Composition and U–Pb (LA-ICP-MS) Isotopic Age of Zircons from Composite Dikes of Western Sangilen (Tuva-Mongolian Orogen)

Abstract

—Composite dikes (mingling dikes) of Western Sangilen (southeastern Tuva) are believed to indicate a shift from tectonic contraction, related to the mountain fold system formation, to postcollisional extension that ended with the disintegration of the collisional orogen. However, the position of composite dikes in the general sequence of magmatic events was based only on their geologic location and has not been confirmed by U/Pb isotope-geochronological data. The proposed study is concerned with the geologic structure, composition, and isotopic age (485–490 Ma) of West Sangilen composite dikes. The isotopic age of the host granites from the Matut pluton is 509 Ma; thermal events of Riphean (679–934 Ma) and early Paleozoic (484 Ma) age are reflected in zircons from gneiss-granites of the Erzin metamorphic complex. The obtained data are consistent with the earlier determined sequences of West Sangilen tectonometamorphic events. Basites from the examined composite dikes are strongly different in the contents of indicator elements (Rb, Nb, Ta, Zr, and Hf) and the Nb/Y, Zr/Y, Th/Ta, Zr/Nb, and Nb/Th ratios, which is indicative of different (probably, different-depth) mantle sources. The protolith of the salic component of the composite dikes might have been rocks similar in composition to the autochthonous/parautochthonous gneiss-granites of the Erzin metamorphic complex.

Mechanisms of Magmatic Mingling in Composite Dykes: Models of Dispersion and Shear Dilatation

“…Данные вопросы в настоящей статье были рассмотрены на примере магматического минглинга в ранних каледонидах Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) [Vladimirov et al, 2005[Vladimirov et al, , 2017Karmysheva et al, 2015;Polyansky et al, 2017;Tsygankov et al, 2019;и др.]. При постановке исследований была поставлена задача выявить в первую очередь не сходство, а различия между двумя группами магматического минглинга.…”

“…Характерной чертой магматизма Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) (рис. 1) является широкое распространение процессов магматического минглинга на рубеже 495-485 млн лет [Izokh et al, 2004;Vladimirov et al, 2005Vladimirov et al, , 2017Karmysheva et al, 2015;Tsygankov et al, 2019;и др. ] 1 .…”

“…Его значимость для понимания коллизионных и позднеколлизионных событий региона несомненна, поскольку он отражает синхронность магматических, тектонических и геодинамических процессов [Vladimirov et al, 2017;Vladimirov, 2017]. Несомненна также петрологическая значимость магматического минглингаон служит прямым и наиболее очевидным геологическим свидетельством сосуществования очагов базитовых (мантийных) и салических (коровых) магм, а также их активного взаимодействия [Tsygankov et al, 2019].…”

“…Однако ситуация оказалась более сложной. Попробуем с учетом опубликованных данных [Karmysheva et al, 2015;Vladimirov et al, 2017;Tsygankov et al, 2019;и др. ] показать в форме таблицы основные различия между ними (таблица).…”

“…Цыганковым и Г.Н. Бурмакиной [Tsygankov et al, 2019], показавшими, что при кардинальных различиях содержания индикаторных элементов (Rb, Nb, Ta, Zr, Hf) и величин отношений Nb/Y, Zr/Y, Th/Ta, Zr/Nb, Nb/Th можно считать, что для базитов участков «Сайзырал» и «Тавыт-Даг», вероятно, существовали разноглубинные мантийные источники. Однако возможно некоторое уточнение причин, механизмов и динамики возникновения различий в составе верхнемантийного субстрата базитовых расплавов.…”