TY - JOUR

T1 - Miocene Volcanism of the Baikal Rift Across the Boundary of the Siberian Craton: Evidence for Lithospheric mantle Melting

AU - Demonterova, Elena I

AU - Ivanov, Alexei V

AU - Savatenkov, Valery M

AU - Chu, Mei-Fei

AU - Panteeva, Svetlana V

AU - Lee, Hao-Yang

AU - Bindeman, Ilya N

PY - 2023/8/22

Y1 - 2023/8/22

N2 - Континентальный рифтинг обычно рассматривают с точки зрения двух контрастирующих моделей активного и пассивного растяжения. Происхождение Байкальского рифта, примыкающего к южной части Сибирского кратона, ранее описывалось обеими моделями. Ожидается, что базальтовый магматизм в сценарии активной модели должен быть в первую очередь источником мантийного плюма или астеносферы, питаемой плюмами, тогда как плавление литосферной мантии, как ожидается, будет преобладающим источником магматизма в пассивной модели. В данной статье основное внимание уделяется миоценовым вулканическим породам, отобранным по двум профилям длиной 60 км, пересекающим границу между неопротерозойским Тувино-Монгольским массивом и архейско-палеопротерозойским Сибирским кратоном. Большинство изученных образцов представляют собой трахибазальты. С точки зрения концентраций микроэлементов, нормализованных к примитивной мантии, лавы имитируют базальтоподобные структуры океанических островов с впадинами Rb, Th-U, Pb иY и пики Ba, Nb, Ta, K и Sr. Более того, сходный с исследованными образцами характер распределения микроэлементов наблюдается также в миоценовых и четвертичных лавах, расположенных на юго-западе Байкальского рифта и прилегающих к ним районах нерифтогенных рифтов. Монголия. По соотношению CaO и MgO, TiO2/Al2O3 и SiO2 составы изученных лав совпадают с экспериментальными расплавами, полученными из основных литологий. Данные о микроэлементах в образцах позволяют предположить, что гранат был остаточной фазой при частичном плавлении. Изотопные характеристики Sr-Nd изученных лав составляют 87Sr/86Sr 0,70427–0,70469 и 143Nd/144Nd 0,51267–0,51284. Они идентичны одновозрастным миоценовым лавам соседних вулканических полей, но отличаются от четвертичных лав, простирающихся до нижних 87Sr/86Sr (0,7038–0,7044) с почти идентичными 143Nd/144Nd. Изотопы Hf для изученных образцов имеют значения εHf = 6,0–7,7, за исключением двух проб, отобранных в пределах границы двух литосферных блоков с εHf 4,6 и 4,8. δ18O оливина из образцов лавы повсеместно выше, чем у астеносферной мантии и колеблется от 5,5 до 6,4‰. Вариации δ18O в зависимости от Mg#, 87Sr/86Sr и εHf в изученных образцах не коррелируют, но однозначно исключают коровую ассимиляцию. Изотопные вариации согласуются с переработкой литологии основной коры на глубинах мантии.

AB - Континентальный рифтинг обычно рассматривают с точки зрения двух контрастирующих моделей активного и пассивного растяжения. Происхождение Байкальского рифта, примыкающего к южной части Сибирского кратона, ранее описывалось обеими моделями. Ожидается, что базальтовый магматизм в сценарии активной модели должен быть в первую очередь источником мантийного плюма или астеносферы, питаемой плюмами, тогда как плавление литосферной мантии, как ожидается, будет преобладающим источником магматизма в пассивной модели. В данной статье основное внимание уделяется миоценовым вулканическим породам, отобранным по двум профилям длиной 60 км, пересекающим границу между неопротерозойским Тувино-Монгольским массивом и архейско-палеопротерозойским Сибирским кратоном. Большинство изученных образцов представляют собой трахибазальты. С точки зрения концентраций микроэлементов, нормализованных к примитивной мантии, лавы имитируют базальтоподобные структуры океанических островов с впадинами Rb, Th-U, Pb иY и пики Ba, Nb, Ta, K и Sr. Более того, сходный с исследованными образцами характер распределения микроэлементов наблюдается также в миоценовых и четвертичных лавах, расположенных на юго-западе Байкальского рифта и прилегающих к ним районах нерифтогенных рифтов. Монголия. По соотношению CaO и MgO, TiO2/Al2O3 и SiO2 составы изученных лав совпадают с экспериментальными расплавами, полученными из основных литологий. Данные о микроэлементах в образцах позволяют предположить, что гранат был остаточной фазой при частичном плавлении. Изотопные характеристики Sr-Nd изученных лав составляют 87Sr/86Sr 0,70427–0,70469 и 143Nd/144Nd 0,51267–0,51284. Они идентичны одновозрастным миоценовым лавам соседних вулканических полей, но отличаются от четвертичных лав, простирающихся до нижних 87Sr/86Sr (0,7038–0,7044) с почти идентичными 143Nd/144Nd. Изотопы Hf для изученных образцов имеют значения εHf = 6,0–7,7, за исключением двух проб, отобранных в пределах границы двух литосферных блоков с εHf 4,6 и 4,8. δ18O оливина из образцов лавы повсеместно выше, чем у астеносферной мантии и колеблется от 5,5 до 6,4‰. Вариации δ18O в зависимости от Mg#, 87Sr/86Sr и εHf в изученных образцах не коррелируют, но однозначно исключают коровую ассимиляцию. Изотопные вариации согласуются с переработкой литологии основной коры на глубинах мантии.

KW - BaikalRift;Miocenebasalts;continentallithosphere;Sr-Nd-Pb-Hf-Oisotopes;DUPALanomaly

U2 - 10.1093/petrology/egad062

DO - 10.1093/petrology/egad062

M3 - Article

VL - 64

JO - Journal of Petrology

JF - Journal of Petrology

SN - 0022-3530

IS - 9

M1 - egad062

ER -