Tectonic History of the South Tannuol Fault Zone (Tuva Region of the Northern Central Asian Orogenic Belt, Russia): Constraints from Multi-Method Geochronology

Abstract

In this study, we present zircon U/Pb, plagioclase and K-feldspar 40Ar/39Ar and apatite fission track (AFT) data along the South Tannuol Fault Zone (STFZ). Integrating geochronology and multi-method thermochronology places constraints on the formation and subsequent reactivation of the STFZ. Cambrian (~510 Ma) zircon U/Pb ages obtained for felsic volcanic rocks date the final stage of STFZ basement formation. Ordovician (~460–450 Ma) zircon U/Pb ages were obtained for felsic rocks along the structure, dating their emplacement and marking post-formational local magmatic activity along the STFZ. 40Ar/39Ar stepwise heating plateau-ages (~410–400 Ma, ~365 and ~340 Ma) reveal Early Devonian and Late Devonian–Mississippian intrusion and/or post-magmatic cooling episodes of mafic rocks in the basement. Permian (~290 Ma) zircon U/Pb age of mafic rocks documents for the first time Permian magmatism in the study area creating prerequisites for revising the spread of Permian large igneous provinces of Central Asia. The AFT dating and Thermal history modeling based on the AFT data reveals two intracontinental tectonic reactivation episodes of the STFZ: (1) a period of Cretaceous–Eocene (~100–40 Ma) reactivation and (2) the late Neogene (from ~10 Ma onwards) impulse after a period of tectonic stability during the Eocene–Miocene (~40–10 Ma).

Tectonic Evolution of the SE West Siberian Basin (Russia): Evidence from Apatite Fission Track Thermochronology of Its Exposed Crystalline Basement

“…AFT ages obtained in this study fit with observations that are widespread for the CAOB area to the south of the WSB (Figure 6). Cretaceous AFT ages are typical for fault zones in Tuva [50,51], Khakassia [52], Altay [25,[53][54][55][56][57], Gobi Altay [58], the East Sayan [59,60], Kazakhstan [61,62], Beishan [63], and Tien Shan [32,38,[64][65][66][67].…”

Мезозойский Внутриконтинентальный Орогенез В Тектонической Истории Колывань-Томской Складчатой Зоны (Южная Сибирь), Синтез Геологических Данных И Результатов Трекового Анализа Апатита

“…Они характерны для Тувы [De Grave et al, 2014;Vetrov et al, 2020], Хакасии [De Grave et al, 2011], Горного Алтая [Glorie et al, 2012;Ветров и др., 2016] Восточного Саяна [Jolivet et al, 2013;Аржанникова и др., 2013] и преобладают даже в зонах активного современного горообразования, таких как Тянь-Шань [De Grave et al, 2013;Nachtergaele et al, 2018] и Джунгарский Алатау [Glorie et al, 2019]. Анализ геоморфологической позиции мест отбора образцов на трековое датирование показывает, что молодые возрасты, соответствующие неотектоническому этапу (25-5 млн лет) встречаются только в узких зонах в нижних частях тектонических уступов, в особенности ограничивающих горную страну Тянь-Шаня в целом [Sobel et al, 2006].…”

“…мезозойско-кайнозойским чехлом Западно-Сибирской плиты, а на юго-востоке надвинуты на раннепалеозойские складчатые комплексы Салаира и позднепалеозойский чехол Кузнецкого прогиба. Большинство работ, посвященных геологическому строению КТСЗ и истории геологического развития региона, ограничивается палеозойским этапом [Матвеевская 1969;Врублевский и др., 1987;Кунгурцев и др., 1998;Сотников и др., 1999;Росляков и др., 2001;Zhimulev et al, 2020]. История геологического развития на постскладчатом этапе, охватывающем мезозой и кайнозой, рассматривалась тезисно, в рамках представлений о субплатформенном этапе развития, характеризующемся только малоамплитудными блоковыми движениями.…”

“…В настоящее время тектонические перестройки ЦАСП на континентальном этапе развития, охватывающем мезозой и кайнозой, связываются с подобными коллизионными событиями на окраинах Евразии [De Grave et al, 2007a;Glorie, De Grave, 2016;Yang et al, 2017]. Пространственно-временная динамика формирования внутриконтинентальных орогенов мезозойского возраста в пределах ЦАСП, является актуальным вопросом тектоники и интенсивно изучается в последние годы [Jolivet, 2015;Jolivet et al, 2017;Glorie et al, 2019, Nachtergaele et al, 2018De Pelsmaeker et al, 2018;Новиков и др., 2019;Михеева и др., 2017;Vetrov et al, 2020]. На юге Западной Сибири наиболее ярким свидетельством мезозойской тектонической активности, являются узкие и глубокие впадины, выполненные юрскими терригенными угленосными отложениями.…”

Mesozoic Intracontinental Orogeny in the Tectonic History of the Kolyvan’– Tomsk Folded Zone (Southern Siberia): a Synthesis of Geological Data and results of Apatite Fission Track Analysis

“…The Mesozoic and Cenozoic continental tectonic processes within the CAOB have been attributed to collisional events on the margins of Eurasia (De Grave et al, 2007a;Glorie and De Grave, 2016;Yang et al, 2017). The spatio-temporal dynamics of the Mesozoic intracontinental orogeny in the region have received much recent interest (Jolivet, 2015;Jolivet et al, 2017;Mikheeva et al, 2017;Nachtergaele et al, 2018;De Pelsmaeker et al, 2018;Glorie et al, 2019;Novikov et al, 2019;Vetrov et al, 2020). The cited studies address Mesozoic activity in West Siberia and its prominent features, such as deep narrow basins filled with coal-bearing molasse.…”