Jurassic-cretaseous high-potassic volcanism of tne Nerchinsk depression in Eastern Transbaikalia and its geodynamic nature

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The geochronological, geochemical and Sr-Nd isotopic features of Late Mesozoic volcanic rocks associated with the development of the Nerchinsk depression in Eastern Transbaikalia are presented. Its structure involves the sequences of high-potassium subalkaline volcanic rocks containing of 55 to 73 wt.% SiO2.40Ar/39Ar isotope dating of bulk rock samples was performed. 40Ar/39Ar dating results from high-K basaltic andesite gives value of 150.8±1.8 Ma and from latite is 131.0±1.6 Ma. Volcanic rocks are characterized by depletion of hydrophobic Ti, Nb and Ta, slightly negative εNd(T) values, but increased in εSr(T), that probably indicates contamination processes of primary melts by crust component. In terms of their geological and geochemical characteristics, the volcanic rocks of the Nerchinsk depression belong to the shoshonite-latite series of the rear part of the Greater Khingan volcanic region, which formed in the subduction setting of a continental active margin.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. A. Vorontsov

Vinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: voront@igc.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

E. N. Federyagina

Irkutsk State University

Email: voront@igc.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

S. I. Dril

Vinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: voront@igc.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

S. A. Sasim

Irkutsk State University

Email: voront@igc.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

A. V. Travin

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: voront@igc.irk.ru
Russian Federation, Novosibirsk

A. E. Budyak

Vinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: voront@igc.irk.ru
Russian Federation, Irkutsk

References

  1. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Приаргунская серия. Лист М-50-III (Балей). Цифровое издание. СПб.: ФГБУ “Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского”, 2015.
  2. Диденко А. Н., Ефимов А. С., Нелюбов П. А, Сальников А. С., Старосельцев В. С., Шевченко Б. Ф., Горошко М. В., Гурьянов В. А., Заможняя Н. Г. Структура и эволюция земной коры области сочленения Центрально-Азиатского пояса и Сибирской платформы, профиль Сковородино-Томмот // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 10. С. 1583–1599.
  3. Казимировский М. Э. Пространственно-временные и вещественные закономерности эволюции магматизма Нерча-Ингодинской рифтогенной зоны (Забайкалье) // Геология и геофизика. 1994. № 3. С. 40–49.
  4. Перепелов А. Б. Геохимия позднекайнозойских высококалиевых вулканических серий островодужной системы Камчатки: дис. … канд. г.-м. наук: 04.00.02. Иркутск, 1989. 394 с.
  5. Сасим С. А., Дриль С. И., Травин А. В., Владимирова Т. А., Герасимов Н. С., Носкова Ю. В. Шошонит-латитовая серия Восточного Забайкалья :  40 Ar/ 39 Ar возраст, геохимия и Sr-Nd изотопный состав пород Акатуевской вулкано-плутонической ассоциации Александрово-Заводской впадины // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 5. С. 962–982.
  6. Сорокин А. А., Сорокин А. П., Пономарчук В. А., Травин А. В., Мельникова О. В. Позднемезозойский вулканизм восточной части Аргунского супертеррейна (Дальний Восток) :  40 Ar/ 39 Ar геохронологические и геохимические данные // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2009. Т. 17. № 6. С. 90–104.
  7. Ступак Ф. М., Ярмолюк В. В., Кудряшова Е. А. Позднемезозойский магматизм Усть-Карской впадины (Восточное Забайкалье) и его соотношения с магматизмом Большехинганского и Восточно-Монгольского вулканических поясов // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. № 1. С. 19–33.
  8. Ступак Ф. М., Кудряшова Е. А., Лебедев В. А. О юрском вулканизме и вулканах Шадоронской впадины Юго-Восточного Забайкалья // Вулканология и сейсмология. 2016. № 2. С. 18–31.
  9. Травин А. В., Юдин Д. С., Владимиров А. Г., Хромых С. В., Волкова Н. И., Мехоношин А. С., Колотилина Т. Б. Термохронология Чернорудской гранулитовой зоны (Ольхонский регион, Западное Прибайкалье) // Геохимия. 2009. № 11. С. 1181–1199.
  10. Ярмолюк В. В., Никифоров А. В., Козловский А. М., Кудряшова Е. А. Позднемезозойская магматическая провинция востока Азии: строение, магматизм и условия формирования // Геотектоника. 2019. № 4. С. 60–77.
  11. Ярмолюк В. В., Козловский А. М., Саватенков В. М., Кудряшова Е. А., Кузнецов М. В. Позднемезозойская Восточно-Монгольская вулканическая область: строение, магматические ассоциации, источники магматизма // Петрология. 2020. Т. 28. № 6. С. 563–590.
  12. Fan W.-M., Guo F., Wang Y.-J., Lin G. Late Mesozoic calc-alkaline volcanism of post-orogenic extension in the northern Da Hinggan Mountains, northeastern China // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2003. V. 121. P. 115–135.
  13. Fleck R. J., Sutter J. F., Elliot D. H. Interpretation of discordant A 40 r/ A 39 r age-spectra of Mesozoic tholeiites from Antarctica // Geoch. Cosm. Acta. 1977. V. 41. P. 15–32.
  14. Irvine T. N., Baragar W. R. A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Canad. J. Earht Sci. 1971. V. 8. № 5. P. 523–548.
  15. Liu C., Zhou Z., Wang G., Wu C., Li H., Zhu Y., Liu T., Ye B. Geochronology and geochemistry of the Late Jurassic bimodal volcanic rocks from Hailisen area, central‐southern Great Xing’an Range, Northeast China // Geological Journal. 2017. V. 53. P. 1–19.
  16. Peccerillo A., Taylor S. R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey // Contrib. Mineral. Petrol. 1976. V. 58. № 1. P. 63–81.
  17. Sun S.-S., McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / Saunders A. D., Narry M. J. (eds.) Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society Special Publication. 1989. № 42. P. 313–345.
  18. Wang F., Zhou X.-H., Zhang L.-Ch., Ying J.-F., Zhang Y.-T., Wu F.-Y., Zhu R.-X. Late Mesozoic volcanism in the Great Xing’an Range (NE China): Timing and implications for the dynamic setting of NE Asia // Earth Planet. Sci. Lett. 2006. V. 251. P. 179–198.
  19. Yang Y. T., Guo Zh. X., Song Ch. Ch., Li X. B, He Sh. F. A short-lived but significant Mongol–Okhotsk collisional orogeny in latest Jurassic–earliest Cretaceous // Gondwana Res. 2015. V. 28. P. 1096–1116.
  20. Yu Y., Xu W., Pei F., Yang D., Zhao Q. Chronology and geochemistry of Mesozoic volcanic rocks in the Linjiang area, Jilin province and their tectonic implication // Acta Geologica Sinica. 2009. V. 83. P. 245–257.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of the geological structure of the Nerchinsk Depression. Materials from [1] were used in the preparation. The inset shows a scheme of the location of the late Mesozoic igneous regions within Central Asia. Materials from [11] were used in the preparation. Legend for the scheme of the geological structure: 1–3 — loose sediments: 1 — QII-IV, 2 — N2-Q1, 3 — K1; 4 — late Mesozoic volcanics of the Shadoron and Undinodainsky series without division; 5 — late Jurassic granites; 6 — Carboniferous granites and granodiorites; 7 — Palesoic mafic rocks; 8 — Paleozoic sialic rocks without division by age; 9 — Proterozoic geological complexes; 10 — faults; 11 — sampling points. Legend for the inset: 12 – regions within the late Mesozoic igneous province of East Asia (WZ – West Transbaikal, VM – East Mongolian, BH – Greater Khingan, YH – South Khangai); 13 – structures of the Mongol-Okhotsk belt; 14 – platforms (S – Siberian, NK – North Chinese); 15 – overlap zone of the East Mongolian and Greater Khingan regions; 16 – Central Asian folded belt. Asterisks (out of scale) indicate depressions and associated volcanic associations: N – Nerchinsk, A-Z – Aleksandrovo-Zavodskaya, Sh – Shadoronskaya, UK – Ust-Kara.

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Results of 40Ar/39Ar dating of volcanics of the Nerchinsk Depression: age, Ca/K spectra and inverse isochron diagrams.

Download (553KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Classification diagrams and normalized distributions of rare elements according to [17] for volcanics of the Nerchinsk Depression: a) (Na2O+K2O) – SiO2, the dotted line (Irvine-Baragar line) separates the composition fields of alkaline and moderately alkaline rocks according to [14]; b) K2O – SiO2 according to [16] with additions according to [4]; c, d) spider diagrams for the most basic volcanics, d, e) spider diagrams for sialic rocks. 1–2 – volcanics of the Shadoron series (≈151 Ma): 1 – SiO2 55–57 wt.%, 2 – SiO2 57–73 wt.%; 3–4 – volcanics of the Undinodain series (≈131 million years): 3 – SiO2 55–57 wt.%, 4 – SiO2 61–62 wt.%.

Download (1MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Sr and Nd isotopic composition in the rocks of the Nerchinsk Depression. 1–2 – volcanics of the Shadoron series (≈151 Ma): 1 – SiO2 55–57 wt. %, 2 – SiO2 57–73 wt. %; 3–4 – volcanics of the Undinodain series (≈131 Ma): 3 – SiO2 55–57 wt. %, 4 – SiO2 61–62 wt. %.

Download (229KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».