассоциаций обладают повышенной щелочностью и редкометальностью. Их формирование происходило при ведущей роли процессов фракционирования, обеспечивших накопление редких элементов до рудных концентраций в наиболее дифференцированных расплавах. Исходными для пород этих ассоциаций служили базитовые магмы, обогащенные относительно OIB большинством несовместимых элементов. При этом они обладали повышенным содержанием Ва и пониженными Ta и Nb, что указывает на участие в их образовании литосферного компонента. Изотопный состав Nd и Sr в породах отвечает участию в магмообразовании по меньшей мере двух источников, которые в соответствии с геохимическими данными определяются как обогащенная астеносферная мантия и метасоматически измененная литосферная мантия. Бимодальный магматизм проявился в Хэнтейском сегменте Монголо-Охотского пояса спустя ~30 млн лет после завершения коллизионных процессов, зафиксированных временем закрытия Ада-Цагской ветви Монголо-Охотского океана около 250 млн лет. Рифтогенез, контролировавший этот магматизм, протекал по всему обрамлению Хэнтейской части пояса. Он связывается с коллапсом орогена, сопровождавшимся, по-видимому, деламинацией его киля, что обеспечило активное участие астеносферной мантии в позднетриасовом–раннеюрском магматизме региона.
Полный текст

Об авторах
В. В. Ярмолюк
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: yarm@igem.ru
Россия, Москва
А. М. Козловский
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Email: amk@igem.ru
Россия, Москва
В. М. Саватенков
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
Email: yarm@igem.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. С. Новикова
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Email: yarm@igem.ru
Россия, Москва
Ц. Оюунчимэг
Институт геологии Монгольской академии наук
Email: yarm@igem.ru
Монголия, Улан-Батор
Список литературы
- Андреева И.А., Коваленко В.И. Эволюция магм трахидацитов и пантеллеритов бимодальной ассоциации вулканитов проявления Дзарта-Худук, Центральная Монголия: по данным изучения включений в минералах // Петрология. 2011. Т. 19. № 4. С. 363–385.
- Андреева И.А., Борисовский С.Е., Ярмолюк В.В. Комендитовые расплавы раннемезозойской бимодальной ассоциации Сант (Центральная Монголия) и механизмы их формирования // Докл. АН. 2018. Т. 481. № 4. С. 400‒406.
- Андреева И. А., Ярмолюк В. В., Борисовский С. Е. Состав и условия формирования магм щелочно-салических пород раннемезозойской бимодальной ассоциации Ада-Цаг Хархоринской рифтовой зоны Центральной Азии (данные изучения расплавных включений в минералах) // Докл. АН. Науки о Земле. 2023. Т. 509. № 2. С. 74–83.
- Антипин В.С., Одгэрэл Д. Абдар-Хошутулинская интрузивно-дайковая cерия: эволюция и условия образования гранитоидов различных геохимических типов в раннемезозойском ареале магматизма (Центральная Монголия) // Петрология. 2016. Т. 24. № 5. С. 537–553.
- Воронцов А.А., Ярмолюк В.В., Лыхин Д.А. и др. Магматизм и геодинамика раннемезозойской Северо-Монгольской–Западно-Забайкальской рифтовой зоны: по результатам геохронологических, геохимических и изотопных (Sr, Nd, Pb) исследований // Петрология. 2007. Т. 15. № 1. С. 37–60.
- Воронцов А.А., Ярмолюк В.В., Байкин Д.Н. Строение и состав раннемезозойской вулканической серии Цаган-Хуртейского грабена (Западное Забайкалье): геологические, геохимические и изотопные данные // Геохимия. 2004. № 11. С. 1186–1202.
- Геология Монгольской Народной Республики. М.: Недра, 1973. Т. 2. 751 с.
- Гордиенко И.В. Роль островодужно-океанического, коллизионного и внутриплитного магматизма в формировании континентальной коры Монголо-Забайкальского региона: по структурно-геологическим, геохронологическим и Sm-Nd изотопным данным // Геодинамика и тектонофизика. 2021. Т. 12. № 1. С. 1–47.
- Гордиенко И.В., Кузьмин М.И. Геодинамика и металлогения Монголо-Забайкальского региона // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 11. С. 1545–1562.
- Гордиенко И.В., Метелкин Д.В., Ветлужских Л.И. Строение Монголо-Охотского складчатого пояса и проблема выделения амурского микроконтинента // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 3. С. 318–341.
- Диденко А.Н., Каплун В.Б., Малышев Ю.Ф., Шевченко Б.Ф. Структура литосферы и мезозойская геодинамика востока Центрально-Азиатского складчатого пояса // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 5. C. 629–647.
- Диденко А.Н., Ефимов А.С., Нелюбов П.А. и др. Структура и эволюция земной коры области сочленения Центрально-Азиатского пояса и Сибирской платформы: профиль 3-ДВ Сковородино–Томмот // Геология и геофизика. 2013. Т. 52. № 10. С. 2122–2131.
- Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М. и др. Позднетриасовая Катаевская вулканоплутоническая ассоциация Западного Забайкалья ‒ фрагмент активной континентальной окраины Монголо-Охотского океана // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 1. С. 30–49.
- Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Моралев В.М. Глобальная тектоника, магматизм и металлогения. М.: Недра, 1976. 232 с.
- Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. В 2 кн. М.: Недра, 1990. 328 с.
- Зорин Ю.А., Беличенко В.Г., Турутанов Е.Х. и др. Террейны Восточной Монголии и Центрального Забайкалья и развитие Монголо-Охотского складчатого пояса // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 1. С. 11–25.
- Карта геологических формаций Монгольской Народной Республики. Масштаб 1:1500000. Ред. А.Л. Яншин. М.: ГУГК СССР, 1989.
- Карта мезозойской и кайнозойской тектоники Монгольской Народной Республики. Масштаб: 1:1500000. Гл. ред. А.Л. Яншин. 1979.
- Коваленко В.И., Кузьмин В.И., Антипин В.С. Мезозойский магматизм Монголо-Охотского пояса и его возможная геодинамическая интерпретация // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. № 7. С. 93–107.
- Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Сальникова Е.Б. и др. Источники магматических пород и происхождение раннемезозойского тектономагматического ареала Монголо-Забайкальской магматической области: 1. Геологическая характеристика и изотопная геохронология // Петрология. 2003. Т. 11. № 2. С. 164-178.
- Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Андреева И.А. и др. Типы магм и их источники в истории Земли. Редкометальный магматизм: ассоциации пород, состав и источники магм, геодинамические обстановки формирования. Центр инновационных проектов М.: ИГЕМ РАН, 2006. Т. 2. 280 с.
- Коваль П.В. Региональный геохимический анализ гранитоидов. Новосибирск: НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1998. 494 с.
- Кузьмин М.И., Кpавчинcкий В.А. Пеpвые палеомагнитные данные по Монголо-Оxотcкому пояcу // Геология и геофизика. 1996. Т. 37. № 1. С. 54–62.
- Литвиновский Б.А., Ярмолюк В.В., Воронцов А.А. и др. Позднетриасовый этап формирования Монголо-Забайкальской щелочно-гранитной провинции: данные изотопно-геохимических исследований // Геология и геофизика. 2001. Т. 42. № 3. С. 445-455.
- Мезозойская и кайнозойская тектоника и магматизм Монголии. М.: Наука, 1975. 307 с.
- Метелкин Д.В., Гоpдиенко И.В., Климук В.С. Палеомагнетизм веpxнеюpcкиx базальтов Забайкалья: новые данные о вpемени закpытия Монголо-Оxотcкого океана и мезозойcкой внутpиплитной тектонике Центpальной Азии // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 10. С. 1061–1073.
- Монгол улсын мезозой-кайнозойн тектоникийн зураг. Масштаб 1:1 000 000. Гл. ред. О. Томуртогоо. 2010.
- Моссаковский А.А., Томуртогоо О. Верхний палеозой Монголии. М.: Наука, 1976. 128 с.
- Парфенов Л.М., Попеко Л.И., Томуртогоо О. Проблемы тектоники Монголо-Охотского орогенного пояса // Тихоокеанская геология. 1999. Т. 18. № 5. С. 24–44.
- Паpфенов Л.М., Беpзин Н.А., Xанчук А.И. и др. Модель фоpмиpования оpогенныx пояcов Центpальной и Cевеpо-Воcточной Азии // Тиxоокеанcкая геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 7–41.
- Руженцев С.В., Некрасов Г.Е. Тектоника Агинской зоны (Монголо-Охотский пояс) // Геотектоника. 2009. № 1. С. 39–58.
- Тектоника Монгольской Народной Республики. М.: Наука, 1974. 284 с.
- Турченко С.И. Металлогения мантийных плюмов и ассоциирующих с ними тектономагматических структур // Региональная геология и металлогения. 2021. № 87. С. 102–109.
- Ярмолюк В.В., Коваленко В.И. Рифтогенный магматизм активных континентальных окраин и его рудоносность. М.: Наука, 1991. 263 с.
- Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б. и др. Тектоно-магматическая зональность, источники магматических пород и геодинамика раннемезозойской Монголо-Забайкальской области // Геотектоника. 2002. № 4. С. 42–63.
- Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Кудряшова Е.А. и др. Рифтогенный магматизм западной части раннемезозойской Монголо-Забайкальской магматической области: результаты геохронологических исследований // Докл. АН. 2017. Т. 475. № 6. С. 669–675.
- Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Сальникова Е.Б., Ээнжин Г. Раннемезозойский щелочной магматизм западного обрамления Монголо-Охотского пояса: время формирования и структурная позиции // Докл. АН. 2019а. Т. 488. № 1. С. 62–66.
- Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Травин А.В. и др. Длительность формирования и геодинамическая природа гигантских батолитов Центральной Азии: данные геологических и геохронологических исследований Хангайского батолита // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2019б. Т. 27. № 1. С. 79–102.
- Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б. и др. Тектоно-магматическая зональность, источники магматических пород и геодинамика раннемезозойской Монголо-Забайкальской области // Геотектоника. 2002. № 4. С. 42–63.
- Arzhannikova A.V., Demonterova E.I., Jolivet M. et al. Segmental closure of the Mongol-Okhotsk Ocean: insight from detrital geochronology in the East Transbaikalia Basin // Geosci. Frontieres. 2022. V. 13. № 1. 101254.
- Ayalew D., Gibson S.A. Head-to-tail transition of the Afar mantle plume: Geochemical evidence from a Miocene bimodal basalt–rhyolite succession in the Ethiopian Large Igneous Province // Lithos. 2009. V. 112. P. 461–476.
- Badarch G., Cunningham W.D., Windley B.F. A new terrane subdivision for Mongolia: implications for the Phanerozoic crustal growth of central Asia // J. Asian Earth Sci. 2002. V. 21. P. 87–110.
- Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M. et al. TEMORA 1: A new zircon standard for phanerozoic U-Pb geochronology // Chem. Geol. 2003. V. 200. P. 155–170.
- Bonin B. Do coeval mafic and felsic magmas in post-collisional to withinplate regimes necessarily imply two contrasting, mantle and crustal, sources? A review // Lithos. 2004. V. 78. P. 1–24.
- Bussien D., Gombojav N., Winkler W., Quadt A. The Mongol-Okhotsk belt in Mongolia – an appraisal of the geodynamic development by the study of sandstone provenance and detrital zircons // Tectonophysics. 2011. V. 510. P. 132–150.
- Cogné J.-P., Kravchinsky V.A., Halim N., Hankard F. Late Jurassic-early Cretaceous closure of the Mongol-Okhotsk Ocean demonstrated by new Mesozoic palaeomagnetic results from Trans-Baïkal area (SE Siberia) // Geophysic. J. Int. 2005. V. 163. P. 813–832.
- Dergunov A.B., Kovalenko V.V., Ruzhentsev S.V., Yarmolyuk V.V. Tectonics, Magmatism, and Metallogeny of Mongolia. Taylor & Francis Group, 2001. 288 p.
- Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Mazukabzov A.M., Ivanov A.V. Late Paleozoic-Mesozoic subduction-related magmatism at the southern margin of the Siberian continent and the 150 million-year history of the Mongol-Okhotsk Ocean // J. Asian Earth Sci. 2013. V. 62. P. 79–97.
- Eby G.N. Chemical subdivision of the A-type granitoids: petrogenetic and tectonic implications // Geology. 1992. V. 20. P. 641–644.
- Espinoza F., Morata D., Polvé M. et al. Bimodal back-arc alkaline magmatism after ridge subduction: pliocene felsic rocks from Central Patagonia (47°S) // Lithos. 2008. V. 101. P. 191–217.
- Ganbat A., Tsujimori T., Miao L. et al. Age, petrogenesis, and tectonic implications of the late Permian magmatic rocks in the Middle Gobi volcanoplutonic Belt, Mongolia // Island Arc. 2022. V. 31. № 1. 12457.
- Guo Z.H., Yang Y.T., Zyabrev S., Hou Z.H. Tectonostratigraphic evolution of the Mohe-Upper Amur Basin reflects the final closure of the Mongol-Okhotsk Ocean in the Latest Jurassic – Earliest Cretaceous // J. Asian Earth Sci. 2017. V. 145 (B). P. 494–511.
- Kelemen P.B., Hanghøj K., Greene A.R. One view of the geochemistry of subduction-related magmatic arcs, with an emphasis on primitive andesite and lower crust // Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 2003. V. 3: The Crust. P. 593–659.
- Kravchinsky V.A., Cogné J.P., Harber W.P., Kuzmin M.I. Evolution of the Mongol–Okhotsk Ocean as constrained by new palaeomagnetic data from the Mongol–Okhotsk suture zone, Siberia // Geophys. J. Int. 2002. V. 148. P. 34–57.
- Kuzmin M.I., Yarmolyuk V.V., Kravchinsky V.A. Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic reconstructions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province // Earth-Sci. Rev. 2010. V. 102. P. 29–59.
- Larionov A.N., Andreichev V.A., Gee D.G. The Vendian alkaline igneous suite of northern Timan: ion microprobe U-Pb zircon ages of gabbros and syenite // Eds. D.G. Gee, V.L. Pease. The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica. Geol. Soc. London Memoirs. 2004. P. 69–74.
- Ludwig K.R. SQUID 1.12 A User’s Manual. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkley: Berkeley Geochronology Center Spec. Publ., 2005. 22 p.
- Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot 3.70. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkley: Berkeley Geochronology Center Spec. Publ., 2008. 75 p.
- MacDonald R. Nomenclature and petrochemistry of the peralkaline oversaturated extrusive rocks // Bull. Volcanol. 1974. V. 38. P. 498–516.
- Miao L., Zhu M., Liu C. et al. Detrital-zircon age spectra of neoproterozoic-paleozoic sedimentary rocks from the Ereendavaa Terrane in NE Mongolia: Implications for the early-stage evolution of the Ereendavaa Terrane and the Mongol-Okhotsk Ocean // Minerals. 2020. V. 10. № 9. P. 742.
- Narantsetseg T., Orolmaa D., Yuan C. et al. Early-middle Paleozoic volcanic rocks from the Ereendavaa Terrane (Tsarigiin gol area, NE Mongolia) with implications for tectonic evolution of the Kherlen massif // J. Asian Earth Sci. 2019. V. 175. P. 138–157.
- Natali C., Beccaluva L., Bianchini G., Siena F. Rhyolites associated to Ethiopian CFB: Clues for initial rifting at the Afar plume axis // / Earth Planet. Sci. Lett. 2011. V. 312. P. 59–68.
- Pearce J.A. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust // Lithos. 2008. V. 100. P. 14–48.
- Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. V. 25. P. 956–983.
- Pearce J.A., Ernst R.E., Peate D.W., Rogers Ch. LIP printing: Use of immobile element proxies to characterize Large Igneous Provinces in the geologic record // Lithos. 2021. V. 392–393. 106068.
- Reichow M.K., Litvinovsky B.A., Parrish R.R., Saunders A.D. Multi-stage emplacement of alkaline and peralkaline syenite-granite suites in the Mongolian-Transbaikalian Belt, Russia: evidence from U-Pb geochronology and whole-rock geochemistry // Chem. Geol. 2010. V. 273. P. 120–135.
- Rudnick R.L., Gao S. Composition of the Continental Crust // Treatise Geochem. 2014. V. 4. P. 1–51.
- Ruppen D., Knaf A., Bussien D. et al. Restoring the Silurian to Carboniferous northern active continental margin of the Mongol–Okhotsk Ocean in Mongolia: hangay–hentey accretionary wedge and seamount collision // Gondwana Res. 2014. V. 25. № 4. P. 1517–1534.
- Sorokin A.A., Smirnova Yu.N., Kotov A.B. et al. Provenances of the Paleozoic terrigenous sequences of the Oldoi Terrane of the Central Asian Orogenic Belt: Sm-Nd isotope geochemistry and U-Pb geochronology (LA-ICP-MS) // Geochem. Int. 2015. V. 53. P. 534–544.
- Sorokin А.А., Zaika V.A., Kovach V.P. et al. Timing of closure of the eastern Mongol–Okhotsk Ocean: Constraints from U-Pb and Hf isotopic data of detrital zircons from metasediments along the Dzhagdy Transect // Gondwana Res. 2020. V. 81. P. 58–78.
- Stacey J.S., Kramers I.D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth Planet. Sci. Lett. 1975. V. 26. № 2. P. 207–221.
- Steiger R.H., Jäger E. Subcommission on geochronology: Convention of the use of decay constants in geo- and cosmochronology // Earth Planet. Sci. Lett. 1977. V. 36. P. 359–362.
- Sun S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes // Eds. A.D. Saunders, M.J. Norry. Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. London. 1989. Spec. Publ. V. 42. P. 313–345.
- Tanaka T., Togashi S., Kamioka et al. JNdi-1: a neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium // Chem. Geol. 2000. V. 168. P. 279–281.
- Tang J., Xu W-L., Wang F. et al. Early Mesozoic southward subduction history of the Mongol–Okhotsk oceanic plate: Evidence from geochronology and geochemistry of Early Mesozoic intrusive rocks in the Erguna Massif, NE China // Gondw. Res. 2016. V. 31. P. 218–240.
- Tomurtogoo O., Windley B.F., Kröner A. et al. Zircon age and occurrence of the Adaatsag ophiolite and Muron shear zone, central Mongolia: constraints on the evolution of the Mongol-Okhotsk ocean, suture and orogen // J. Geol. Soc. London. 2005. V. 162. P. 125–134.
- Turner S., Sandiford M., Foden J. Some geodynamic and compositional constraints on ‘‘postorogenic” magmatism // Geology. 1992. V. 20. P. 931–934.
- Van der Voo R., van Hinsbergen D.J.J., Domeier M. et al. Latest Jurassic–earliest Cretaceous closure of the Mongol-Okhotsk Ocean: A paleomagnetic and seismological-tomographic analysis // Geol. Soc. Amer. Special Paper. 2015. V. 513. P. 1–18.
- Wang T., Tong Y., Zhang L. et al. Phanerozoic granitoids in the central and eastern parts of Central Asia and their tectonic significance // J. Asian Earth Sci. 2017. V. 145. P. 368–392.
- Wiedenbeck M.P.A., Corfu F., Griffin W.L. et al. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses // Geostand. Geoanal. Res. 1995. V. 19. P. 1–23.
- Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Applications in microanalytical techniques to understanding mineralizing processes. Rev. Econom. Geol. 1998. V. 7. P. 1–35.
- Wilson M. Igneous petrogenesis: a global approach. London: Unwin Hyman, 1989. 466 p.
- Yarmolyuk V.V., Kozlovsky A.M., Kudryashova E.A., Oyunchimeg Ts. Structure, age, and evolution of the late mesozoic eastern Mongolian Volcanic Belt // Stratigraphy and Geological Correlation. 2023. V. 31. Suppl. 1. S29-S51.
- Yun F., Liu Y.F., Jiang S.H., Bai D.M. Zircon SHRIMP U-Pb dating of the alkaline syenite stock in the Khuld rare earth element mineralized district of central south Mongolia and its geological implications // Acta Geosci. Sinica. 2010. V. 31. P. 365–372.
- Zhao P., Xu B., Jahn B.M. The Mongol-Okhotsk Ocean subduction-related Permian peraluminous granites in northeastern Mongolia: Constraints from zircon U-Pb ages, whole-rock elemental and Sr-Nd-Hf isotopic compositions // J. Asian Earth Sci. 2017. V. 144. P. 225–242.
- Zhu M., Zhang F., Miao L. et al. Geochronology and geochemistry of the Triassic bimodal volcanic rocks and coeval A-type granites of the Olzit area, Middle Mongolia: Implications for the tectonic evolution of Mongol–Okhotsk Ocean // J. Asian Earth Sci. 2016. V. 122. P. 41–57.
- Zhu M., Pastor-Gal ́an D., Miao L. et al. Evidence for early Pennsylvanian subduction initiation in the Mongol–Okhotsk Ocean from the Adaatsag ophiolite (Mongolia) // Lithos. 2023. V. 436–437. 106951.
- Zorin Yu.A. Geodynamics of the western part of the Mongolia–Okhotsk collisional belt, Trans-Baikal region (Russia) and Mongolia // Tectonophysics. 1999. V. 306. P. 33–56.
Дополнительные файлы
