550.36.361

Рассмотрена модель континентальной коллизии по типу надвига как один из возможных сценариев формирования гранитных расплавов и выведения гранитоидов на поверхность. Результаты численного моделирования тепловой и механической эволюции зон континентальной коллизии, сформировавшихся в результате надвига вдоль разлома и испытавших деформации в обстановке сжатия при горизонтальном сокращении верхней коры и дополнительной вертикальной нагрузке в результате формирования поднятий, получены в условиях реологически расслоенной литосферы. Расчеты различных вариантов теплогенерации верхней коры позволили определить время и область образования глубинных горизонтов плавления. Область превышения температуры влажного гранитного солидуса возникает на уровне 35-40 км, поднимаясь до глубин 15-20 км на постколлизионной стадии через 30-40 млн. лет после окончания надвига. Представленная термомеханическая модель позволяет объяснить возможность появления глубинных расплавных горизонтов при начальном распределении температуры, соответствующем значениям теплового потока не ниже 50-60 мВт/м².

Continental collision by overthrusting shows one of the possible ways of the granite melting formation and granitoids exhumation. Thermal-mechanical models of continental collision including horizontal shortening and brittle overthrusting in the upper crust and the lower crustal viscous flow are applied to the simulation of the thermal and tectonic evolution of the collisional structures in the case of rheologically layered lithosphere. Calculations of different radiogenic heat content in the upper crust led to the conclusion concerning the time and level of granite melt formation. The horizon of temperatures higher than wet granite solidus appears at the level of 35-40 km, moving upward to the depth 15-20 km at postcollisional stage, 30-40 Ma after the overthrust termination. The thermal-mechanical model provides the explanation of the possibility of deep crustal sources of granite melts in the case of initial temperature distribution with the heat flow value higher than 50-60 mW/m².

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Розен О.М., Федоровский В.С. Коллизионные гранитоиды и расслоение земной коры. Труды ГИН РАН; В. 545. М.: Научный мир, 2001. 188 с.

Jaupart C., Mareschal J.-C. Constraints on crustal heat flow data // Treatise on Geochemistry, V. 3: The Crust. Ed. By R.L. Rudnick. Elsevier Sci. Pub. Amsterdam. 2004. P. 65 - 84.

Jaupart C., Mareschal J.-C. The thermal structure and thickness of continental roots // Lithos. 1999. V. 48. P. 93 - 114.

Gerdes A., Worner G., Henk A. Post-collisional granite generation and HT - LP metamorphism by radiogenic heating: the Variscan South Bohemian Batholith // J. Geol. Soc. 2000. V. 157. P. 577 - 587.

Nyblade A.A., Pollack H.N. A global analysis of heat flow from Precambrian terrains: implications for the thermal structure of Archean and Proterozoic lithosphere // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 12207 - 12218.

Кременецкий А.А., Овчинников Л.Н. Геохимия глубинных пород. М.: Наука, 1986. 256 с.

Hart R.J., Nicolaysen L.O., Gale N.H. Radioelement concentrations in the deep profile through Precambrian basement of the Vredefort structure // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 10639 - 10652.

Clauser C., Gieses P., Huenges E. et al. The thermal regime of the crystalline continental crust: implications from the KTB // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. P. 18417 - 18441.

Fountain D.M., Salisbury M.H., Furlong K.P. Heat production and thermal conductivity of rocks from the Pikwitonei- Sashigo continental cross section, central Manitoba: implications for the thermal structure of Archean crust // Can. J. Earth Sci. 1987. V. 24. P, 1583 - 1594.

Nicolaysen L.O., Hart R.J., Gale N.H. The Vregfort radioelement profile extended to supracrustal strata at Carletonville, with implications for continental heat flow // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 10653 - 10661.

England P.C., Thompson B. Pressure - temperature - time paths of regional metamorphism // J. Petrol. 1984. V. 25. Pt. 4. P. 894 - 955.

Парфенюк О.И. Особенности теплового режима коллизионных надвиговых структур //Физика Земли. 2005. № 3. С. 68 - 70.

Парфенюк О.И. Тепловые эффекты процесса деформаций при надвиге (результаты численного моделирования) // Известия высших учебных заведений, серия "Геология и разведка". 2008. № 6. С. 68 -73.

Парфенюк О.И., Марешаль Ж.-К. Численное моделирование термо-механической эволюции структурной зоны Капускейсинг (провинция Сьюпериор Канадского щита) // Физика Земли. 1998. № 10. С. 22 - 32.

Перчук Л.Л. Термодинамический режим глубинного петрогенеза. М.: Наука, 1973. 318 с.

Краснопевцева Г.В. Глубинное строение Кавказского региона. Геофизические параметры литосферы южного сектора Альпийского орогена. Киев: Наукова думка, 1996. С. 151 - 178.

Brewer J. Thermal effects of thrust faulting // Earth Planet. Sci. Lett. 1981. V. 56. P. 233 - 244.