STRUCTURE AND PETROLOGICAL-GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF ROCKS OF THE KABAK-TAIGA OPHIOLITE COMPLEX OF THE ALTAI-SAYAN FOLDED REGION (MOUNTAIN ALTAI)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The Kabak-Taiga ophiolite complex is represented by serpentinite melange, including blocks of gabbro-pyroxenite-ultramafic and gabbro-diabase, intruded by leucoplagiogranite dikes. The melange is located at the base of the accretionary complex composed of tectonic sheets of basalts and rhythmically layered terrigenous and siliceous rocks altered in the greenschist facies of metamorphism. It was revealed that the gabbro-diabases belong to low-titanium tholeiites, the leucoplagiogranites are calcic and belong to M-type granites, and the basalts belong to moderately alkaline high-titanium volcanics. The microelement composition of the gabbro-diabases and basalts, as well as features of the composition of chrome-spinelides from ultrabasic rocks, indicates their formation during spreading in the rear of the island arc. The set of new geological and petrological-geochemical data obtained on the rocks of the Kabak-Taiga ophiolite complex and basalts of the accretionary complex allows us to combine them into a single ophiolite association. Together with the ophiolites of Southern Tuva, they represents the Vendian-Cambrian back-arc basin of the Tannuol island arc, fragments of which have been preserved in the Early-Middle Paleozoic Charysh-Terekta-Ulagan-Sayan suture-shear zone. The new data obtained are an important aspect in substantiating the geodynamic nature of the global suture-shear zone dividing the Altai-Sayan folded region into two large tectonic segments represented by collisional and accretionary orogens on the southern framing of the Siberian paleocontinent.

About the authors

V. D. Zindobryi

Sobolev Institute for Geology and Mineralogy of Siberian Branch of RAS

Email: buslov@igm.nsc.ru
bld. 3, prosp. Akad. Koptyug, 630090 Novosibirsk, Russia

M. M. Buslov

Sobolev Institute for Geology and Mineralogy of Siberian Branch of RAS

Author for correspondence.
Email: buslov@igm.nsc.ru
bld. 3, prosp. Akad. Koptyug, 630090 Novosibirsk, Russia

A. V. Kotlyarov

Sobolev Institute for Geology and Mineralogy of Siberian Branch of RAS

Email: buslov@igm.nsc.ru
bld. 3, prosp. Akad. Koptyug, 630090 Novosibirsk, Russia

References

  1. Альмухамедов А.И., Кашинцев Г.А., Матвеенков В.В. Эволюция базальтового вулканизма Красноморского региона. – Ред. М.И. Кузьмин – Новосибирск: Наука, 1985. 191 с.
  2. Буслов М.М. Тектонические покровы Горного Алтая. – Ред. Н.А. Берзин – Новосибирск: Наука, 1992. 96 с.
  3. Буслов М.М. Тектоника и геодинамика Центрально-Азиатского складчатого пояса: роль позднепалеозойских крупноамплитудных сдвигов // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 1. С. 66‒90.
  4. Волкова Н.И., Скляров Е.В. Высокобарические комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса: геологическая позиция, геохимия и геодинамические следствия // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 1. С. 109‒119.
  5. Гоникберг В.Е. Роль сдвиговой тектоники в создании орогенной структуры ранних каледонид Юго-Восточной Тувы // Геотектоника. 1999. № 3. С. 89‒103.
  6. Гончаренко А.И. Деформация и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов. – Томск: ТГУ, 1989. 400 с.
  7. Гутак Я.М. О времени формирования Улаганской впадины (Горный Алтай) // Советская геология. 1984. № 2. С. 77‒82.
  8. Дергунов А.Б. Структурные зоны сочленения Горного Алтая и Западного Саяна. – Под ред. Н. С. Зайцева – М.: Наука, 1967. 216 с.
  9. Добрецов Н.Л., Пономарева Л.Г. Офиолиты и глаукофановые сланцы Западного Саяна и Куртушибинского пояса. – В кн.: Петрология и метаморфизм древних офиолитов (на примере Полярного Урала и Западного Саяна). – Под ред. В.С. Соболева, Н.Л. Добрецова – Новосибирск: Наука, 1977. С. 128‒156.
  10. Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Буслов М.М., Куренков С.А. Океанические и островодужные офиолиты Горного Алтая // Геология и геофизика. 1992. № 12. С. 3‒14.
  11. Зоненшайн Л.П., Дриль С.И., Кузьмин М.И., Симонов В.А., Бобров В.А. Геохимические типы базальтов задуговых бассейнов Западный Вудларк, Лау и Манус // ДАН. 1995. Т. 341. № 4. С. 532‒535.
  12. Козаков И.К., Ковач В.П., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Загорная Н.Ю. Корообразующие процессы в геологическом развитии Тувино-Монгольского массива: Sm-Nd изотопные и геохимические данные по гранитоидам // Петрология. 2003. Т. 11. № 5. С. 491‒511.
  13. Котляров А.В. Петрология офиолитовых ассоциаций Южной и Восточной Тувы. Автореф. дис. … к.г.-м.н. – ИГМ СО РАН, Новосибирск: 2010. 18 с.
  14. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. – Под ред. Е.В. Склярова – М.: Пробел, 2004. 192 с.
  15. Куренков С.А., Диденко А.Н., Симонов В.А. Геодинамика палеоспрединга. – Под ред. Ю. Г. Леонова – М.: ГЕОС, 2002. 294 с.
  16. Леснов Ф.П. Редкоземельные элементы в ультрамафитовых и мафитовых породах и их минералах. – В кн.: Второстепенные и акцессорные минералы. – Новосибирск: ГЕО, 2009. 190 с.
  17. Миронов Ю.В. Соотношение титана и калия в базальтах как индикатор тектонической обстановки // Докл. АН СССР. 1990. Т. 314. № 6. С. 1484‒1487.
  18. Монгуш А.А., Лебедев В.И., Травин А.В., Ярмолюк В.В. Офиолиты Западной Тувы – фрагмент поздневендской островной дуги Палеоазиатского океана // ДАН. 2011. Т. 438. № 6. С. 796‒802.
  19. Монгуш А.А., Лебедев В.И., Ковач В.П., Сальникова Е.Б., Дружкова Е.К., Яковлева С.З., Плоткина Ю.В., Загорная Н.Ю., Травин А.В., Серов П.А. Тектономагматическая эволюция структурно-вещественных комплексов Таннуольской зоны Тувы в позднем венде‒раннем кембрии (на основе геохимических, Nd изотопных и геохронологических данных) // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 5. С. 649‒665.
  20. Монгуш А.А. Офиолиты Западного Саяна и Западной Тувы – автохтонные комплексы Саяно-Тувинской преддуговой зоны V‒Є1 островной дуги Палеоазиатского океана. – В сб.: Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). – Мат-лы науч. совещ. – Иркутск: ИЗК СО РАН. 2017. Т. 15. С. 194‒196.
  21. Монгуш А.А. Геологическое положение, геохимический и Sm‒Nd-изотопный состав офиолитов Саяно-Тувинской преддуговой зоны // Изв. ИГУ. 2019. Т. 30. С. 56‒75.
  22. Паланджан С.А. Типизация мантийных перидотитов по геодинамическим обстановкам формирования. – Под ред. В. В. Аникина – Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1992. 104 с.
  23. Румянцев М.Ю., Туркина О.М., Ножкин А.Д. Геохимия шумихинского гнейсово-амфиболитового комплекса Канской глыбы (северо-западная часть Восточного Саяна) // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 8. С. 1103‒1115.
  24. Симонов В.А., Дриль С.И., Кузьмин М.И. Особенности эволюции глубинных базальтовых расплавов задугового бассейна Вудларк (Тихий океан) // ДАН. 1999. Т. 368. № 3. С. 388‒391.
  25. Симонов В.А. Условия генезиса перидотитов Центральной Атлантики (данные по расплавным включениям). – В сб.: Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. – Мат-лы III международной конференции. – Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2009. Т. 2. С. 193‒195.
  26. Симонов В.А., Котляров А.В., Куликова А В. Условия формирования палеоокеанических комплексов Алтае-Саянской складчатой области. – Под ред. Е.В. Склярова, М.М. Буслова – Новосибирск: СО РАН, 2024. 309 с.
  27. Тараско Д.А., Симонов В.А. Геологическое строение и история формирования геологических комплексов Агардагской офиолитовой зоны (Южная Тува). – В сб.: Металлогения древних и современных океанов. – Мат-лы XIII научной студенч. школы. – Миасс. 2007. Т. 2. С. 195‒199.
  28. Туркина О.М., Ножкин А.Д., Баянова Т.Б. Источники и условия образования раннепротерозойских гранитоидов юго-западной окраины Сибирского кратона // Петрология. 2006. Т. 14. № 3. С. 284‒306.
  29. Федак С.И., Туркин Ю.А., Гусев А.И., Шокальский С.П., Русанов Г.Г., Борисов Б.А., Беляев Г.М., Леонтьева Е.М. Государственная геологическая карта Российской Федерации. – Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). – Серия Алтае-Саянская. – Лист М-45 (Горно-Алтайск). – Объяснительная записка. – Ред. С.П. Шокальский – СПб: ВСЕГЕИ, 2011. С. 294‒310.
  30. Шараськин А.Я. Тектоника и магматизм окраинных морей в связи с проблемами эволюции коры и мантии. – Ред. А. Л. Книппер – М.: Наука, 1992. 163 с.
  31. Шарпенок Л.П. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. – В кн.: Петрографический кодекс России. – СПб: ВСЕГЕИ, 2009. 200 с.
  32. Шелепаев Р.А. Эволюция базитового магматизма Западного Сангилена (Юго-­Восточная Тува). – Автореф. дис. … к.г.-м.н. – ИГМ СО РАН, Новосибирск: 2006, 20 с.
  33. Щербаков С.А., Савельева Г.Н. Структуры ультрабазитов Марианского желоба и разлома Оуэн // Геотектоника. 1984. № 2. C. 86‒96.
  34. Щербаков С.А. Офиолиты Западной Тувы и их структурная позиция // Геотектоника. 1991. № 4. С. 88–101.
  35. Aldiss D.T. Granitic rocks of ophiolites. – PhD Thesis (The Open Univ., Birmingham Earth Sci. 1978), 198 p.
  36. Benyshek E.K., Taylor B., Goodliffe A.M. A detailed reconstruction of the Woodlark Basin // Geochem., Geophys., Geosyst. (G3). 2024. Vol. 25. No. 7. Doi.org/10.1029/ 2023GC011410
  37. Berzin N.A. Preliminary terrane and overlap assemblage map of Altai-Sayan region, Southern Siberia. – In: Project on Mineral Resources, Metallogenesis and Tectonics of Northeast Asia, – Ed. by W.J. Nokleberg, V.V. Naumova, M.I. Kuzmin, T.V. Bounaeva, (Prelimin. Publ., U.S. Geol. Surv., Deprtm. Interior. USA. 1999. Book1), 165 p. Doi.org/10.3133/ofr99165
  38. Brandl P.A., Hannington M.D., Kratschell A., Petersen S., Baxter A.T., Stewart M.S., Galley C., Emberley J., Sander S.G. A new geological map of the marginal basins of Eastern Papua‒New Guinea: Implication for crustal accretion and mineral endowment at arc-continent collision // Lithosphere. 2024. Vol. 2024. No. 4. Doi.org/10.2113/2024/lithosphere_2024_145
  39. Buslov M.M., Shcerbanenko T.A., Kulikova A.V., Sennikov N.V. Paleotectonic reconstructions of the Central Asian folded belt in the Silurian Tuvaella and Retziella brachiopod fauna locations // Lethaia. 2022. Vol. 55. No. 1. P. 1‒15. Doi.org/10.18261/ let.55.1.7
  40. Buslov M.M., Watanabe T., Fujiwara Y., Iwata K., Smirnova L.V., Saphonova I.Yu., Semakov N.N. Late Paleozoic faults of the Altai region, Central Asia: Tectonic pattern and model of formation // J. Asian Earth Sci. 2004. Vol. 23. P. 655‒671. Doi.org/10.1016/S1367-9120(03)00131-7
  41. Cai K., Sun M., Buslov M.M., Jahn B., Xiao W., Long X., Chen H., Wan B., Chen M., Rubanova E.S., Kulikova A.V., Voytishek E.E. Crustal nature and origin of the Russian Altai: Implications for the continental evolution and growth of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) // Tectonophysics. 2016. Vol. 674. P. 182‒194. Doi.org/10.1016/j.tecto.2016.02.026
  42. Chen M., Min S., Cai K., Buslov M.M., Zhao G., Jiang Y., Rubanova E.S., Kulikova A.V., Voytishek E.E. The early Paleozoic tectonic evolution of the Russian Altai: Implications from geochemical and detrital zircon U–Pb and Hf isotopic studies of meta-sedimentary complexes in the Charysh‒Terekta‒Ulagan‒Sayan suture zone // Gondwana Research. 2016. Vol. 34. P. 1‒15. Doi.org/10.1016/j.gr.2016.02.011
  43. Chen M., Sun M., Buslov M.M., Cai K., Zhao G., Zheng J., Rubanova E.S., Voytishek E.E. Neoproterozoic – Middle Paleozoic tectono-magmatic evolution of the Gorny Altai terrane, northwest of the Central Asian Orogenic Belt: Constraints from detrital zircon U–Pb and Hf-isotope studies // Lithos. 2015. Vol. 233. P. 223‒236. Doi.org/10.1016/j.lithos.2015.03.020
  44. Chen M., Sun M., Cai K., Buslov M.M., Zhao G., Rubanova E.S., Voytishek E.E. Detrital zircon record of the early Paleozoic metasedimentary rocks in Russian Altai: Implications on their provenance and the tectonic nature of the Altai–Mongolian terrane // Lithos. 2014. Vol. 233. P. 209‒222. Doi.org/10.1016/j.lithos.2014.11.023
  45. Condie K.C. High field strength element ratios in Archean basalts: A window to evolving sources of mantle plumes? // Lithos. 2005. Vol. 79. No. 3–4. P. 491‒504. Doi.org/10.1016/ j.lithos.2004.09.014
  46. Dobretsov N.L., Berzin N.A., Buslov M.M. Opening and tectonic evolution of the Paleo-Asian Ocean // Int. Geol. Rev. 1995. Vol. 35. P. 335‒360. Doi.org/10.1080/00206819509465407
  47. Dobretsov N.L., Buslov M.M., Vernikovsky V.A. Neoproterosoic to Early Ordovician evolution of the paleo-Asian Ocean: Implications to the break-up of Rodinia // Gondwana Research. 2003. Vol. 6. P. 143‒159. Doi.org/10.1016/S1342-937X(05)70966-7
  48. Dril S.I., Kuzmin M.I., Tsipukova S.S., Zonenshain L.P. Geochemistry of basalts from the western Woodlark, Lau and Manus basins: Implications for their petrogenesis and source rock compositions // Marin. Geol. 1997. No. 142. P. 57‒83. Doi.org/10.1016/S0025-3227(97)00041-8
  49. Glorie S., De Grave J., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Izmer A., Vandoorne W., Ryabinin A., Van Den Haute P., Vanhaecke F., Elburg M.A. Formation and Palaeozoic evolution of the Gorny-Altai–Altai-Mongolia suture zone (South Siberia): Zircon U/Pb constraints on the igneous record // Gondwana Research. 2011. Vol. 20. P. 465‒484. Doi.org/10.1016/j.gr.2011.03.003
  50. Hirose K., Kawamoto T. Hydrous partial melting of lherzolite at 1 GPa: The effect of H2O on the genesis of basaltic magmas // Earth and Planet. Sci. Lett. 1995. Vol. 133. P. 463‒473. Doi.org/10.1016/0012-821X(95)00096-U
  51. Irvine T.N., Baragar W. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks // Can. J. Earth Sci. 1971. Vol. 8. No. 5. P. 523‒548. Doi.org/10.1139/e71-05
  52. Jaques A.L., Green D.H. Anhydrous melting of peridotite at 0‒15 Kb pressure and the genesis of tholeiitic basalts // Contrib. Mineral. Petrol. 1980. Vol. 73. No. 3. P. 287‒310. Doi.org/10.1007/BF00381447
  53. Jenner G.A., Dunning G.R., Malpas J., Brown M., Brace T. Bay of Islands and Little Port complexes, revisited: Age, geochemical and isotopic evidence confirm suprasubduction-zone origin // Can. J. Earth Sci. 1991. Vol. 28. No. 10. P. 1635‒1652. Doi.org/10.1139/e91-146
  54. Johnson K.T.M., Sinton J.M. Petrology, tectonic setting, and the formation of back-arc basin basalts in the North Fiji Basin // Geologisches Jahrbuch Reihe. 1990. Vol. 92. P. 517‒545.
  55. Kamenetsky V.S., Crawford A.J., Meffre S. Factors controlling chemistry of magmatic spinel: An empirical study of associated olivine, Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks // J. Petrology. 2001. Vol. 42. No. 4. P. 655‒671. Doi.org/10.1093/petrology/ 42.4.655
  56. Pearce J. A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. – In: Orogenic Andesites and Related Rocks. – Ed. by R.S. Thorpe (The Open University, Milton Keynes, UK. 1982), P. 528‒548.
  57. Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrology. 1984. Vol. 25. P. 956‒983. Doi.org/10.1093/petrology/25.4.956
  58. Pfander J.A., Jochum K.P., Kröner A., Kozakov I., Oidup C., Todt W. Age and geochemical evolution of an early Cambrian ophiolite-island arc system in Tuva South Central Asia. – In: Generation and emplacement of ophiolites through time. – Ed. by E. Hanski, J. Vuollo, (Geol. Surv. Finland, Spec. Pap., 1998. Vol. 26), 42 p.
  59. Pfander J.A., Jochum K.P., Kozakov I., Kröner A., Todt W. Coupled evolution of back-arc and island arc – like mafic crust in the Late-Neoproterozoic Agardagh Tes-Chem ophiolite, Central Asia: Evidence from trace element and Sr‒Nd‒Pb isotope data // Contrib. Mineral Petrol. 2002. Vol. 143. P. 154‒174. Doi.org/10.1007/s00410-001-0340-7
  60. Pfander J.A., Kröner A. Tectono-magmatic evolution, age and emplacement of the Agardagh Tes-Chem ophiolite in Tuva, Central Asia: Crustal growth by island arc accretion // Develop. Precambr. Geol. 2004. Vol. 13. P. 207‒221. Doi.org/10.1016/S0166-2635(04)13006-5
  61. Pfander J.A., Jochum K.P., Galer S.J.G., Hellebrand E.W.G., Jung S., Kröner A. Geochemistry of ultramafic and mafic rocks from the northern Central Asian Orogenic Belt (Tuva, Central Asia) – constraints on lower and middle arc crust formation linked to Late Proterozoic intra-oceanic subduction // Precambrian Research. 2021. Vol. 356. Art. 106061. Doi.org/10.1016/j.precamres.2020.106061
  62. Saccani E. A new method of discriminating different types of post-Archean ophiolitic basalts and their tectonic significance using Th‒Nb and Ce‒Dy‒Yb systematics // Geosci. Frontiers. 2015. Vol. 6. No. 4. P. 481‒501. Doi.org/10.1016/j.gsf.2014.03.006
  63. Schandli E.S., Gorton M.P. Applications of high field strength elements to discriminate tectonic setting in VMS environments // Econ. Geol. 2002. Vol. 97. No. 3. P. 629‒642. Doi.org/10.2113/gsecongeo.97.3.629
  64. Sun S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. – In: Magmatism in the ocean basins. — Ed. by A.D. Sounders, M.J. Norry, (Geol. Soc. Spec. Publ., 1989. Vol. 42), P. 313‒345. Doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.1

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».