ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ АНОМАЛИЙ ПОД СИБИРСКИМ КРАТОНОМ: СВИДЕТЕЛЬСТВО МУЛЬТИСТАДИЙНОГО АНДЕРПЛЕЙТИНГА МАГМЫ НАЧИНАЯ С НЕОАРХЕЯ
. Чинь Ванг1, Н. Багдассаров2, В.С. Шацкий3,4,5
1State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing, 210046, China
qwang@nju.edu.cn
2Institute for Geosciences, University Frankfurt, Frankfurt am Main, 60438, Germany
3Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия
4Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
5Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
Ключевые слова: Плюм, литосфера, кратоны, скорость сейсмических волн, Siberian craton, Siberian Traps, seismic velocities, eclogites, Moho
Страницы: 906-919
Подраздел: ПЛЮМЫ В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ И ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛЮМОВОГО МАГМАТИЗМА
Аннотация
Несмотря на масштабное извержение в большой магматической провинции сибирских траппов 250 млн л.н., Сибирский кратон характеризуется чрезвычайно низким тепловым потоком (18-25 мВт/м2) и очень мощной литосферой (300-350 км), что делает его идеальным местом для изучения влияния мантийных плюмов на продолжительную стабильность кратонов. Сравнение с сейсмическими скоростями пород свидетельствует о том, что нижняя кора Сибирского кратона представлена главным образом мафическими гранулитами и могла быть достаточно неоднородной по составу. Очень высокие скорости vP (> 7.2 км/с) нижней коры могут объясняться смесью гранатовых гранулитов, двупироксеновых гранулитов и гранатового габбро, вызванных подслоенностью магм. Высокоскоростная аномалия в верхней мантии ( vP = 8.3-8.6 км/с) может интерпретироваться как результат смеси эклогитов и шпинелевых перидотитов. В сочетании с исследованиями нижнекоровых и мантийных ксенолитов мы выявили многостадийность процесса подслоенности магмы на границе кора-мантия под Сибирским кратоном, включая неоархейский рост коры и палеопротерозойское формирование Сибирского кратона под Мархинским террейном, протерозойскую коллизию вдоль Саяно-Таймырской сутурной зоны и извержение сибирских траппов в триасе под Центрально-Тунгусским бассейном. Граница Мохо является, скорее всего, границей между гранулитовой и эклогитовой фацией метаморфизма, а не химической границей, которая отделяет мафическую нижнюю кору от ультрамафитовой верхней мантии. Поэтому в результате процесса многоступенчатой подслоенности магм начиная с неоархея сейсмическая граница Мохо расположена на меньшей глубине по сравнению с петрологической границей Мохо. Такие изменения состава, вызванные магматизмом, а также уменьшение содержания воды приводят к увеличению вязкости литосферной мантии и, наконец, вызывают утолщение литосферы, вызванное активностью мантийных плюмов. Следовательно, мантийные плюмы не являются ключевым фактором деструкции кратона.
DOI: 10.15372/GiG20160506 |
