Isotopic composition of Hafnium in zircons from the rocks of Berezovskii mafic-ultramafic massif and the conditions of its formation (Sakhalin Island)
Morphological, geochemical, U-Pb isotope-geochronological and Hf-isotopic properties of zircons from the rocks of the Berezovsky mafic-ultramafite massif, which is part of the East Sakhalin Mesozoic ophiolite association, are studied. The massif consists of a protrusion of ultramafites, a breakthrough of its gabbroic intrusion located along their boundary of the contact-reaction zone, as well as a contact-reaction zone located along the boundary of the gabbroic intrusive and enclosing strata. Restitogenic and hybrid ultramafick rocks, orthomagmatic, and also hybrid gabbroids are distinguished among rocks of the massif. The zircon crystals revealed in the rocks of the massif are divided into four types (relic, xenogenic, syngenetic and epigenetic), which differ in morphology, cathodoluminescence and geochemical properties, as well as in isotope age and isotopic Hf. Relict and xenogenic zircon crystals have predominantly rounded resorption forms and low-intensity cathodoluminescent glow and are usually devoid of oscillatory zonation. Syngenetic and epigenetic zircon crystals have well-developed crystallographic faceting, moderate to intense cathodoluminescent glow and rhythmic oscillatory zonation. The isotope age of zircon crystals from the rocks of the massif varies from ~ 3,100 to ~ 20 Ma, ie, they are polychronous. The crystals of relic and xenogeneic zircons contained in hybrid ultramafites and hybrid olivine gabbroids have a more ancient, predominantly Precambrian age, while syngenetic zircons have Early Jurassic-Cretaceous age, and epigenetic ones have late Cretaceous age. Crystals of zircon are heterogeneous in terms of the isotopic composition of Hf. The lowest value of the parameter 176Hf / 177Hf LuCorr (0.280771) is determined in the oldest relic crystal (3,096 Ma). In the syngenetic zircon crystals with age in the range of 167-159 to a million years, higher values of the parameter 176Hf / 177HfLuCorr (0.283105-0.283219) were determined. The results of the performed studies of zircons from the rocks of the massif are consistent with the previously proposed model of its polygenic formation.
Keywords
цирконы,
геохимия,
U-Pb изотопный возраст,
изотопия Hf,
ультрамафитовые рести-ты,
габброиды,
офиолиты,
о. Сахалин,
zircons,
geochemistry,
U-Pb isotope age,
isotopy Hf,
ultramafic restites,
gabbroids,
ophiolites,
Sakhalin IslandAuthors
| Lesnov Felix P. | V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences | felix@igm.nsc.ru; lesnovfp@list.ru |
| Kapitonov Igor N. | A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute | Igor_Kapitonov@vsegei.ru |
| Sergeev Sergey A. | A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute | sergey_sergeev@vsegei.ru |
Всего: 3
References
Александров И. А., Zhao Pan, Ивин В.В., Liao Jia-Ping, Jahn Bor-ming. Формирование континентальной коры о. Сахалин на северо-восточной окраине Евразии // Геология и минерагения Северной Евразии. Новосибирск : Изд-во ИГМ СО РАН, 2017. С. 14-15
Аникина Е.В., Краснобаев А. А., Алексеев А.В., Бушарина С.В. Геохимическая, U-Pb и Hf изотопная систематика цирконов из габброидов Волковского массива на Среднем Урале // Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Т. 1: XI Всероссийское петрографическое совещание с участием зарубежных ученых. Екатеринбург : Изд-во ИГиГ УрО РАН, 2010. С. 47-48
Баданина И.Ю., Белоусова Е.А., Малич К.Н. Изотопный состав гафния цирконов дунитов Нижне-Тагильского и Гулин-ского массивов (Россия) // Доклады Академии наук. 2013. Т. 448, № 1. С. 59-63
Зингер Т.Ф., Бортников Н.С., Шарков Е.В., Борисовский С.Е., Антонов А.В. Влияние пластических деформаций в цирконе на его химический состав (на примере габброидов из зоны спрединга Срединно-Атлантического хребта, впадина Маркова, 6о N) // Доклады Академии наук. 2010. Т. 433, № 6. С. 785-791
Изотопное датирование геологических процессов: новые результаты, подходы, перспективы. СПб. : Sprinter, 2015. 358 с
Капитонов И.Н., Петров О.В., Шевченко С. С. и др. Изотопно-геохимические и геохронологические исследования цирконов пелагических илов из района арктических хребтов Ломоносова и Альфа-Менделеева // Региональная геология и металлогения. 2014. № 60. С. 5-20
Леснов Ф.П. Петрология полигенных мафит-ультрамафитовых массивов Восточно-Сахалинской офиолитовой ассоциации. Новосибирск : ГЕО, 2015. 240 с
Малич К.Н., Баданина И.Ю., Белоусова Е.А. Lu-Hf изотопная систематика архейских цирконов ультрамафитов платино-носных массивов // Минералогия во всем пространстве этого слова: проблемы укрепления минерально-сырьевой базы и рационального использования минерального сырья. СПб. : Изд-во Российского минералогического общества, 2012. С. 182-184
Малич К.Н., Краснобаев А. А., Баданина И.Ю., Белоусова Е.А. О природе цирконов ультрамафитов зональных платино-носных массивов // Изотопное датирование геологических процессов: новые результаты, подходы, перспективы. СПб. : Sprinter, 2015. С. 174-175
Сафонова И.Ю., Рино Ш., Маруяма Ш. U-Pb возраст детритовых цирконов из современных отложений реки Янцзы и этапы орогении в Юго-Восточной Азии // Доклады Академии наук. 2010. Т. 431, № 1. С. 72-77
Туркина О.М., Капитонов И.Н. Изотопный Lu-Hf состав циркона как индикатор источников расплава для палеопротеро-зойских коллизионных гранитов (Шарыжалгайский выступ, Сибирский кратон) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, № 2. С. 181-199
Туркина О.М., Прияткина Н.С. Изотопный Lu-Hf состав циркона и геохимия палеопротерозойских гранитоидов Бирю-синского блока (Юго-Запад Сибирского кратона) // Геосферные исследования. 2017. № 1. С. 60-72
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
Bouvier A., Vervoort J.D., Patchett P.J. The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets // Earth and Planet. Sci. Lett. 2008. V. 273. P. 48-57
Chauvel C., Blichert-Toft J. A hafnium isotope and trace element perspective on melting of the depleted mantle // Earth and Planet. Sci. Lett. 2001. V. 190. P. 137-151
Elhlou S., Belousova E., Griffin W.L., Pearson N.J., O'Reilly S.Y. Trace element and isotopic composition of GJ red zircon standard by laser ablation // Geochim. Cosmochim. Acta. 2006. V. 70, No A158
Griffin W.L., Pearson N.J., Belousova E., Jackson S.E., van Achterbergh E., O'Reilly S.Y., Shee S.R. The Hf isotope composition of cratonic mantle: LAM-MC-ICPMS analysis of zircon megacrysts in kimberlites // Geochem. Cosmochim. Acta. 2000. V. 64. P. 133-147
Kinny P.D., Maas R. Lu-Hf and Sm-Nd isotope systems in zircon Zircon // Reviews in mineralogy and geochemistry. 2003. V. 53. P. 327-341
Knauf O. The age of dunite-clinopyroxenite core of Kytlym and Galmoenan zonal Ural-type massifs by U-Pb data of zircons // 33th Int. Geol. Congr. Abstracts. Oslo, 2008. P. 105-107
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
Scherer E., Munker C., Mezger K. Calibration of the Lutetium-Hafnium clock. Science. 2001. V. 293. P. 683-687
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. V. 3, No 2. P. 289-296
Woodhead J.D., Hergt J.M. Preliminary appraisal of seven natural zircon reference materials for in situ Hf isotope determination // Geostand.Geoanal. Res. 2005. V. 29. P. 183-195
Woodhead J., Hergt J., Shelley M., Eggins S., Kemp R. Zircon Hf-isotope analysis with an excimer laser, depth profiling, ablation of complex geometries, and concomitant age estimation // Chem. Geol. 2004. V. 209. P. 121-135
Zeh A., Gerdes A., Barton J.M.J. Archean accretion and crustal evolution of Kalahari Craton-the zircon age and Hf isotope record of granite rocks from Barbarton/Swazirland to the Francistown Arc // J. Petrol. 2009. 50. P. 933-966
