Geochronology of the alkaline-ultra-basic carbonatite complex Arbarastakh (Aldan shlied, Yakutia): new Ar-Ar and U-Pb data | Geosphere Research. 2022. № 4. DOI: 10.17223/25421379/25/3

Geochronology of the alkaline-ultra-basic carbonatite complex Arbarastakh (Aldan shlied, Yakutia): new Ar-Ar and U-Pb data

This paper is devoted to a new geochronological data for the main rocks that make up the Arbarastakh alkaline ultramafic carbonatite complex, and includes information on the mineralogical and petrographic features of these rocks. The Arbarastakh complex is located in the Republic of Sakha (Yakutia) in the southeast of Russia, within the basin of the Arbarastakh River, in the Lena River basin. Tectonically, the complex is located in the eastern part of the Aldan shield on the southeastern margin of the Siberian craton. The main structural feature of the Arbarastakh complex is its concentric-zonal structure, expressed in the regular alternation of rocks with different compositions and different occurrence conditions. The main phase of the complex composes a stock-like body of alkaline pyroxenites, which has a rounded-ellipsoid shape in plan view. Between the body of pyroxene rocks and the ring fault there is a continuous zone of fenites - contact-metasomatic rocks. Dikes of alkaline syenites, ijolite-urtites and melteigites, are found in the area of the alkaline complex. Dikes of alkaline syenites are localized in the endocontact zone of the complex. The carbonatites of the Arbarastakh complex are concentrated within the core of pyroxene rocks and occur as a series of incompletely conical dike-like bodies. The most common are calcite varieties of carbonatites with pyrochlore and phlogopite, as well as silicocarbonatites. Veins of dolomitic and ankeritic carbonatites occur much less frequently in pyroxenites. Geochronological studies of alkaline rocks of the Arbarastakh alkaline-ultramafic carbonatite complex reflect a rather long history of the formation of the complex and characterize the multi-stage intrusion of rocks. The results of Ar-Ar dating showed the time of crystallization of the main phase of the complex - pyroxenites - 632.5 ± 6 Ma; alkaline syenites - 645.9 ± 6.4 Ma. The emplacement time of silicocarbonatites is 642.6 ± 6.6 Ma; the formation of carbonatites occurred in the ranges of 651 ± 6 and 657.8 ± 6.5 Ma. U-Pb dating of pyroxenites showed an age of 638.2 ± 3.1 Ma; time of intrusion of carbonatites is 650.3 ± 9.8 Ma; and the crystallization age of alkaline syenite is 641.7 ± 5.6 Ma. Thus, a certain age range of formation of rocks of the Ar-barastakh complex is ~ 657-636 Ma, which is within the range of values for other alkaline carbonatite complexes, which structurally gravitate towards the marginal parts of the Siberian Craton and are characterized by similar types of rare-metal deposits.

Download file

Counter downloads: 41

Keywords

geochronology, Siberian Craton, LIP, supercontinent, Rodinia

Authors

Name	Organization	E-mail
Prokopyev Ilya R.	V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS; Novosibirsk State University	prokopev_ilya@mail.ru
Doroshkevich Anna G.	V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS; N.L. Dobretsov Geological Institute SB RAS	doroshkevich@igm.nsc.ru
Ponomarchuk Anton V.	V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS	aponomar@igm.nsc.ru
Kruk Mikhail Ni.	V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS	krukmn@igm.nsc.ru
Izbrodin Ivan A.	V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS	izbrodin@ginst.ru
Vladykin Nikolai V.	A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS

Всего: 6

References

Врублевский В.В., Покровский Б.Г., Журавлев Д.З., Аношин Г.Н. Вещественный состав и возраст nенченгинcкого линейного комплекса каpбонатитов, Ениcейcкий 1фяж // Петрология. 2003. Т. 11, № 2. С. 145-163

Врублевский В.В., Ревердатто В.В., Изох А.Э., Гертнер И.Ф., Юдин Д.С., Тишин П.А. Неопротерозойский карбонатитовый магматизм Енисейского кряжа, центральная Сибирь: 40Ar/39Ar - геохронология пенченгинского комплекса // Доклады Академии наук. 2011. Т. 437, № 4. С. 514-519

Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Ковач В.П., Травин А.В., Вингейт М.Т.Д. Лейкогранитный магматизм А-типа в эволюции континентальной коры западного обрамления Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2007. Т. 48, № 1. С. 5-21

Верниковская А.Е., Даценко В.М., Верниковский В.А., Матушкин Н.Ю., Лаевский Ю.М., Романова И.В., Травин А.В., Воронин К.В., Лепехина Е.Н. Эволюция магматизма и карбонатит-гранитная ассоциация в неопротерозойской активной континентальной окраине сибирского кратона: термохронологические реконструкции // Доклады Академии наук. 2013. Т. 448, № 5. С. 555-562

Верниковский В.А., Верниковская А.Е., Сальникова Е.Б. и др. Позднерифейский щелочной магматизм западного обрамления Сибирского кратона: результат континентального рифтогенеза или аккреционных событий? // Доклады Академии наук. 2008. Т. 419, № 1. С. 90-94

Глаголев А.А., Корчагин А.М., Харченков А.Г. Шелочно-ультраосновные массивы Арбарастах и Инагли. М. : Наука, 1974. 174 с

Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Мазукабзов А.М., Станевич А.М., Скляров Е.В., Пономарчук В.А. Комплекcы-процессов растяжения на юге C^Hpc^™ ^атона в докембpии // Геология и геофизика. 2007. T. 48, № 1. С. 22-41

Гордиенко И.В. Связь субдукционного и плюмового магматизма на активных границах литосферных плит в зоне взаимодействия Сибирского континента и палеоазиатского океана в неопротерозое и палеозое // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10, № 2. С. 405-457

Горошко М.В., Гурьянов В.А. Уран-редкометальное оруденение в массивах ультраосновных целочных пород юго - востока Сибирской платформы // Тихоокенская геология. 2004. Т. 23, № 2. С. 76-91

Добрецов Н.Л. Раннепалеозойская тектоника и геодинамика Центральной Азии: роль раннепалеозойских мантийных плю-мов // Геология и геофизика. 2011. № 12. С. 1957-1973

Зленко Н.Д. Позднесинийские интрузии центрального типа восточной окраины Алданского щита // Труды ВАГТ. 1961. Вып. 7. С. 66-73

Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. Мантийные плюмы Северо-Восточной Азии и их роль в формировании эндогенных месторождений // Геология и геофизика. 2014. № 2. С. 153-184

Лиханов И.И., Ревердатто В.В. Неопротерозойские комплексы - индикаторы континентального рифтогенеза как свидетельство процессов распада Родинии на западной окраине Сибирского кратона // Геохимия. 2015. № 8. С. 675-694

Метелкин Д.В., Верниковский В.А., Казанский А.Ю. Неопротерозойский этап эволюции Родинии в свете новых палео-магнитных данных по западной окраине Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2007. Т. 48, № 1. С. 42-59

Ножкин А.Д., Туркина О.М., Баянова Т.Б., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Постников А.А., Травин А.В., Эрнст Р.Е. Неопротерозойский рифтогенный и внутрипоитный магматизм Енисейского кряжа как индикатор процессов распада Родинии // Геология и геофизика. 2008. Т. 49, № 7. С. 666-688

Парфенов Л.М., Кузьмин М.И. Тектоника, геодинамика и металлогения территории республика Саха (Якутия). М.: Наука, 2001. 570 с

Рипп Г.С., Дорошкевич А.Г., Посохов В.Ф. Возраст карбонатитового магматизма Забайкалья // Петрология. 2009. Т. 17, № 1. С. 79-96

Рыцк Е.В., Шалаев B.C., Ризванова Н.Г., Крымжий Р.Ш., Манеев А.Ф., Рилс Г.В. Олокитская зона Байкальской складчатой области: новые изотопно-геохронологические и петрогеохимические данные // Геотектоника. 2002. № 1. С. 29-41

Сазонов А.М., Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Федорова А.В., Гавриленко В.В., Звягина Е.А., Леонтьев С.И. Заан-гарский щелочной интрузив, Енисейский кряж: Rb-Sr Sm-Nd изотопный возраст пород и источники фельдшпатоидных магм в позднем докембрии // Доклады Академии наук. 2007. Т. 413, № 6. С. 798-802

Травин А.В. Термохронология субдукционно-коллизионных. коллизионных событий Центральной Азии : автореф. дис. ... д-ра геол.-минерал. наук. Новосибирск, 2016

Хромова Е.А., Дорошкевич А.Г., Избродин И.А. Геохимическая и Sr-Nd-Pb характеристики щелочных пород и карбонатитов Белозиминского массива (Восточный Саян) // Геосферные исследования. 2020. № 1. С. 33-55. DOI: 10.17223/25421379/14/3

Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Никифоров А.В., Котов А.Б., Владыкин Н.В. Позднерифейский рифтогенез и распад Лавразии: данные геохронологических исследований щелочно-ультраосновных комплексов южного обрамления Сибирской платформы // Доклады Академии наук. 2005. Т. 404, № 3. С. 400-406

Baksi A.K.. Archibald D.A.. Farrar E.Intercalibration of 40Ar/39Ar dating standards // Chemical Geology. 1996. V. 129. P. 307324

В1аск L.P., Kamo S.L., Allen C.M., TEMORA 1: a new zircon standard for Phanerozoic U-Pb geochronology // Chem. Geol. 2003. V. 200. P. 155-170. doi: 10.1016/S0009-2541(03)00165-7

Dalton J.A., Wood B.J. The compositions of primary carbonate melts and their evolution through wallrock reaction in the mantle // Earth and Planetary Science letters 1993. V. 119. P. 511-525

Doroshkevich A.G., Veksler I.V., Izbrodin I.A., Ripp G.S., Khromova E.A., Posokhov V.F., Travin A.V., Vladykin N.V. Stable isotope composition of minerals in the Belaya Zima plutonic complex, Russia: Implications for the sources of the parental magma and metasomatizing fluids // Journal of Asian Earth Sciences. 2016. V. 26. P. 81-96

Ernst R.E., Bell K. Large igneous provinces (LIPs) and carbonatites // Mineralogy and Petrology. 2010. V. 98. P. 55-76. doi: 10.1007/s00710-009-0074-1

Ernst R.E., Davies D.R., Jowitt S.M., Campbell I.H. When do mantle plumes destroy diamonds? // Earth and Planetary Science Letters. 2018. V. 502. P. 244-252. doi: 10.1016/j.epsl.2018.08.058

Guzmics T., Zajacz Z. Trace element partitioning between immsicible silicate and carbonate melts, based on natural melt inclusions from Kerimasi volcano. Tanzania. Goldschmidt Conference Abstracts. 2013. Р. 1238

Hamilton D.L., Kjasgaard B.A. The immiscibility of silicate and carbonate liquids // The South African Journal of Geology. 1993. V. 96 (3). P. 139-142

Kogarko L.N., Kononova V.A., Orlova M.P., Woolley A.R. Alkaline Rocks and Carbonatites of the World. Part Two: Former USSR, London : Chapman & Hall, 1995

Kruk M.N., Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R., Izbrodin I.A. Mineralogy of the Arbarastakh Complex (Republic of Sakha, Yakutia, Russia) // Minerals. 2021. V. 11. Р. 556. doi: 10.3390/min11060556

Le Bas M.J. Nephelinitite and Carbonatite // Alkaline Igneous Rocks, Geological Society. Special Publications. London, 1987. V. 30. P. 53-83

Li Z.X., Zhong S. Supercontinent-superplume coupling, true polar wander and plume mobility: plate dominance in whole-mantle tectonics // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2009. V. 176. P. 143-156

Ludwig, K.R. User's manual for Isoplot/Ex, version 2.10, a geochronological toolkit for microsoft excel // Berkeley Geochronology Center Special Publication. Berkeley, 1999

Ludwig, K.R. SQUID 1.00, A User's Manual // Berkeley Geochronology Center Special Publications. Berkeley, 2000

Meert J.G., Powell C. McA. Assembly and break-up of Rodinia: introduction to the special volume // Precambrian Research, Special Issue. 2001. V. 110. P. 1-8

Mitchell R.H. Mineralogical and experimental constrains on the origin of niobium mineralization in carbonatites // Geol. Assoc. Can., Short Course Notes. 2005. No. 17. P. 201-216

Mitchell R.H. Sylvite and fluorite microcrysts, and fluorite-nyerereite intergrowths from natrocarbonatite, Oldoinyo Lengai, Tanzania // Mineralogical Magazine. 2006. V. 70. P. 103-114

Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Redina A.A., Obukhov A.V. Magnetite-apatite-dolomitic rocks of Ust-Chulman (Aldan shield, Russia): Seligdar - type carbonatites? // Mineralogy and Petrology. 2017. V. 112. P. 257-266. doi: 10.1007/s00710-017-0534-y

Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Zhumadilova D.V., Starikova A.V. Petrogenesis of Zr-Nb (REE) carbonatites and phos-corites from the Arbarastakh complex (Aldan Shield, Russia); mineralogy and inclusion data // Ore geology Reviews. 2021. V. 131 (2). Р. 104042. doi: 10.1016/j.oregeorev.2021.104042

Rock N.M.S. The nature and origin of ultramafic lamprophyres: alnoites and allied rocks // Journal of Petrology. 1986. V. 27. P. 155-196. doi: 10.1093/petrology/27.1.155

Salnikova E.B., Chakhmouradian A.R., Stifeeva M.V., Reguir E.P., Kotov A.B., Gritsenko Y.D., Nikiforov A.V. Calcic garnets as a geochronological and petrogenetic tool applicable to a wide variety of rocks // Lithos. 2019. V. 338. P. 141-154

Sklyarov E.V., Gladkochub D.P., Mazukabzov A.M., Menshagin Yu.V., Watanabe T., Pisarevsky S.A. Neoproterozoic mafic dike swarms of the Sharyzhalgai metamorphic massif (southern Siberian craton) // Precambrian Research. 2003. V. 22. P. 359-377

Steiger R.H., Jager E. Subcommission on geochronology; Convention on the use of decay constants in geoand cosmochronolo-gy// Earth and Planetary Science Letters. 1977. V. 36. P. 359-362

Tappe S., Foley S.F., Jenner G.A., Kjarsgaard B.A.Integrating Ultramafic Lamprophyres into the IUGS Classification of Igneous Rocks: Rationale and Implications // Journal of Petrology. 2005. V. 46, No. 9. P. 1893-1900

Tappe S., Foley S.F., Jenner G.A. et al. Genesis of ultramafic lamprophyres and carbonatites at Aillik Bay, labrador: a consequence of incipient lithospheric thinning beneath the North Atlantic Craton // Journal of Petrology. 2006. V. 47. Р. 1261-1315. doi: 10.1093/petro logy/egl008

Vladykin N.V., Alymova N. The Zhidoy massif of ultrabasic - alkaline rocks and carbonatites: its geochemical features, sources and ore potential // EGU General Assembly. 2020. doi: 10.5194/egusphere-egu2020-8776

Williams J.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe. Application of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes // Reviews in Economic Geology. 1998. V. 7. P. 1-35. doi: 10.5382/Rev.07.01