Метабазитовые породы Среднего Заангарья, Енисейский кряж: E-MORB реликты неопротерозойской литосферы

Полный текст:


Аннотация

Приведены первые данные по40Ar/39Ar датированию методом ступенчатого нагрева, геохимии редких рассеянных элементов (ICP-MS) и изотопному (Nd, Sr) составу метабазитов в бассейнах малых притоков рр. Вельмо и Большой Пит заангарской части Енисейского кряжа. Изученные породы образуют небольшие ареалы субсогласных будинированных пластинообразных тел амфиболитов среди мраморов, кальцифиров и кристаллических сланцев позднего архея и относятся к производными метапикрит-базальтового комплекса. Они имеют сланцеватое полосчатое строение и состоят из роговой обманки в ассоциации с андезином, биотитом, цоизитом, карбонатом, кварцем и акцессорным апатитом, сфеном, ильменитом. Минеральный парагенезис соответствует условиям низкотемпературного метаморфизма амфиболитовой фации. По химическому составу (SiO2 - 44-49, Na2O + K2O - 2-4, TiO2 - 1.1-1.8, Fe2O3 - 12-17, CaO - 8-11, MgO - 7-11 мас. %; FeO(t)/MgO 1-2) породы соответствуют базальтам и трахибазальтам толеитовой серии океанического дна. Установленный позднедокембрийский (≈700 млн лет) возраст породообразующего амфибола сопоставим с начальными стадиями развития Палеоазиатского океана. По характеру распределения LILE (Ba ≈ 20-1000, Sr ≈ 100-635 г/т) и HFSE (REE - 46-83, Nb - 4-10, Ta - 0.3-0.7, Zr - 30-90, Th 0.6-1.1, U ≈ 0.2 г/т) мафитовые породы соответствуют толеитовым E-MORB, которые формировались в условиях задугового спрединга и имели обогащенный астеносферный источник. Изотопные особенности (εNd(t) - +3.6...-5.2; TNdDM ≈ 1.4-2.2 млрд лет;87Sr/86Sr(t) - 0.7046-0.7154) свидетельствуют о том, что мантийный диапиризм мог сопровождаться смешением материала плюмовой, субдукционной и коровой природы (DMM + PREMA + EM). Повышенные концентрации HREE (LaN /YbN - 1-3, LREE/HREE - 2.2-3.2) и Y позволяют предполагать отсутствие реститового граната и экстракцию исходной толеитовой магмы E-MORB в условиях ≈ 4-20 % равновесного плавления шпинелевого лерцолита верхней мантии.

Об авторах

Василий Васильевич Врублевский
Томский государственный университет
Россия


Радим Николаевич Никитин
Томский государственный университет
Россия


Платон Алексеевич Тишин
Томский государственный университет
Россия


Алексей Травин
Институт геологии и минералогии СО РАН; Томский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Баянова Т.Б. (2004) Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 174 с.

2. Богатиков О.А., Коваленко В.И., Шарков Е.В. (2010) Магматизм, тектоника, геодинамика Земли (Ред. В.В. Ярмолюк). М.: Наука, 606 с.

3. Богданова С.В., Писаревский С.А., Ли Ч.Х. (2009) Образование и распад Родинии (по результатам МПГК 440). Стратиграфия. Геологическая корреляция, 17(3), 29-45.

4. Верниковский В.А., Верниковская А.Е. (2006) Тектоника и эволюция гpанитоидного магматизма Ениcейcкого кpяжа. Геология и геофизика, 47(1), 35-52.

5. Верниковский В.А., Верниковская А.Е., Сальникова Е.Б., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Котов А.Б., Ковач В.П., Верниковская И.В., Матушкин Н.Ю., Ясенев А.М. (2008) Позднерифейский щелочной магматизм западного обрамления Сибирского кратона: результат континентального рифтогенеза или аккреционных событий? Докл. АН, 419(1), 90-94.

6. Верниковский В.А., Казанский А.Ю., Матушкин Н.Ю., Метелкин Д.В., Советов Ю.К. (2009) Геодинамическая эволюция складчатого обрамления и западная граница Сибирского кратона в неопротерозое: геологоструктурные, седиментологические, геохронологические и палеомагнитные данные. Геология и геофизика, 50(4), 380-393.

7. Врублевский В.В. (2015) Источники и геодинамические условия петрогенезиса Верхнепетропавловского щелочно-базитового интрузивного массива (средний кембрий, Кузнецкий Алатау, Сибирь), Геология и геофизика, 56(3), 488-515.

8. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Гутиерес-Алонсо Г., Хофманн М., Гринев О.М., Тишин П.А. (2014) Изотопная (U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr) геохронология щелочно-базитовых плутонов Кузнецкого Алатау. Геология и геофизика, 55(11), 1598-1614.

9. Врублевский В.В., Гринев О.М., Изох А.Э., Травин А.В. (2016) Геохимия, изотопная (Nd-Sr-O) триада и 40Ar-39Ar возраст палеозойских щелочно-мафитовых интрузий Кузнецкого Алатау (на примере Белогорского плутона). Геология и геофизика, 57(3), 592-602.

10. Врублевский В.В., Крупчатников В.И., Изох А.Э., Гертнер И.Ф. (2012) Щелочные породы и карбонатиты Горного Алтая (комплекс Эдельвейс): индикатор раннепалеозойского плюмового магматизма в Центрально-Азиатском складчатом поясе. Геология и геофизика, 53(8), 945-963.

11. Врублевский В.В., Покровский Б.Г., Журавлев Д.З., Аношин Г.Н. (2003) Вещественный состав и возраст пенченгинского линейного комплекса карбонатитов, Енисейский кряж, Петрология, 11(2), 145-163.

12. Врублевский В.В., Ревердатто В.В., Изох А.Э., Гертнер И.Ф., Юдин Д.С., Тишин П.А. (2011) Неопротерозойский карбонатитовый магматизм Енисейского кряжа, Центральная Сибирь: 40Ar/39Ar-геохронология пенченгинского комплекса. Докл. АН, 437(4), 514-519.

13. Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Мазукабзов А.М. Станевич A.M., Скляров Е.В., Пономарчук В.А. (2007) Петрологические индикаторы процессов растяжения на юге Сибирского кратона, предшествующие раскрытию Палеоазиатского океана. Геология и геофизика, 48(1), 22-41.

14. Государственная геологическая карта Российской Федерации. (2009) Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Ангаро-Енисейская. Лист O-46. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 500 с.

15. Другова Г.М., Скублов С.Г., Астафьев Б.Ю., Щеглова Т.П., Савельева Т.Е., Крылов И.Н. (1998) Особенности распределения микроэлементов в кальциевых амфиболах метаморфических пород докембрия Записки ВМО, (5), 91-104.

16. Корнев Т.Я., Качевский Л.К., Ножкин А.Д., Даценко В.М., Стороженко А.А., Заблоцкий К.А., Романов А.П. (1999) Рабочая схема корреляции магматических и метаморфических комплексов Енисейского кряжа. Региональные схемы корреляции магматических и метаморфических комплексов Алтае-Саянской складчатой области. Новосибирск, СНИИГГиМС, 17-46.

17. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. (2014) Мантийные плюмы северо-восточной Азии и их роль в формировании эндогенных месторождений. Геология и геофизика, 55(2), 153-184.

18. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Травин А.В. (2010) Верхнерифейский возраст кианит-силлиманитового метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа (по 40Ar-39Ar данным). Докл. АН, 433(6), 796-801.

19. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В., Козлов П.С. (2014) Гренвильские тектонические события и эволюция Енисейского кряжа, западная окраина Сибирского кратона. Геотектоника, (5), 32-53.

20. Лиханов И.И., Ревердатто В.В. (2015) Неопротерозойские комплексы-индикаторы континентального рифтогенеза как свидетельство процессов распада Родинии на западной окраине Сибирского кратона // Геохимия. (8), 675-694.

21. Ножкин А.Д., Борисенко А.С., Неволько П.А. (2011) Этапы позднепpотеpозойcкого магматизма и возрастные рубежи золотого оруденения Ениcейcкого кpяжа // Геология и геофизика. 52(1), 158-181.

22. Ножкин А.Д., Поcтников А.А., Наговицин А.В., Тpавин А.В., Станевич А.М., Юдин Д.С. (2007) Чингаcанcкая cеpия неопpотеpозоя Ениcейcкого кpяжа: Новые данные о возpаcте и уcловияx фоpмиpования. Геология и геофизика, 48(12), 1307-1320.

23. Ножкин А.Д., Туpкина О.М., Баянова Т.Б. Беpежная Н.Г., Лаpионов А.Н., Поcтников А.А., Тpавин А.В., Эpнcт P.Е. (2008) Неопpотеpозойcкий pифтогенный и внутpиплитный магматизм Ениcейcкого кpяжа как индикатоp пpоцеccов pаcпада Pодинии. Геология и геофизика, 49(7), 666-688.

24. Покровский Б.Г. (2000) Коровая контаминация мантийных магм по данным изотопной геохимии. М.: Наука, 228 с.

25. Покровский Б.Г., Андреева Е.Д., Врублевский В.В., Гринев О.М. (1998) Природа контаминации щелочно-габброидных интрузий южного обрамления Сибирской платформы по данным изотопии стронция и кислорода. Петрология, 6(3), 259-273.

26. Романова И.В., Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Матушкин Н.Ю., Larionov A.N. (2012) Неoпротерозойский щелочной и ассоциирующий с ним магматизм в западном обрамлении Сибирского кратона: петрография, геохимия и геохронология. Геология и геофизика, 53(11), 1530-1555.

27. Сазонов А.М., Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Федорова А.В., Гавриленко В.В., Звягина Е.А., Леонтьев С.И. (2007) Заангарский щелочной интрузив, Енисейский кряж: Rb-Sr, Sm-Nd изотопный возраст пород и источники фельдшпатоидных магм в позднем докембрии. Докл. АН, 413(6), 798-802.

28. Скублов С.Г. (1993) Типохимизм амфиболов нюрундуканского комплекса (Северо-Западное Прибайкалье). Записки ВМО, (6), 82-88.

29. Туркина О.М., Ножкин А.Д. (2014) Геохимия и вопросы генезиса метабазитов из гранулито-гнейсового комплекса Ангаро-Канского блока (юго-запад Сибирского кратона). Геохимия, (10), 892-906.

30. Bea F., Montero P., Ortega M. (2006) A LA-ICP-MS evaluation of Zr reservoirs in common crustal rocks: implications for Zr and Hf geochemistry, and zircon-forming processes. Canadian Mineralogist, 44, 693-714.

31. Bi J.H., Ge W.C., Yang H., Zhao G.C., Xu W.L., Wang Z.H. (2015) Geochronology, geochemistry and zircon Hf isotopes of the Dongfanghong gabbroic complex at the eastern margin of the Jiamusi Massif, NE China: Petrogensis and tectonic implications. Lithos, 2015, 234/235, 27-46.

32. Boyce J.A., Nicholls I.A., Keays R.R.,·Hayman P.C. (2015) Variation in parental magmas of Mt Rouse, a complex polymagmatic monogenetic volcano in the basaltic intraplate Newer Volcanics Province, southeast Australia. Contrib. Mineral. Petrol., 169(11), 21 p.

33. Coint N., Barnes C.G., Yoshinobu A.S., Barnes M.A., Buck S. (2013) Use of trace element abundances in augite and hornblende to determine the size, connectivity, timing, and evolution of magma batches in a tilted batholiths. Geosphere, 9(6), 1747-1765.

34. Dalziel I.W.D., Mosher S., Gahagan L.M. (2000) Laurentia-Kalahari collision and the assembly of Rodinia // J. Geol., 108, 499-513.

35. Dilek Y., Furnes H. (2011) Ophiolite genesis and global tectonics: geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere. Geol. Soc. Amer. Bull., 123, 387-411.

36. Doroshkevich A.G., Ripp G.S., Izbrodin I.A., Savatenkov V.M. (2012) Alkaline magmatism of the Vitim province, West Transbaikalia, Russia: Age, mineralogical, geochemical and isotope (О, C, D, Sr and Nd) data. Lithos, 152, 157-172.

37. Donnelly K.E., Goldstein S.L., Langmuir C.H., Spiegelman M. (2004) Origin of enriched ocean ridge basalts and implications for mantle dynamics. Earth Planet. Sci. Lett., 226, 347-366.

38. Ernst R.E. (2014) Large igneous provinces. Cambridge: Cambridge University Press. 630 p.

39. Gertner I., Tishin P., Vrublevskii V., Sazonov A., Zvyagina E., Kolmakov Y. (2011) Neoproterozoic alkaline igneous rocks, carbonatites and gold deposits of the Yenisei ridge, Central Siberia: Evidence of mantle plume activity and late collision shear tectonics associated with orogenic gold mineralization. Resource Geology, 61(4), 316-343.

40. Hemond C., Hofmann A.W., Vlastelic I., Nauret F. (2006) Origin of MORB enrichment and relative trace element compatibilities along the Mid-Atlantic Ridge between 10º and 24º N. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 7(12), paper GC001317.

41. Hofmann A.W., White W.M. (1982) Mantle plumes from ancient oceanic crust. Earth Planet. Sci. Lett., 57, 421-436.

42. Irving A.J., Frey F.A. (1978) Distribution of trace elements between garnet megacrysts and host volcanic liquids of kimberlitic to rhyolitic composition. Geochim. Cosmochim. Acta, 42(6), 771-787.

43. Kelemen P.B., Hanghøj K., Greene A.R. (2003) One view of the geochemistry of subduction-related magmatic arcs, with an emphasis on primitive andesite and lower crust. Treatise on Geochemistry (Eds. Holland Y.D. and Turekian K.K.). Elsevier Ltd., 3, 593-659.

44. Kuzmichev A.B., Sklyarov E.V. (2016) The Precambrian of Transangaria, Yenisei ridge (Siberia): Neoproterozoic microcontinent, grenville-age orogen, or reworked margin of the Siberian craton? J. Asian Earth Scis., 115 (1), 419-441.

45. Le Maitre R.W., Bateman P., Dudek A. (1989) A classification of igneous rocks and glossary of terms. Oxford: Blackwell, 193 p.

46. Li X.H., Li Z.X., Wingate M.T.D., Chung S.L., Liu Y., Lin G.C., Li W.X. (2006) Geochemistry of the 755 Ma Mundine Well dyke swarm, northwestern Australia: Part of a Neoproterozoic mantle superplume beneath Rodinia? Precambrian Research, 146, 1-15.

47. Li X.Z., Bogdanova S.V., Collins A.S., Davidson A., De Waele B., Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuck R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.A., Thrane K., Vernikovsky V. (2008) Assembly, configuration, and break-up of Rodinia: a synthesis. Precambrian Research, 160, 179-210.

48. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Kozlov P.S., Khiller V.V., Sukhorukov V.P. (2015) P-T-t constraints on polymetamorphic complexes of the Yenisei Ridge, East Siberia: Implications for Neoproterozoic paleocontinental reconstructions. J. Asian Earth Sciences. 113, 391-410.

49. Meert J.G., Powell C.M. (2001) Assembly and break-up of Rodinia: introduction to the special volume. Precambrian Research, 110, 1-8.

50. Meert J.G., Torsvik T.H. (2003) The making and unmaking of a supercontinent: Rodinia revisited. Tectonophysics, 375, 261-288.

51. Miyashiro A. (1974) Volcanic rock series in island arcs and active continental margins. Amer. J. Sci., 274, 321-355.

52. Pearce J.A. (2008) Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos. 100, 14-48.

53. Pearce J.A., Cann J.R. (1973) Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses. Earth Planet. Sci. Lett. 19, 290-300.

54. Pisarevsky S.A., Natapov L.M., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Vernikovsky V.A. (2008) Proterozoic Siberia: a promontory of Rodinia. Precambrian Research, 160, 66-76.

55. Plank T., Langmuir C.H. (1998) The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle. Chemical Geology, 145, 325-394.

56. Robinson J.A.C., Wood B.J. (1998) The depth of the spinel to garnet transition at the peridotite solidus. Earth Planet. Sci. Lett., 164(1/2), 277-284.

57. Rudnick R.L., Gao S. (2003) Composition of the continental crust. Treatise on Geochemistry (Eds. Holland Y.D. and Turekian K.K.). Amsterdam: Elsevier Ltd. 3, 1-64.

58. Saccani E. (2015) A new method of discriminating different types of post-Archean ophiolitic basalts and their tectonic significance using Th-Nb and Ce-Dy-Yb systematic. Geoscience Frontiers, 6, 481-501.

59. Schilling J.G., Thompson G., Kingsley R., Humphris S. (1985) Hotspot-migrating ridge interaction in the South Atlantic. Nature, 313, 187-191.

60. Song X.Y., Keays R.R., Xiao L., Qi H.W., Ihlenfeld C. (2009) Platinum-group element geochemistry of the continental flood basalts in the central Emeisihan Large Igneous Province, SW China. Chemical Geology, 262, 246-261.

61. Sun S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Magmatism in the ocean basins (Eds. Saunders A.D. and Norry M.J.). Geol. Soc. Spec. Publ. 42, 313-345.

62. Tomlinson K.Y.R., Condie K.C. (2001) Archean mantle plumes: evidence from greenstone belt geochemistry. Spec. Pap. Geol. Soc. Am. 352, 341-358.

63. Vernikovsky V.A., Vernikovskaya A.E., Kotov A.B., Salnikova E.B., Kovach V.P. (2003) Neoproterozoic accretionary and collisional events on the western margin of the Siberian Craton: new geological and geochronological evidence from the Yenisei Ridge. Tectonophysics, 375(1-4), 147-168.

64. Waters C.L., Sims K.W.W., Perfit M.R., Blichert-Toft J., Blusztajn J. (2011) Perspective on the Genesis of E-MORB from Chemical and Isotopic Heterogeneity at 9-10ºN East Pacific Rise. J. Petrol., 52(3), 565-602.

65. Winchester J.A., Floyd P.A. (1977) Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chem. Geol., 20, 325-343.

66. Xia L., Xia Z., Xu X., Li X., Ma Z. (2012) Mid-Late Neoproterozoic rift-related volcanic rocks in China: Geological records of rifting and break-up of Rodinia. Geoscience Frontiers, 3(4), 375-399.

67. Zhang C., Yang D., Wang H., Dong Y., Ye H. (2010) Neoproterozoic mafic dykes and basalts in the southern margin of Tarim, northwest China: age, geochemistry and geodynamic implications // Acta Geologica Sinica, 84(3), 549-562.

68. Zhang A., Wang Y., Fan W., Zhang Y., Yang J. (2012a) Earliest Neoproterozoic (ca. 1.0 Ga) arc-back-arc basin nature along the northern Yunkai Domain of the Cathaysia Block: Geochronological and geochemical evidence from the metabasite. Precambrian Research., 220/221, 217- 233.

69. Zhang S.B., Wu R.X., Zheng Y.F. (2012b) Neoproterozoic continental accretion in South China: Geochemical evidence from the Fuchuan ophiolite in the Jiangnan orogeny. Precambrian Research, 220/221, 45-64.

70. Zhang Y., Wang Y. (2016) Early Neoproterozoic (≈840 Ma) arc magmatism: geochronological and geochemical constraints on the metabasites in the Central Jiangnan Orogen. Precambrian Research, 275, 1-17.

71. Zindler A., Hart S.R. (1986) Chemical geodynamics. Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 14, 493-571.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Врублевский В.В., Никитин Р.Н., Тишин П.А., Травин А. Метабазитовые породы Среднего Заангарья, Енисейский кряж: E-MORB реликты неопротерозойской литосферы. Литосфера. 2017;17(5):67-84.

For citation: Vrublevskii V.V., Nikitin R.N., Tishin P.A., Travin A.V. Metabasites of Middle Transangaria, Yenisei Ridge: E-MORB relicts of Neoproterozoic lithosphere. LITOSFERA. 2017;17(5):67-84. (In Russ.)

Просмотров: 6

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)