2012

News Registration Abstract submission Deadlines Excursions Accommodation Organizing committee
First circular Second circular Abstracts Seminar History Program Travel Contact us
Новости
Первый циркуляр
Второй циркуляр
Регистрация
Оформление тезисов
Тезисы
Программа
Участники
Размещение
Экскурсии
Проезд
Важные даты
Оргкомитет
Обратная связь

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Глубинные источники и изотопный возраст щелочно-карбонатитовой и платиноносной ультрамафит-мафитовой ассоциаций Урала

Русин А.И.,* Краснобаев А.А.,* Банева Н.Н.,* Медведева Е.В.,** Вализер П.М.**

* Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия

**Ильменский государственный заповедник УрО РАН, Миасс, Россия

rusin@igg.uran.ru

 

Концентрически-зональные мафит-ультрамафитовые массивы складчатых областей и щелочно-карбонатитовые комплексы платформ обладают чертами внешнего сходства (Ефимов, 2010; Дубровский, 2011), заключающихся в наличии дунитового или оливинитового ядра и окаймляющих его верлитовых, клинопироксенитовых и других зон, различающихся по уровню щелочности и основности слагающих их породных ассоциаций. Различия вещественного состава концентрически-зональных массивов принято связывать с геодинамическими режимами их формирования. Эталоном дунит-клинопироксенит-габбровых массивов складчатых областей считается Платиноносный пояс Урала. Приуроченность его к Тагильской палеоостровной дуге многими исследователями трактуется как свидетельство формирования в надсубдукционной обстановке. Принципиально иная геолого-тектоническая позиция щелочно-ультраосновных массивов и особенности их вещественного состава указывают на вероятную связь с процессами рифтогенной активизации стабилизированных участков континентальной земной коры.

Длительное время щелочная провинция Ильменских - Вишневых гор рассматривалась в качестве генотипа щелочно-карбонатитовых комплексов складчатых областей. Отличительной особенностью таких комплексов считалось отсутствие связи с глубинным мантийным магматизмом. Нами было установлено, что многочисленные блоки мафит-ультрамафитовых пород этой провинции характеризуются аномально высокими концентрациями редких и РЗЭ и представляют собой фрагменты щелочно-ультраосновной интрузии платформенного типа, дезинтегрированной в зоне регионального постколлизионного сдвига (Русин и др., 2006). В составе этой интрузии возможно выделение трех типовых породных ассоциаций: ультрамафитовой, щелочноультраосновной (метафоидолитовой) и миаскит-карбонатитовой. Геологические соотношения первых двух ассоциаций, наблюдаемые в отдельных блоках (Няшевский и др.), допускают предположение о концентрически зональном строении интрузии. Однако принципиальное значение для понимания ее генезиса имеют результаты всестороннего изучения метафоидолитов, суммированные в работе (Русин и др., 2012). Обнаружение в этих породах реликтового парагенезиса Gros+Px+Ky стало основанием для заключения о гроспидитовом уровне генерации исходных расплавов. Данные по изотопии Nd и Sr в метафоидолитах и связанных с ними карбонатитах свидетельствуют о принадлежности их к обогащенным мантийным резервуарам типа EM 1 и EM2. Получены U-Pb датировки цирконов, свидетельствующие о рифей-вендском (662 и 543 млн. лет) возрасте щелочноультраосновной ассоциации. Исследование Lu-Hf изотопной системы цирконов миаскит-карбонатитовой ассоциации (Недосекова и др., 2010) показало близость первичных отношений изотопов гафния в миаскитах, нефелиновых пегматитах и карбонатитах Вишневогорского массива (εHf=3.5-5.7), отвечающих параметрам умеренно деплетированной мантии. Время генерации исходных расплавов щелочно-карбонатитовой ассоциации в соответствии с модельным Lu-Hf возрастом ранних цирконов составляет 790-880 млн. лет. Эти данные, в совокупности с цирконовыми датировками метафоидолитов, позволяют полагать, что образование щелочно-ультраосновная интрузия Ильменогорской зоны произошло до открытия Уральского океана и было связано с рифей-вендской активизацией рифтогенных процессов, обусловленной функционированием глубинных мантийных плюмов.

Материальные свидетельства плюмовых процессов в докембрийской предыстории Урала наиболее выразительно проявлены в палеоконтинентальном секторе. Это дайковые рои, прослеживающиеся на всем протяжении Урала, расслоенные интрузии (Кусинско-Копанский и Сарановский пояса) и проявления щелочно-ультраосновного магматизма (Суроямский массив, карбонатиты четласского комплекса и др.). Вместе с тем на Урале отсутствуют значимые излияния платобазальтов либо продуктов их денудации в стратотипических разрезах рифея и венда и это дает основание для предположения, что глубинные выплавки могли накапливаться в основании позднедокембрийской коры по механизму "сухого" плюмового андерплейтинга. Подтверждением такой трактовки может быть наличие переходной зоны на границе кора-мантия, зафиксированной сейсмическим профилем УРСЕЙС-95. Огромные объемы габбро с позднедокембрийским Sm-Nd возрастом в массивах Платиноносного пояса, повсеместное развитие в них высокотемпературных пластических (хрупко-пластических) деформаций связанных, как предполагается, с рифтовым литосферным растяжением, а также петрохимическое и металлогеническое (платина, хромитовые и титаномагнетитовые руды) сходство главных породных ассоциаций с платформенными интрузиями центрального типа послужили основанием для вывода о плюмовой (андерплейтинговой) природе платиноносных массивов (Русин и др.,2009). Отсутствие в массивах Платиноносного пояса гарцбургитов, являющихся обязательным элементом океанической литосферы, изотопно-хронологические данные и подобие трендов распределения редких элементов с породными ассоциациями, сопровождающими дунитовое ядро Кондерского массива (Ефимов, 2010, рис. 4, 5), исключают возможность образования массивов Пояса в надсубдукционной обстановке.

Минералого-геохимические и изотопно-хронологические исследования цирконов из всех породных ассоциаций Платиноносного пояса позволили установить чрезвычайную длительность процессов мантийного цирконообразования. В дунитах, клинопироксенитах и габбро обнаружены цирконы трех возрастных групп: I - 2852-2656 млн. лет, II - 1608-564 млн. лет, III - 495-463 млн. лет. Они обладают специфическими изотопно-геохимическими (REE; Lu-Hf) особенностями, указывающими на вероятные глубинные источники вещества (Аникина и др., 2012). Цирконы архейского и раннепротерозойского возраста характеризуются широкими колебаниями содержаний U (34-1891 г/т), Th (5-560 г/т), Th/U (0.2-1.47) и высокими концентрациями РЗЭ (377-1723 г/т). Изотопный состав Hf в них указывает на их преимущественно ювенильное происхождение из заметно различающихся по Lu/Hf источников. Позднепротерозойские цирконы анортитовых габбро образуют кристаллы "магматического" облика с умеренным содержанием U (68-306 г/т), Th (46-638 г/т), Th/U (0.4-1.6) и относительно низкими концентрациями РЗЭ (220-600 г/т). По составу они отвечают "сухим" условиям кристаллизации из базитового расплава. Первичные отношения в них изотопов гафния близки хондритовым (εHf=-3.6…+3.0). Позднепротерозойский циркон в дунитах представляет собой результат преобразования более древних кристаллов, глубинным источником которых была деплетированная мантия (εHf=14.6). Он обогащен легкими РЗЭ, что сближает его с архейским цирконом из оливин-анортитовых габбро. Раннепалеозойские цирконы дунитов (495-463 млн. лет), оливин-анортитовых габбро (450 млн. лет) и лабрадоровых габбро (428 млн. лет) идентичны по облику и составу. Они имеют близкие начальные отношения изотопов гафния и εHf= от +9 до + 15. Это допускает существование общего источника (TDMHf = 0.5-0.6 млрд. лет) с более высоким отношением Lu/Hf по сравнению с источником древнего циркона. Вероятно, такие цирконы фиксируют процесс выведения мантийных блоков в континентальную кору.

Сопряженное исследование U-Pb и Lu-Hf изотопных систем цирконов в настоящее время широко используется для решения вопросов происхождения и эволюции глубинных мантийных пород. Обнаружение позднедокембрийских цирконов с близкими первичными отношениями изотопов гафния в щелочно-ультраосновной ассоциации Ильменогорской зоны и концетрически-зональных массивах Платиноносного пояса, в совокупности с петро-геохимической характеристикой породных ассоциаций, позволяют сделать принципиальный вывод о формировании этих комплексов в связи с рифтогенной предысторией Урала. Глубинные источники вещества этих комплексов могли возникнуть в результате воздействия мантийных плюмов. Отчетливо выраженные колебания изотопных отношений гафния в разновозрастных цирконах могут быть связаны не только со сменой глубинных источников, но и с суммарным эффектом проявления метасоматических, магматических и метаморфических процессов в мантийных резервуарах. Принципиальная возможность обогащения цирконов радиогенным и нерадиогенным гафнием вводит ограничения в постулируемые интерпретации природы глубинных источников вещества и требует обязательного учета данных по Sm-Nd изотопной системе пород (Лохов и др., 2009). В первую очередь это относится к позднепалеозойским и мезозойским датировкам цирконов, отражающим время проявления коллизионных и постколлизионных событий на Урале. Изотопные отношения гафния в них могут быть унаследованными, связанными с ранней метаморфической историей преобразования исходного субстрата.

 

Исследования проведены при финансовой поддержке Интеграционного проекта УрО РАН № 12-И 5-2035 и Проекта № 12-С-5-1011, выполняемого совместно с СО  и  ДВО РАН.

 

Литература:

Аникина Е.В., Краснобаев А.А., Русин А.И. и др. Изотопно-геохимические характеристики цирконов из дунитов, клинопироксенитов и габбро Платиноносного пояса Урала // Докл. АН. 2012. Т. 443. № 6. С. 711-715.

Дубровский М.И. Систематика и петрогенезис пород концентрически-зональных ультраосновных массивов (КЗУМ) // Литосфера. 2011. № 1. С. 34-45.

Ефимов А.А. Итоги столетнего изучения Платиноносного пояса Урала // Литосфера. 2010. № 5. С. 134-153.

Лохов К.И., Капитонов И.Н., Богомолов Е.С. и др. Геохимия изотопов Hf по цирконам и Nd по породам как инструмент корректной интерпретации U-Pb геохронологической информации и оценки рудоносности интрузий основного состава // Гранитзеленокаменные системы архея и их поздние аналоги. Петрозаводск. 2009. С. 109-114.

Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Шарыгин В.В. Lu-Hf изотопный состав цирконов Ильмено-Вишневогорского комплекса (результаты исследования методом лазерной абляции) // Ежегодник-2009. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. С. 283-288.

Русин А.И., Вализер П.М., Краснобаев А.А. и др. Природа гранат-анортит-клинопироксен-амфиболовых пород Ильменогорского комплекса (Ю.Урал) // Литосфера. 2012. № 1. С. 91-109.

Русин А. И., Краснобаев А. А., Русин И.А. и др. Щелочно-ультраосновная ассоциация Ильменских - Вишневых гор // Геохимия, петрология, минерагения и генезис щелочных пород. Миасс: УрО РАН, 2006. С.222-227.

Русин А.И., Русин И.А., Краснобаев А.А. Новый взгляд на природу Платиноносного пояса Урала // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Т. 2. Екатеринбург. 2009. С. 154-157.