Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
TWO ASYMMETRICAL PERMIAN GRANITIC BELTS IN THE SOUTHEAST CAOB AND THEIR IMPLICATIONS
Get PDFThere has been much discussion about the evolution of the Southeastern CAOB in the past two decades [Tang, 1990; Hong et al., 1994; Xiao et al., 2003; Li, 2006; Chen et al., 2009; Jian et al., 2010]. Most people believed that the Palaeozoic Asia ocean was closed along the Solonker suture at Permian with two-direction subduction models [Xiao et al., 2003; Jian et al., 2010]. Three EW subparallel Permian granitic belts took place both side of the Solonker suture, including Erlian-Uliastai belt on north side of the Erlian-Hegengshan ophiolite, south Mongolia-Xilinhot belt the Erlian-Hegengshan ophiolite on the north and the Solonker suture on the south, and the Baotou-Chifeng belt along the north margin of North China Carton on the south of the Solonker suture. Most Permian granitoids in the ErlianUliastai belt and Mongolia-Xilinhot belt were intruded in Early-Middle Permian.There has been much discussion about the evolution of the Southeastern CAOB in the past two decades [Tang, 1990; Hong et al., 1994; Xiao et al., 2003; Li, 2006; Chen et al., 2009; Jian et al., 2010]. Most people believed that the Palaeozoic Asia ocean was closed along the Solonker suture at Permian with two-direction subduction models [Xiao et al., 2003; Jian et al., 2010]. Three EW subparallel Permian granitic belts took place both side of the Solonker suture, including Erlian-Uliastai belt on north side of the Erlian-Hegengshan ophiolite, south Mongolia-Xilinhot belt the Erlian-Hegengshan ophiolite on the north and the Solonker suture on the south, and the Baotou-Chifeng belt along the north margin of North China Carton on the south of the Solonker suture. Most Permian granitoids in the ErlianUliastai belt and Mongolia-Xilinhot belt were intruded in Early-Middle Permian
КОРА И МАНТИЯ БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ ПО ДАННЫМ ПРИЕМНЫХ ФУНКЦИЙ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН
Get PDFWe have obtained P-wave and S-wave receiver functions for 10 broadband seismograph stations in the Baikal rift zone (BRZ) and inverted them for seismic velocity models of the crust and upper mantle. The thinnest crust (30–35 km) is found in the Baikal basin, the thickest in the East Sayan uplift (45–50 km). Intermediate values (40 km) are found in the BRZ at distances around 100 km from Lake Baikal. A high (at least 1.8) Vp/Vs ratio is observed in the middle and lower crust. It exceeds 2.0 at some stations. In our opinion, the highest Vp/Vs ratios are due to fluid-filled porosity with a high pore pressure. The seismic lithosphere – asthenosphere boundary (LAB) is manifested by a shear velocity drop from 4.5 km/s to 4.0–4.2 km/s. Beneath the Baikal basin, the LAB is located at a depth not more than 50 km, and the S velocity drop is maximal (10 %). A similar structure is found outside the basin, underneath a segment of the East Sayan uplift. At other locations in the BRZ, a typical depth of the LAB varies from 80 to 90 km. Having considered changes in the depth of the 410 km seismic discontinuity, we cannot find any evidence of an elevated temperature of a hypothetical thermal plume beneath the BRZ. Для десяти широкополосных сейсмических станций в Байкальской рифтовой зоне получены приемные функции продольных и поперечных волн и выполнено их совместное обращение в скоростные разрезы. Самая тонкая кора (30–35 км) приурочена к Байкальской впадине, самая толстая – к Восточному Саяну (45–50 км). Промежуточные значения (около 40 км) получены в БРЗ на удалениях около 100 км от Байкала. В средней и нижней коре систематически наблюдается высокое (не менее 1.8) отношение скоростей Vp/Vs, которое на нескольких станциях превышает 2.0. Самые высокие значения мы объясняем присутствием флюида с высоким поровым давлением. Сейсмическая граница литосфера – астеносфера проявляется падением скорости поперечных волн с глубиной от 4.5 до 4.0–4.2 км/с. Под Байкальской впадиной эта граница находится на глубинах, не превышающих 50 км, и понижение скорости поперечных волн в астеносфере достигает максимальных значений (около 10 %). За пределами Байкальской впадины сходная структура наблюдается под частью Восточного Саяна. В остальных случаях характерное значение глубины границы литосфера – астеносфера составляет 80–90 км. Повышение температуры в гипотетическом мантийном плюме под БРЗ по изменению глубины 410-километровой сейсмической границы не обнаружено
ANALYSIS OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF CHAROITE ROCKS
Get PDFThe unique charoite mineralization, established on the Murun alkaline massif in the northwestern part of the Aldan shield on the border of the Irkutsk region and Yakutia, is still of great interest to some of researchers (geologists, crystallographers, geochemists, etc.). The outcrops of charoite-bearing rocks at the “Sirenevyi Kamen” deposit are noted both in the indigenous outcrops and in eluvial clatters [Bondarenko, 2009].The unique charoite mineralization, established on the Murun alkaline massif in the northwestern part of the Aldan shield on the border of the Irkutsk region and Yakutia, is still of great interest to some of researchers (geologists, crystallographers, geochemists, etc.). The outcrops of charoite-bearing rocks at the “Sirenevyi Kamen” deposit are noted both in the indigenous outcrops and in eluvial clatters [Bondarenko, 2009]
РОЛЬ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМА В ФОРМИРОВАНИИ ЗОЛОТОРУДНОГО ПОЛЯ МУКОДЕК (СЕВЕРНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)
Get PDFThe Mukodek gold field is discussed as an example proving that dynamometamorphism is a major factor in the formation of gold deposits in the Abchad fault zone. This deposit belongs to the gold‐silver‐ore zones of mylonitization and schistosity. The ore source is related to the original host rocks with an increased geochemical background concentration of Au. Due to dynamometamorphism processes, gold particles are abundant and mostly enlarged. From the primary rocks, the dynamometamorphites inherit a positive correlation between the number of particles and the concentrations of gold. The dynamometamorphic complex of the ore field developed in two stages, as a minimum. At the early stage (321.0±1.9 Ma), the host rocks were mechanochemically deformed and transformed into the gold‐ bearing mineralized dynamometamorphites containing sericite, chlorite, ankerite, albite, and quartz. In the second stage (280±15 Ma), the albite‐dolomite‐quartz ore veins were formed. Such veins have industrial gold contents.Установлена роль динамометаморфизма как основного фактора при формировании рудоносных залежей золота в Абчадской зоне разлома на примере рудного поля Мукодек. Рудный объект отнесен к рудно‐формационному золотосеребряному типу зон милонитизации и рассланцевания. Исходные вмещающие породы, обладающие повышенным геохимическим фоном Au, являются источником рудного вещества. При процессах динамометаморфизма увеличивается количество золотых частиц. Большая их часть подвергается укрупнению. От первичных пород динамометаморфитами наследуется положительная корреляция между количеством частиц и концентрациями золота. Формирование динамометаморфического комплекса рудного поля происходило как минимум в две стадии. На ранней стадии (321±1.9 млн лет) в результате механохимического (деформационного) преобразования вмещающих пород образовались золотоносные минерализованные динамометаморфиты серицит‐хлорит‐анкерит‐альбит‐кварцевого состава. Во вторую (280±15 млн лет) – сформировались рудные жилы альбит‐доломит‐кварцевого состава с промышленными содержаниями золота
GEOCHEMISTRY AND ORIGIN OF THE EASTERN SAYAN OPHIOLITES, TUVA-MONGOLIAN MICROCONTINENT (SOUTHERN SIBERIA)
Get PDFThe Eastern Sayan ophiolites (1020 Ma) of the Tuva-Mongolian microcontinent are believed to be the most ancient ophiolite of the Central Asian Orogenic Belt [Khain et al., 2002].The Eastern Sayan ophiolites (1020 Ma) of the Tuva-Mongolian microcontinent are believed to be the most ancient ophiolite of the Central Asian Orogenic Belt [Khain et al., 2002]
Позднемезозойский рифтогенез на флангах Джагдинского звена Монголо-Охотского коллизионного орогена: глобальные и региональные аспекты
Get PDFThe role of rifting in the formation of the recent structure of the Mongolia-Okhotsk orogen is extremely high, but it is still underestimated with regard to flanks of the Dzhagda segment of this orogen. Current researches refer to a combination of physical and chemical processes in the depth of the lithosphere, as well as interactions between the Izanagi, Eurasian and Pacific plates as explanations of repeated rifting events in East Asia. Upwelling of the asthenosphere due to significant differences in the lithosphere thickness (150–200 km under cratons, and only 100 km under orogenic belts) was viewed as a cause of rifting. It was assumed that rifting was controlled by mantle plumes, volcanism and heat regime. Structures bordering the Mongolia-Okhotsk orogen from north and south were considered as superimposed or marginal troughs. Recent studies have revealed numerous riftogenic Late Mesozoic structures in the Central Asian orogenic belt, which resulted from the collision of the Siberian and North Chinese cratons. New geological survey and geochemical data on volcanites confirmed the riftogenic origin of the Zeya-Uda (or Uda) and Nora-Selemdzha troughs bordering the Mongolia-Okhotsk orogen from north and south, respectively (Fig. 1, and 2). Geology and geophysics of those troughs has been described. It is noted that riftogenic volcanites formed later in the east than those in the west. The Late Mesozoic rifting is widely manifested in North Eastern Asia across the area exceeding two million square kilometers, from Lake Baikal to the Sikhote-Alin region (west to east) and from the Southern Yakutia basins to North China (north to south). It is evidenced by intra-continental rifts of various trends, volcanic provinces and extension structures along large strike-slip faults [Renet al., 2002]. The Uda and Nora-Selemdzha marginal troughs located along the Dzhagda segment of the Mongolia-Okhotsk orogen give evidence that compression was replaced by extension in the study area. Rifting structures may be due to physical and chemical processes, the development of plumes [Yarmolyuk et al., 2000], as well as the interaction between the Pacific and Eurasian lithospheric plates. Volcanic activity took place earlier in the west and then propagated to the east due to the shifting of the subduction zone in this direction. This paper analyzes regional and global geological events on the basis of new drilling data and the geochronological dating of volcanites. It describes the Late Mesozoic stage of rifting at the flanks of the Dzhagda segment of the Mongolia-Okhotsk collisional orogen.Роль рифтогенеза в формировании современной структуры Монголо-Охотского орогена чрезвычайно велика, но до сих пор для рассматриваемой территории недооценивалась. На современном уровне исследований неоднократный рифтогенез на востоке Азии объясняется комбинацией глубинных физико-химических литосферных процессов и взаимодействием плит – Изанаги, Евразийской и Тихоокеанской. Глубинной причиной рифтогенеза считается апвеллинг астеносферы, возникавший из-за существенных различий в мощности литосферы, достигавшей 150–200 км под кратонами и лишь 100 км под орогенными поясами. Предполагается, что мантийные плюмы контролировали рифтогенез, вулканизм и тепловой режим. Ранее структуры, обрамляющие Монголо-Охотский ороген с севера и юга, относились к наложенным или краевым прогибам. На современном уровне исследований доказано широкое распространение рифтогенных позднемезозойских структур, которые формировались после коллизии Сибирского и Северо-Китайского кратонов, в Центрально-Азиатском орогенном поясе. Обобщение новых материалов геолого-съемочных работ, геохимических исследований вулканитов позволило обосновать рифтогенную природу прогибов, окаймляющих Монголо-Охотский ороген с севера и юга. С севера это Зейско-Удский (или Удский) прогиб, а с юга – Норско-Селемджинский (рис. 1, рис. 2). Дана их геолого-геофизическая характеристика. Отмечено омоложение возраста рифтогенных вулканитов с запада на восток. Позднемезозойский рифтогенез широко проявился в Северо-Восточной Азии от оз. Байкал до Сихотэ-Алиня по широте и от Южно-Якутских впадин до Северного Китая по долготе. Им охвачена территория более 2 млн км2. Он проявился в виде внутриконтинентальных рифтов разного направления, вулканических провинций и структур растяжения вдоль крупных сдвигов [Ren et al., 2002]. В частности, вдоль Джагдинского звена Монголо-Охотского коллизионного орогена сформировались Удский с севера и Норско-Селемджинский с юга краевые рифтогенные прогибы, демонстрируя смену фазы сжатия фазой растяжения в этом регионе. Проявления рифтогенеза могут быть обусловлены глубинными физико-химическими процессами, образованием плюмов [Yarmolyuk et al., 2000] и результатами взаимодействия Тихоокеанской и Евразийской литосферных плит. Отмеченное омоложение возраста проявления вулканической активности с запада на восток объясняется смещением зоны субдукции в этом направлении. Таким образом, анализ региональных и глобальных геологических событий с использованием новых данных бурения, геохронологического датирования вулканитов позволил охарактеризовать позднемезозойский этап рифтогенеза на флангах Джагдинского звена Монголо-Охотского коллизионного орогена
LATE MESOZOIC GRANITOIDS OF THE WESTERN TRANSBAIKALIA (RUSSIA) AND THEIR RELATION TO FORMATION OF METAMORPHIC CORE COMPLEXES
Get PDFEarly Cretaceous metamorphic core complexes (MCCs) are widespread in North-East Asia and indicate a large-scale crustal extension in this area [Wang et al., 2011, 2012]. Traditionally one of the formation mechanisms of MCCs is related to various magmatic activities including granitoid magmatism [Anderson et al., 1988, Hill et al., 1995; Lister, Baldwin, 1993]. Wang et al. [2012] have subdivided the intrusion associated with MCCs in NE Asia into pre-kinematic (~170–140 Ma), syn-kinematic (~150–125 Ma) and post-kinematic (~125–110 Ma). 40Ar/39Ar biotite and hornblende ages of 140–110 Ma are overlapping for all MCCs of NE Asia and represent the time of the final stage of the MCCs formation [Wang et al., 2012]. Here, we present overview of geochronological and geochemical data for Late Mesozoic granitoids of the Western Transbaikalia and our view on their role in formation of Transbaikalian MCCs.Early Cretaceous metamorphic core complexes (MCCs) are widespread in North-East Asia and indicate a large-scale crustal extension in this area [Wang et al., 2011, 2012]. Traditionally one of the formation mechanisms of MCCs is related to various magmatic activities including granitoid magmatism [Anderson et al., 1988, Hill et al., 1995; Lister, Baldwin, 1993]. Wang et al. [2012] have subdivided the intrusion associated with MCCs in NE Asia into pre-kinematic (~170–140 Ma), syn-kinematic (~150–125 Ma) and post-kinematic (~125–110 Ma). 40Ar/39Ar biotite and hornblende ages of 140–110 Ma are overlapping for all MCCs of NE Asia and represent the time of the final stage of the MCCs formation [Wang et al., 2012]. Here, we present overview of geochronological and geochemical data for Late Mesozoic granitoids of the Western Transbaikalia and our view on their role in formation of Transbaikalian MCCs
СРАВНЕНИЕ ОЦЕНОК ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ БИШКЕКСКОГО ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ПОЛИГОНА НА ОСНОВЕ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИХ И GPS-ДАННЫХ
Get PDFThe Bishkek geodynamic polygon (BGP, 41.5–43.5° N – 73–77° E) is located within the central segment of the North Tien Shan seismic zone, in the junction zone of the Tien Shanorogene and the Turan plate (Fig. 1). In the entire modern structure of Tien Shan lengthwise zones of shearing (with both right- and left-lateral strike-slip faults) are observed, thus Tien Shancan be considered as a transpression zone. Our study aimed at comparing deformation values estimated for the BGP territory from the seismic and GPS data. The modern stress-strain state of the study area was determined from the focal mechanisms of 1287 earthquakes that occurred in the period from 1994 to 2015. The study area was divided into cells with a radius of 0.2° (~20 km). The cell centers were in the nodes of the grid with a spacing of 0.1° (~10 km). A tensor of a seismotectonic deformation (STD) rate within a cell was calculated as a sum of seismic moment tensors normalized for time, volume and shear modulus, assuming that STD is similar at different scale levels. The STD field is shown in Figure 4 at the background given by the deformation intensity pattern. Figure 6 shows the scatter of the sums of the strain rate tensor’s horizontal components estimated from the seismic data. The modern crustal movements were estimated from the geodetic measurements performed on the Central Asian GPS Network. Using the crustal movement velocities for 90 sites in the study area, the deformation processes in the crust were modeled based on the linear part of the Taylorexpansion of the point's-velocity-versus-its-radius-vector function. Then the velocity gradient tensors were estimated for the grid nodes with a spacing of 8.3 km. To estimate tensor's value in every single grid node a system of linear algebraic equations was solved by the weighted least-squares method. The weight of an observation point decreased with an increasing distance to such point, so that the inhomogeneity of the deformation field could be taken into account. From the velocity gradient tensors we calculate the strain rate tensors (Fig. 5) and then the rate of changes of the area (meterage) (Fig. 7). A comparison of Figures 4 and 5 shows a general coincidence between the directions of compression/shortening axes estimated from the seismic and GPS data. On average, the STD intensity is by two to three orders lower than the deformation intensity assessed from the GPS data. It can be explained by the fact that the horizontal components of the total deformation amounts visible in the GPS data are actually the sums of aseismic and coseismic components, and the deviator part of coseismic component was considered as STD. Comparing the fields of the sums of the strain rate tensor’s horizontal components from the seismic data (Fig. 6) and the GPS data (Fig. 7) reveals an inconsistency for the Suusamyr depression: the GPS data shows a considerable crustal shortening in the horizontal plane, while the seismic data is indicative of a shear deformation. In the central part of the junction zone of the Chu basin and the Kyrgyz ridge, the crustal shortening rate exceeds –50·10–9 per year, and it is likely that the stress is released by seismicity of a low magnitude, which can be induced by the operations of an electromagnetic prospecting generator in this territory.Бишкекский геодинамический полигон (БГП), ограниченный 41.5–43.5° с.ш. и 73–77° в.д., лежит в пределах центрального сегмента Северо-Тянь-Шаньской сейсмогенерирующей зоны и находится в зоне сочленения Тянь-Шаньского орогена и Туранской плиты (рис. 1). Присутствие в структуре всего новейшего Тянь-Шаня продольных зон сдвиговых деформаций (shear zones) с проявлением как правого, так и левого сдвига позволяет рассматривать его как зону транспрессии. Целью данной работы является сравнение оценок деформационных процессов, протекающих на территории БГП, на основе сейсмологических и GPS-данных. Для оценки современного напряженно-деформированного состояния территории использовались данные о фокальных механизмах очагов 1287 землетрясений за 1994–2015 г. Исследуемая область была разделена на ячейки с радиусом 0.2° (~20 км), центры которых размещаются в узлах сетки с шагом 0.1° (~10 км). Тензор скорости сейсмотектонической деформации (СТД) в пределах ячейки определяется суммой тензоров сейсмических моментов, нормированных на время, объем и модуль сдвига с использованием предположения о подобии СТД на разных масштабных уровнях. Поле СТД показано на рисунке 4, где фоном отмечено распределение интенсивности деформации, а распределение суммы горизонтальных компонент тензора скорости деформации по сейсмическим данным – на рисунке 6. Оценки современных движений земной коры получены по результатам геодезических измерений Центрально-Азиатской GPS-сети. На основе каталога скоростей 90 пунктов, расположенных в исследуемом регионе, проведено моделирование деформационных процессов в земной коре, основанное на линейной части разложения Тейлора функции скорости точки от ее радиус-вектора с последующим расчетом значений тензора градиента скорости в узлах сетки с шагом 8.3 км. Для этого система линейных алгебраических уравнений решается взвешенным методом наименьших квадратов, причем вес точек наблюдений убывает с увеличением расстояния до них с целью обеспечения учета неоднородности поля деформации. Из тензора градиента скорости рассчитывается тензор скорости деформации, распределение значений которого изображено на рисунке 5, и скорость изменения площади (рис. 7). Из сравнения рисунков 4 и 5 видно, что направление осей сжатия/укорочения по сейсмическим и GPS-данным в целом совпадает. Интенсивность СТД в среднем на два–три порядка слабее интенсивности деформаций по GPS. Это объясняется тем, что горизонтальные компоненты полной деформации, регистрируемые методом GPS, складываются из асейсмической и косейсмической частей, девиаторная составляющая которой рассматривалась как СТД. Сравнение полей суммы горизонтальных компонент тензора скорости деформации по сейсмическим (рис. 6) и GPS-данным (рис. 7) позволяет отметить различие в Суусамырской впадине, где по данным GPS в горизонтальной плоскости имеется сильное укорочение, а по сейсмическим данным отмечаются сдвиговые деформации. Для центральной части зоны сопряжения Чуйской впадины и Киргизского хребта, где сокращение происходит быстрее чем –50·10–9 в год, вероятно, что сброс напряжений происходит за счет слабой сейсмичности, которую может инициировать работа электроразведочной генераторной установки (ЭРГУ) на этой территории.
PYROXENITE VEINS WITHIN SSZ PERIDOTITES – EVIDENCE OF MELT-ROCK INTERACTION (EGIINGOL MASSIF), MAJOR AND TRACE ELEMENT COMPOSITION OF MINERALS
Get PDFEvidence of melt-rock reaction between suprasubduction zone (SSZ) peridotites and island arc boninititc and tholeiitic melts are identified. This process is the cause of replacive dunites and pyroxenite veins forming, which are represent the ways of island-arc melts migration. The peridotite-melt interaction is confirmed by compositional features of rocks and minerals. Influence of boninitic melt in peridotites of South Sandwich island arc leads to increasing of TiO2 and Cr-number (Cr#) in spinels [Pearce et al., 2000] e.g. REE patterns of clinopyroxene from Voykar are equilibrium to boninitic melts [Belousov et al., 2009]. We show that pyroxenites are formed sequential, orthopyroxenites are originated firstly, websterites – after, and the main forming process is interaction of SSZ peridotites with percolating boninite-like melts.Evidence of melt-rock reaction between suprasubduction zone (SSZ) peridotites and island arc boninititc and tholeiitic melts are identified. This process is the cause of replacive dunites and pyroxenite veins forming, which are represent the ways of island-arc melts migration. The peridotite-melt interaction is confirmed by compositional features of rocks and minerals. Influence of boninitic melt in peridotites of South Sandwich island arc leads to increasing of TiO2 and Cr-number (Cr#) in spinels [Pearce et al., 2000] e.g. REE patterns of clinopyroxene from Voykar are equilibrium to boninitic melts [Belousov et al., 2009]. We show that pyroxenites are formed sequential, orthopyroxenites are originated firstly, websterites – after, and the main forming process is interaction of SSZ peridotites with percolating boninite-like melts
NEW DATA ON AGE AND NATURE OF CARBONIZATION WITHIN SOUTHERN FLANK OF THE BAIKAL LEDGE OF THE SIBERIAN CRATON BASEMENT
Get PDFThe Baikal ledge rock formations in the Siberian craton structure are included in the Akitkan mobile belt which is considered as the Late Paleoproterozoic independent island arc system moved up to the ancient basement during the terrains amalgamation 1.91–2.00 Ga ago (Fig. 1) [Rosen, 2003; Gladkochub et al., 2009; Didenko et al., 2013].The Baikal ledge rock formations in the Siberian craton structure are included in the Akitkan mobile belt which is considered as the Late Paleoproterozoic independent island arc system moved up to the ancient basement during the terrains amalgamation 1.91–2.00 Ga ago (Fig. 1) [Rosen, 2003; Gladkochub et al., 2009; Didenko et al., 2013]