3D modeling and age of the collision metamorphism of the Khan-Khukhei Block, Northern Mongolia

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The reconstruction of the Early Paleozoic collision metamorphism of the Khan-Khukhei Block (Northern Mongolia) based on 3D modeling of thermal state of the crust and isotope dating is presented. The age of garnet-biotite schist from a metamorphic complex of the Khan-Khukhei Block of 517.4±7.4 Ma is determined for the first time. 3D modeling was conducted to compare this age of metamorphism with the available age determinations of (post-)collision granite formation in the range of 513–505 Ma. The model considers radiogenic heating at an increased value of heat release in the rocks of the thickened crust of the Khan-Khukhei block as the cause of the migmatization and formation of granitoid melts. Three-dimensional modeling was carried out for the first time for the thermal-dome type of metamorphism. The results provide a realistic conception of magma generation in typical collision settings in the absence of mantle magmatic heat sources. The time interval between metamorphism and the stage of anatectic magma formation is 5–12 million years.

About the authors

A. N. Semenov

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

Author for correspondence.
Email: semenov@igm.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

O. P. Polyansky

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

Email: semenov@igm.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

V. V. Reverdatto

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

Email: semenov@igm.nsc.ru

Academician of the RAS

Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Козаков И. К., Сальникова Е. Б., Анисимова И. В. и др. Тектоническая позиция метаморфических поясов позднего неопротерозоя–раннего палеозоя в структуре Тувино-Монгольского террейна Центрально-Азиатского складчатого пояса // Петрология. 2019. Т. 27. № 1. С. 47–64. doi: 10.31857/S0869-59032747-64.
  2. Полянский О. П., Селятицкий А. Ю., Зиновьев С. В., Бабичев А. В. Тектонотермальная раннепалеозойская эволюция блока Хан-Хухей (Северная Монголия) // Петрология. 2023, Т. 31. № 5. С. 510–530. doi: 10.31857/S0869590323050047.
  3. Шелепаев Р. А., Егорова В. В., Изох А. Э., Зельтман Р. Коллизионный базитовый магматизм складчатого обрамления юга Сибири (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 5. С. 653–672.
  4. Селятицкий А. Ю., Полянский О. П., Шелепаев Р. А. Глубинный контактово-метаморфический ореол Баянкольского габбро-монцодиоритового массива – индикатор нижнекоровых базитовых камер (Западный Сангилен, Ю–В Тува) // Геология и гео физика. 2021. Т. 62. № 9. С. 1204–1226.
  5. Геологическая карта Республики Тыва (СФО). 2002. По материалам Госгеолкарта-1000 и Госгеол карта-200 (Отв. исп. Струнин Б.М). URL: https://webmapget.vsegei.ru/index.html
  6. Badarch G., Cunningham W. D., Windley B. F. A new terrane subdivision for Mongolia: implications for the Fanerozoic crustal growth of Central Asia // Journal of Asian Earth Sciences. 2002. V. 21. P. 87–110.
  7. Кузьмичев А. Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: ПРОБЕЛ-2000, 2004. 192 с.
  8. Ярмолюк В. В., Дегтярев К. Е. Докембрийские террейны Центрально-Азиатского орогенного пояса: сравнительная характеристика, типизация и особенности тектонической эволюции // Геотектоника. 2019. № 1. С. 3–43.
  9. Семенов А. Н., Полянский О. П. Численное моделирование механизмов минглинга и миксинга магмы на примере формирования сложных интрузивов // Геология и геофизика, 2017. Т. 58. № 11. С. 1664–1683.
  10. Полянский О. П., Изох А. Э., Семенов А. Н. и др. Термомеханическое моделирование формирования многокамерных интрузий для выявления связи плутонометаморфизма с габбро-диоритовыми массивами Западного Сангилена, Тува, Россия // Геотектоника. 2021. № 1. С. 1–21.
  11. Ranally G. Rheology of the Earth. London, Chapman & Hall, 1995. 413 p.
  12. Тёркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика: Геологические приложения физики сплошных сред. Ч. 2. М.: Мир, 1985. 360 с.
  13. Rosenberg C. L., Handy M. R. // J. Metamorphic Geol. 2005. V. 23 (1), P. 19–28. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2005.00555.x
  14. Гибшер А. С., Гибшер А. А., Мальковец В. Г. и др. Природа и возраст высокобарического (кианитового) метаморфизма Западного Сангилена (юго-восточная Тува) // Геодинамические обстановки и термодинамические условия регионального метаморфизма в докембрии и фанерозое / Материалы V Российской конференция по проблемам геологии и геодинамики докембрия, Санкт-Петербург, ИГГД РАН. СПб.: Sprinter, 2017. С. 52–53.
  15. Травин А. В. Термохронология раннепалеозойских коллизионных, субдукционно-коллизионных структур Центральной Азии // Геология и гео физика. 2016. Т. 57. № 3. С. 553–574.
  16. Аникина Е. В., Малич К. Н., Белоусова Е. А., Баданина И. Ю., Солошенко Н. Г., Русин И. А., Алексеев А. В. U-Pb возраст и Hf-Nd-Sr изотопная систематика жильных пород Волковского массива (Средний Урал, Россия) // Геохимия. 2018. № 3. С. 209–221.
  17. Верниковский В. А., Полянский О. П., Бабичев А. В., Верниковская А. Е., Проскурнин В. Ф., Матушкин Н. Ю. Тектонотермальная модель для позднепалеозойского синколлизионного этапа формирования Карского орогена (Северный Таймыр, Центральная Арктика)// Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 4. С. 440–457.
  18. Кориковский С. П. Контрастные модели проградно-ретроградной эволюции метаморфизма фанерозойских складчатых поясов в зонах коллизии и субдукции // Петрология. 1995. Т. 3 (1). С. 45–63.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences