Thermochronology of Mingling Dykes in West Sangilen (South‐east Tuva, Russia): Evidence of the Collapse of the Collisional System in the North‐western Edge of the Tuva‐mongolia Massif

Abstract

In West Sangilen (South-East Tuva, Russia), there are outcrops of metamorphic and magmatic complexes of early Caledonides, which are related to the period of long-term collisional and post-collisional events in the northwestern edge of the Tuva-Mongolian massif. The evolution of orogenic structures in West Sangilen is an example of the collapse of folded structures in case of changes in tectonic regimes from compression and transpression (collision period) to intra-and marginal continental transform-shear extension (post-collision period). Numerous geologic features give evidence of changes in the kinematics and characteristics of deformations, as well as in the conditions of metamorphism and magmatism in the study region. However, thinning of the crust during the collapse of the collisional orogenic structure has not been supported by any direct data. Indicators of such events are the complexes of combined dykes, which are abundant in West Sangilen, especially in the area between the Erzin and Naryn rivers and on the right bank of the Erzin river. The most representative object is a combined basite-granite dyke at the foot of the Tavit-Dag mountain. Its position is controlled by the strike-slip fault system. The thermochronological analysis of mingling rocks shows different ages of the closure of isotope systems: 494.8±5.4 Ma (U/Pb, zircon, basites), 489.7±7 Ma (U/Pb, zircon, granitoids), 471.2±1.9 Ma (Ar/Ar , amphibole, basites), and 462.5±1.0 Ma (Ar/Ar, biotite, basites). Taking into account the parameters of the closure of isotope systems (~800-900 °C, zircon, U/Pb; ~500 °C, amphibole, Ar/Ar; ~300 °C, biotite, Ar/Ar), the cooling curve of the mingling dyke is estimated. It corresponds to lowering of the temperature by 600 °C (900 °С  500 °С  300 °C) in the period from 500 (494.8±5.4) Ma to 461 (462.5±1.0) Ma. It is shown that the recent thermal events did not affect the mingling dyke located on the Tavit-Dag site. The sequential changes in the age of the closure of isotope systems are indicative of thinning of the crust in the study region P a l e o g e o d y n a m i c s RESEARCH ARTICLEFor citation: Vladimirov V.G., Karmysheva I.V., Yakovlev V.А., Travin А.V., Tsygankov А.А., Burmakina G.N., 2017. Thermochronology of mingling dykes in West Sangilen (South-East Tuva, Russia): evidence of the collapse of the collisional system in the north-western edge of the Tuva-Mongolia massif.

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

“…Вторая группа («комбинированные дайки»)это дайковые комплексы либо отдельные комбинированные (композитные) дайки, в пределах которых наблюдаются признаки механического смешения базитовых и кислых расплавов [Marshall, Sparks, 1984;Karmysheva et al, 2015;Vladimirov et al, 2017;и др.]. Данная группа объектов часто ассоциируется с одновозрастными дайками основного состава без признаков магматического минглинга.…”

“…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.…”

“…В настоящей работе вопросы механизмов смешения контрастных по составу расплавов в условиях становления одиночных комбинированных даек рассмотрены на примере геологических объектов Западного Сангилена (ЦАСП). На данной территории в пределах Эрзинской тектонической зоны известны и детально описаны многочисленные базитовые и комбинированные габбро-гранитные дайки [Karmysheva et al, 2015;Vladimirov et al, 2017;и др.]. Наиболее информативными для иллюстрации возможных механизмов формирования минглинг-структур являются комбинированные дайки участков «Сайзырал» и «Тавыт-Даг».…”

“…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 .…”

“…Интерес к данной проблеме отражен в обзорах [Wilcox, 1999;Sklyarov, Fedorovskii, 2006;Karmysheva et al, 2015;и др. ] и многочисленных публикациях [Windley, 1965;Wiebe, 1973;Gamble, 1979;Marshall, Sparks, 1984;Furman, Spera, 1985;Frost, Mahood, 1987;Cook, 1988;Huppert, Sparks, 1988;Didier, Barbarin, 1991;Zanvilevich et al, 1991;Litvinovsky et al, 1995aLitvinovsky et al, , 1995bLitvinovsky et al, , 2017Nardi, de Lima, 2000;Perugini, Poli, 2005;Dokukina, Vladimirov, 2005;Burmakina, Tsygankov, 2013;Vladimirov et al, 2016Vladimirov et al, , 2017Khromykh et al, 2017;и др.]. Актуальность подобных исследований обусловлена уникальной природой магматического минглинга, являющегося индикатором условий сосуществования контрастных по составу (салических и базитовых) расплавов.…”