U-Pb изотопное датирование цирконов из ультрамафитовых реститов Шаманского массива (Восточное Забайкалье) | Геосферные исследования. 2018. № 1. DOI: 10.17223/25421379/6/1

U-Pb изотопное датирование цирконов из ультрамафитовых реститов Шаманского массива (Восточное Забайкалье)

Обсуждаются полученные U-Pb методом первые данные об изотопном возрасте цирконов из реститоген-ных ультрамафитов Шаманского массива (Восточное Забайкалье), который имеет размеры 6 х 25 км и является крупнейшей протрузией этих пород в составе восточного фланга Байкало-Муйского офиолитового пояса. Из коллективной пробы массой около 4 кг, состоявшей из нескольких десятков небольших образцов гарцбургитов и дунитов, отобранных из коренных обнажений в пределах внутренней зоны массива, было выделено 31 зерно циркона. Все цирконы характеризуются округленной формой и шероховатой поверхностью, многие из них лишены катодолюминесцентного свечения и осцилляторной зональности. Значения их возраста варьируют в очень широком диапазоне (3 049-502 млн лет), т.е. они являются полихронными. Рабочая коллекция зерен циркона была разделена на два возрастных кластера: а) более редкие зерна с возрастом 3 049±17-1 189±29 млн лет; б) чаще встречающиеся зерна с возрастом 638±29-502±54 млн лет. Кроме того, три зерна имеют возраст в диапазоне 813±26-778±63 млн лет. Предполагается, что наиболее древние цирконы имеют реликтовую природу и что они изначально находились в верхнемантийном про-толите, прогрев которого при частичном плавлении обусловил нарушение и неравномерное «омоложение» изотопных систем этих цирконов. С меньшей определенностью такой же генезис может быть приписан цирконам, показавшим более молодые значения изотопного возраста.

Data on U-Pb isotopic dating of zircons from ultramafic restites of Shaman massif (Eastern Transbaikalia).pdf Введение В работе представлены впервые полученные U-Pb методом данные об изотопном возрасте цирконов из дунитов и гарцбургитов Шаманского ультрама-фитового массива, расположенного на правобережье р. Витим (Восточное Забайкалье) и входящего в состав Байкало-Муйского офиолитового пояса, который структурно приурочен к зоне глубинного разлома, разграничивающего Сибирский кратон и Ал-тае-Саянскую складчатую область (GPS координаты по центру массива: 55.81389 с.ш., 111.09167 в.д.). Массив является крупнейшей протрузией рестито-генных ультрамафитов в составе восточной ветви этого пояса [Кибанов, 1971; Анашкина и др., 1997; Лоскутов, Асосков, 2010; Леснов и др., 2012, 2016]. Его породами сложены хребет и гора Шаман, возвышающаяся над уровнем р. Витим на 1 800 м. Массив имеет размеры 6 х 25 км и обнажается на площади 110 км2. Его длинная ось ориентирована в север-северо-западном направлении согласно простиранию зоны глубинного разлома. По размеру этот массив стоит в одном ряду с такими крупными уль-трамафитовыми массивами Алтае-Саянской складчатой области, как Оспинско-Китойский (Восточный Саян, 200 км2), Иджимский (Западный Саян, 106 км2), Шишхидгольский (285 км2) и Наранский (188 км2) - в Монголии. С вмещающими метаморфическими образованиями протерозойского возраста Шаманский массив граничит вдоль субвертикальных разломов. В его западном экзоконтакте преобладают амфиболиты и карбонатные отложения, вдоль восточного экзоконтакта распространены метапесчани-ки и кварциты. Структурно массив приурочен к протяженной зоне глубинного разлома, разграничивающей Сибирский кратон и его южное складчатое обрамление. Массив сложен слабо серпентинизирован-ными гарцбургитами и подчиненными им дунитами, залегающими среди гарцбургитов в виде полос и лин-зовидных обособлений, имеющих нерезкие границы с гарцбургитами. Вдоль его западного эндоконтакта расположена мощная зона интенсивно рассланцован-ных серпентинитов, которые в направлении к его осевой зоне сменяются почти не серпентинизированны-ми ультрамафитами. Массив относится к числу потенциально хромитоносных [Лоскутов, Асосков, 2010]. © Ф.П. Леснов, 2018 DOI: 10.17223/25421379/6/1 Методы исследований Содержание большинства элементов-примесей в породах было определено в лаборатории ИГМ СО РАН методом ICP-MS на масс-спектрометре ELEMENT (Finigan Mat). Определение изотопного возраста цирконов (локальный U-Pb метод с использованием вторично-ионного масс-спектрометра SHRIMP II, стандарты «TEMORA» и «91500») выполнено в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург) по стандартной методике [Schuth et al., 2012]. Эти измерения сопровождались изучением морфологии кристаллов циркона в оптическом и катодолюминесцентном режимах (сканирующий электорнный микроскоп CamScan MX2500). Результаты исследований По данным микроструктурного анализа оливинов из слагающих массив гарцбургитов и дунитов, было выявлено его зональное строение, свидетельствующее о последовательном увеличении интенсивности пластических деформаций от внутренней зоны массива, наименее деформированные оливины из пород которой имеют протогрануляраную и мезогрануляр-ную микроструктуры, в направлении к периферическим зонам массива, в породах которых более деформированные оливины характеризуются порфи-рокластической, порфиролейстовой и мозаичной микроструктурами [Пугачева, 1988, 1996]. Гарцбургиты и дуниты массива обеднены CaO, TiO2, Na2O, K2O, редкими и редкоземельными элементами (РЗЭ), суммарные содержания последних в гарцбургитах составили 0,29-3,01 г/т, в дунитах -0,12-1,54 г/т (табл. 1). Спектры распределения хон-дрит-нормированных содержаний РЗЭ в ультрама-фитах массива имеют дугообразно изогнутую книзу конфигурацию, обусловленную относительным обогащением пород неструктурной примесью легких РЗЭ, которая сосредоточена в межзерновых и внут-ризерновых микротрещинах (рис. 1). Содержания Zr и Hf в ультрамафитах массива подвержены значительным вариациям, при этом между ними выявлена прямая зависимость (см. табл. 1, рис. 2). Это позволило предположить, что в породах данного массива могут присутствовать очень неравномерно распределенные зерна циркона [Леснов и др., 2016]. Рис. 1. Спектры распределения хондрит-нормированных содержаний редкоземельных элементов в ультрамафитах из Шаманского массива (по данным табл. 1) Fig. 1. The patterns of distribution of chondrite-normalized rare earth elements contents in ultramafic rocks from Shaman massif (data Table 1) 5 -1 V X н L. Ч-Г I • Дуниты x Гарцбургиты 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Zr, г/т Рис. 2. График корреляции между содержаниями Zr и Hf в ультрамафитах из Шаманского массива: точки - дуниты, крестики - гарцбургиты (по данным табл. 1) Fig. 2. The graph of the correlation between the contents of Zr and Hf in ultramafites from the Shaman massif: dunite points, crosses - harzburgites (data Table 1) Содержания U и Th в породах массива, как и значения параметра Th/U, подвержены значительным колебаниям, причем в большинстве случаев U преобладает над Th (табл. 2). Суммарные содержания элементов платиновой группы (ЭПГ) в гарцбургитах и дунитах массива варьируют в интервале 12,5024,35 мг/т, при этом преобладающим элементом в них является Ru. В породах была выявлена обратная зависимость между содержаниями Ru и тяжелыми РЗЭ (Er, Tm, Yb, Lu), а также между суммарными содержаниями РЗЭ и ЭПГ. Предполагается, что подобная зависимость между содержаниями контрастных по своим свойствам этих двух групп элементов является следствием их разнонаправленного фракционирования в процессе частичного плавления верхнемантийного протолита. Судя по преобладанию Ru над остальными ЭПГ, главными концентраторами последних в породах массива могут быть микрочастицы рутеносмирида и лаурита [Леснов и др., 2012]. Согласно результатам геохронологических исследований, выполненных разными методами, в том числе U-Pb методом по циркону, значения возраста пород из метаморфических комплексов, распространенных в районах южного складчатого обрамления Сибирского кратона, значительно варьируют: 2,42,0 и 1,88-1,85 млрд лет [Туркина и др., 2016]; 2,661,88 млрд лет [Shatsky et al., 2015];

Ключевые слова

цирконы, U-Pb изотопный метод, гарцбургиты, дуниты, реститы, геохимия, Шаманский массив, Байкало-Муйский офиолитовый пояс, Восточное Забайкалье, zircons, U-Pb isotope method, harzburgites, dunites, restites, geochemistry, Shaman massif, Baikal-Muya ophiolite belt, Eastern Transbaikalia

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Леснов Феликс ПетровичИнститут геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНдоктор геолого-минералогических наук, академик РАЕН, ведущий научный сотрудник, лаборатория геодинамики и минералогииlesnovfp@list.ru
Всего: 1

Ссылки

Анашкина К.К., Бутин К. С., Еникеев Ф.И. Геологическое строение Читинской области // Объяснительная записка к геологической карте масштаба 1:500 000. Чита, 1997. 239 с
Балашов Ю. А., Глазнев В.Н Мантийные циклы магматизма // Глубинный магматизм, его источники и их связь с плюмо-выми процессами. Иркутск ; Улан-Удэ : Изд-во Ин-та геохимии СО РАН, 2004. С. 55-88
Гордиенко И.В., Булгатов А.Н., Ласточкин Н.И., Ситникова В. С. Состав, U-Pb изотопный возраст (SHRIMP II) офиоли-товой ассоциации Шаманской палеоспрединговой зоны и условия ее формирования (Северное Забайкалье) // Доклады Академии Наук. 2009. Т. 429, № 3. С. 359-364
Кибанов Г. А. Объяснительная записка к Геологической карте СССР масштаба 1:200 000. Серия Прибайкальская. Лист N-50-II / ред. В. Л. Тихонов. М., 1971. 145 с
Леснов Ф.П. Петрология полигенных мафит-ультрамафитовых массивов Восточно-Сахалинской офиолитовой ассоциации. Новосибирск : ГЕО, 2015. 240 с
Леснов Ф.П., Чернышов А.И., Козьменко О. А., Николаева И.В., Палесский С.В. О соотношениях элементов платиновой группы и редкоземельных элементов в ультрамафитовых реститах из Шаманского массива (Восточное Забайкалье): первые данные // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и их минерагения : IV междунар. конф. Улан-Удэ : Изд-во Геолог. ин-та СО РАН, 2012. С. 94-97
Леснов Ф.П., Чернышов А.И., Пугачева Е.Е. Геохимия редких, редкоземельных и платиновых элементов в породах Шаманского ультрамафитового массива (Восточное Забайкалье) // Литосфера. 2016. № 4. С. 30-53
Лоскутов И.Ю., Асосков В.М. Оценка потенциальной хромитоносности Шаманского гипербазитового массива // Руды и металлы. 2010. № 6. С. 32-36
Пугачева Е.Е. Внутренняя деформационная структура Шаманского гипербазитового массива // Актуальные вопросы геологии Сибири. Томск : ТГУ, 1988. С. 122-123
Пугачева Е.Е. Петрология гипербазитов Шаманского массива (Средневитимская горная страна) : дис.....канд. геол.минер. наук. Томск : ТГУ, 1996. 334 с
Туркина О.М., Бережная Н.Г., Сухоруков В.П. Изотопный Lu-Hf состав детритового циркона из парагнейсов шары-жалгайского выступа: свидетельства роста коры в палеопротерозое // Геология и геофизика. 2016. Т. 57, № 7. С. 1292-1306
Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Козаков И.К., Козловский А.М., Котов А.Б., Рыцк Е.Ю. Механизмы формирования континентальной коры Центрально-Азиатского складчатого пояса // Геотектоника. 2012. № 4. С. 3-27
Lesnov F.P. Petrology of polygenic mafic-ultramafic massifs of the East Sakhalin ophiolite association. London ; Leiden : Publishing House Taylor & Francis Group, 2017. 300 p
Schuth S., Gornyy V.I., Berndt J., Shevchenko S.S., Sergeev S.A., Karpuzov A.F., Mansfeldt T. Early Proterozoic U-Pb Zircon Ages from basement gneiss at Solovetsky Archipelago, White Sea, Russia // Int. J. Geosci. 2012. № 3 (2). P. 289-296
Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Skuzovatov S.Yu. Evolution history of the Neoproterozoic eclogite-bearing complex of the Muya dome (Central Asian Orogenic Belt): Constraints from zircon U-Pb age, Hf and whole-rock Nd isotopes // Precambri-an Research. 2015. Vol. 261. P. 1-11
 U-Pb изотопное датирование цирконов из ультрамафитовых реститов Шаманского массива (Восточное Забайкалье) | Геосферные исследования. 2018. № 1. DOI: 10.17223/25421379/6/1

U-Pb изотопное датирование цирконов из ультрамафитовых реститов Шаманского массива (Восточное Забайкалье) | Геосферные исследования. 2018. № 1. DOI: 10.17223/25421379/6/1