Инд. авторы:	Туркина О.М., Капитонов И.Н.
Заглавие:	Изотопный lu-hf состав циркона как индикатор источников расплава для палеопротерозойских коллизионных гранитов (шарыжалгайский выступ, сибирский кратон)
Библ. ссылка:	Туркина О.М., Капитонов И.Н. Изотопный lu-hf состав циркона как индикатор источников расплава для палеопротерозойских коллизионных гранитов (шарыжалгайский выступ, сибирский кратон) // Геология и геофизика. - 2017. - Т.58. - № 2. - С.181-199. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG20170201; РИНЦ: 28431811;
Реферат:	eng: We present geochemical characteristics of rocks and results of local dating and Lu-Hf isotopic analysis of zircons from two massifs of Paleoproterozoic collisional granitoids in the northwest of the Sharyzhalgai uplift. The rocks of the Alar intrusion in the Bulun terrane correspond in major- and trace-element composition to I -type potassic granites. The Alar granites formed at ~780 ºC and <5-8 kbar through melting of predominantly graywacke (volcanosedimentary) source rocks with the contribution of plagiogneisses of tonalite-trondhjemite complex. The age and Lu-Hf isotopic similarity between inherited zircon core (3.3-3.0 and 2.85-2.6 Ga) in these granites and zircons from the Paleo- and Mesoarchean rocks of the Bulun terrane suggests that the latter are the most likely crustal sources of the granites. The more radiogenic isotope composition of the Paleoproterozoic (1.85 Ga) igneous zircons from the granites as compared with the zircons from the Archean crustal rocks of the Bulun terrane testifies to the contribution of juvenile material to the granite formation. Highly ferroan granodiorites and granites of the Shumikha intrusion in the Onot terrane are enriched in HFSE and correspond to A -type granites. They probably derived by the melting of crustal sources of intermediate-felsic (tonalitic) and mafic composition at ≥860 ºC. The Hf isotope composition of igneous and inherited zircons indicates that the granites formed from ancient crustal source (model Hf age is >3.0 Ga) with the contribution of Neoarchean juvenile, probably mafic material. rus: Представлена петрогеохимическая характеристика пород и результаты локального датирования и определения Lu-Hf изотопного состава циркона для двух массивов палеопротерозойских коллизионных гранитоидов из северо-западной части Шарыжалгайского выступа. Породы Аларского массива в Булунском блоке по содержанию петрогенных и редких элементов соответствуют калиевым гранитам I -типа. Их образование при Т ~ 780 °С и Р < 5-8 кбар было связано с плавлением преимущественно грауваккового (вулканогенно-осадочного) субстрата при участии плагиогнейсов ТТГ комплекса. Сходство по возрасту и изотопному Lu-Hf составу унаследованных ядер циркона с возрастом 3.3-3.0 и 2.85-2.6 млрд лет в гранитах с цирконами из палео- и мезоархейских пород Булунского блока позволяет рассматривать последние в качестве наиболее вероятных коровых источников для гранитов. Более радиогенный изотопный состав палеопротерозойских (1.85 млрд лет) магматических цирконов из гранитов в сравнении с породами архейской коры Булунского блока дает свидетельства вклада ювенильного материала в образование гранитов. Высокожелезистые гранодиориты и граниты Шумихинского массива в Онотском блоке обогащены высокозарядными элементами и отвечают гранитоидам А -типа. Их формирование, вероятно, было связано с плавлением корового материала, представленного породами среднекислого (тоналитового) и основного состава при Т ≥ 860 °С. Согласно изотопному Lu-Hf составу магматического (1.86 млрд лет) и ксеногенного (2.53 млрд лет) циркона, доминирующим источником служила древняя кора (модельный Hf возраст 3.0 млрд лет) при участии ювенильного, предположительно мафического неоархейского материала.
Ключевые слова:	sources of melt; Lu-Hf isotopes; zircon; collisional granitoids; палеопротерозой; источники расплава; Lu-Hf изотопия; циркон; коллизионные гранитоиды; Paleoproterozoic;
Издано:	2017
Физ. характеристика:	с.181-199
Цитирование:	1. Диденко А.Н., Водовозов В.Ю., Козаков И.К., Бибикова Е.В. Палеомагнитное и геохронологическое изучение постколлизионных раннепротерозойских гранитоидов юга Сибирской платформы: методические и геодинамические аспекты // Физика Земли, 2005, № 2, с. 66-83. 2. Донская Т.В., Сальникова Е.Б., Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Ковач В.П., Яковлева С.З., Бережная Н.Г. Раннепротерозойский постколлизионный магматизм южного фланга Сибирского кратона: новые геохронологические данные и геодинамические следствия // ДАН, 2002, т. 382, № 5, с. 663-667. 3. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Ковач В.П., Мазукабзов А.М. Петрогенезис раннепротерозойских постколлизионных гранитоидов юга Сибирского кратона // Петрология, 2005, т. 13, № 3, с. 253-279. 4. Донская Т.В., Бибикова Е.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Баянова Т.Б., ДеВаэле Б., Диденко А.Н., Бухаров А.А., Кирнозова Т.И. Петрогенезис и возраст вулканитов кислого состава Северо-Байкальского вулканоплутонического пояса, Сибирский кратон // Петрология, 2008, т. 16, № 5, с. 1-31. 5. Левицкий В.И., Мельников А.И., Резницкий Л.З., Бибикова Е.В., Кирнозова Т.И., Козаков И.К., Макаров В.А., Плоткина Ю.В. Посткинематические раннепротерозойские гранитоиды юго-западной части Сибирской платформы // Геология и геофизика, 2002, т. 43 (8), с. 717-731. 6. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Мельгунов М.С. Геохимия метаосадочно-вулканогенных толщ и гранитоидов Онотского зеленокаменного пояса // Геохимия, 2001, № 1, с. 31-50. 7. Ножкин А.Д., Бибикова Е.В., Туркина О.М., Пономарчук В.А. Изотопно-геохронологическое исследование (U-Pb, Ar-Ar, Sm-Nd) субщелочных порфировидных гранитов Таракского массива Енисейского кряжа // Геология и геофизика, 2003, т. 44(9), с. 879-889. 8. Ризванова Н.Г., Левицкий В.И., Богомолов Е.С., Сергеева Н.А., Гусева В.Ф., Васильева И.М., Левский Л.К. Геохронология метаморфических процессов (Шарыжалгайский выступ Сибирского кратона) // Геохронометрические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологических процессов. Материалы конференции. М., ИГЕМ РАН, 2012, с. 304-306. 9. Розен О.М. Сибирский кратон: тектоническое районирование, этапы эволюции // Геотектоника, 2003, № 3, с. 3-21. 10. Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Левицкий В.И., Резницкий Л.З., Мельников А.И., Козаков И.К., Ковач В.П., Бараш И.Г., Яковлева С.З. Возрастные рубежи проявления высокотемпературного метаморфизма в кристаллических комплексах Иркутного блока Шарыжалгайского выступа фундамента Сибирской платформы: результаты U-Pb датирования единичных зерен циркона // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2007, т. 15, № 4, с. 3-19. 11. Туркина О.М. Протерозойские тоналиты и трондьемиты юго-западной окраины Сибирского кратона: изотопно-геохимические данные о нижнекоровых источниках и условиях образования расплавов в коллизионных обстановках // Петрология, 2005, т. 13, № 1, с. 41-55. 12. Туркина О.М., Ножкин А.Д. Океанические и рифтогенные метавулканические ассоциации зеленокаменных поясов северо-западной части Шарыжалгайского выступа, Прибайкалье // Петрология, 2008, т.16, № 5, с. 501-526. 13. Туркина О.М., Ножкин А.Д., Баянова Т.Б. Источники и условия образования раннепротерозойских гранитоидов юго-западной окраины Сибирского кратона // Петрология, 2006, т. 14, № 3, с. 284-306. 14. Туркина О.М., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Лепехина Е.Н., Пресняков С.Л., Салтыкова Т.Е. Палеоархейский тоналит-трондьемитовый комплекс северо-западной части Шарыжалгайского выступа (юго-запад Сибирского кратона): результаты U-Pb и Sm-Nd исследования // Геология и геофизика, 2009, т. 50 (1), с. 21-37. 15. Туркина О.М., Урманцева Л.Н., Бережная Н.Г., Пресняков С.Л. Палеопротерозойский возраст протолитов метатерригенных пород восточной части Иркутного гранулитогнейсового блока (Шарыжалгайский выступ Сибирского кратона) // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2010, т. 18, № 1, с. 18-33. 16. Туркина О.М., Капитонов И.Н., Сергеев С.А. Изотопный состав Hf в цирконе из палеоархейских плагиогнейсов и плагиогранитоидов Шарыжалгайского выступа (юг Сибирского кратона): и его значение для оценки роста континентальной коры // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (3), с. 357-370. 17. Туркина О.М., Лепехина Е.Н., Бережная Н.Г., Капитонов И.Н. U-Pb возраст и изотопная Lu-Hf систематика детритовых цирконов из парагнейсов Булунского блока (Шарыжалгайский выступ фундамента Сибирской платформы) // ДАН, 2014а, т. 458, № 5, с. 582-589. 18. Туркина О.М., Сергеев С.А., Капитонов И.Н. U-Pb возраст и Lu-Hf изотопные характеристики детритовых цирконов из метаосадков Онотского зеленокаменного пояса (Шарыжалгайский выступ, юг Сибирского кратона) // Геология и геофизика, 2014б, т. 55 (11), с. 1581-1597. 19. Aftalion M., Bibikova E.V., Bowes D.R., Hopgood A.M., Perchuk L.L. Timing of Early Proterozoic collisional and extensional events in the granulite-gneiss-charnockite-granite complex, Lake Baikal, USSR: a U-Pb, Rb-Sr, and Sm-Nd isotopic study // J. Geol., 1991, v. 99, p. 851-861. 20. Altherr R., Holl A., Hegner E., Langer C., Kreuzer H. High-potassium, calc-alkaline I-type plutonism in the European Variscides: northern Vosges (France) and northern Schwarzwald (Germany) // Lithos, 2000, v. 50, p. 51-73. 21. Annen C., Sparks R.S.J. Effects of repetitive emplacement of basaltic intrusions on thermal evolution and melt generation in the crust // Earth Planet Sci. Lett., 2002, v. 203, p. 937-955. 22. Bergantz G.W. Underplating and partial melting: implications for melt generation and extraction // Science, 1989, v. 245, p. 1093-1094. 23. Blichert-Toft J., Albarede F. The Lu-Hf isotope geochemistry of chondrites and evolution of the crust-mantle system // Earth Planet Sci. Lett., 1997, v. 148, p. 243-258. 24. Chauvel C., Blichert-Toft J. A hafnium isotope and trace element perspective on melting of the depleted mantle // Earth Planet Sci. Lett., 2001, v. 190, p. 137-151. 25. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.J., Ellis D.J., Frost C.D. A geochemical classification for granitic rocks // J. Petrol., 2001a, v. 42, p. 2033-2048. 26. Frost C.D., Bell J.M., Frost B.R., Chamberlain K.R. Crustal growth by magmatic underplating: isotopic evidence from the northern Sherman batholith // Geology, 2001b, v. 29, p. 515-518. 27. 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. 28. Griffin W.L., Wang X., Jackson S.E., Pearson N.J., O’Reilly S.Y., Xu X., Zhou X. Zircon chemistry and magma mixing, SE China: In-situ analysis of Hf isotopes, Tonglu and Pingtan igneous complexes// Lithos, 2002, v. 61, p. 237-269. 29. Harrison T.M., Watson E.B., Aikman A.B. Temperature spectra of zircon crystallization in plutonic rocks // Geology, 2007, v. 35, p. 635-638. 30. Huppert H., Sparks R.S.J. The generation of granitic magmas by intrusion of basalt into continental crust // J. Petrol., 1988, v. 29, p. 599-624. 31. Jung S., Mezger K., Hoernes S. Petrology and geochemistry of syn- to post-collisional metaluminous A-type granite - a major and trace element and Nd-Sr-Pb-O- isotope study from the Proterozoic Damara Belt, Namibia // Lithos, 1998, v. 45, p. 147-175. 32. Kemp A.I.S., Hawkesworth C.J., Foster G.L., Paterson B.A., Woodhead J.D., Hergt J.M., Gray C.M., Whitehouse M.J. Magmatic and crustal differentiation history of granitic rocks from Hf-O isotopes in zircon // Science, 2007, v. 315, p. 980-983. 33. Kerr A., Fryer B.J. Nd isotope evidence for crust-mantle interaction in the generation of A-type granitoid suites in Labrador, Canada // Chem. Geol., 1993, v. 104, p. 39-60. 34. Kurhila M., Andersen T., Rämo O.T. Diverse sources of crustal granitic magma: Lu-Hf isotope data on zircon in three Paleoproterozoic leucogranites of southern Finland // Lithos, 2010, v. 115, p. 263-271. 35. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot/Ex, Version 2.10. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 1999, v. 1, 46 p. 36. Ludwig K.R. SQUID 1.00. A user’s manual. Berkeley Geochronology Center Special Publication, 2000, № 2, 19 p. 37. Martin H. Archean grey gneisses and the genesis of continental crust //Archean crustal evolution. Amsterdam, Elsevier, 1994, p. 205-259. 38. Miller C.F., McDowell S.M., Mapes R.W. Hot and cold granite? Implications of zircon saturation temperatures and preservation of inheritance // Geology, 2003, v. 31, p. 529-532. 39. Mo X., Niu Y., Dong G., Zhao Z., Hou Z., Zhou S., Ke S. Contribution of syncollisional felsic magmatism to continental crust growth: a case study of the Paleogene Linzizong volcanic succession in southern Tibet // Chem. Geol., 2008, v. 250, p. 49-67. 40. Montel J.-M., Vielzeuf D. Partial melting of metagreywackes. Part II. Composition of minerals and melts // Contrib. Mineral. Petrol., 1997, v. 128, p. 176-196. 41. Poller U., Gladkochub D., Donskaya T., Mazukabzov A., Sklyarov E., Todt W. Multistage magmatic and metamorphic evolution in the Southern Siberian craton: Archaean and Paleoproterozoic zircon ages revealed by SHRIMP and TIMS // Precam. Res., 2005, v. 136, p. 353-368. 42. Rapp R.P., Watson E.B. Dehydration melting of metabasalt at 8-32 kbar: implications for continental growth and crust-mantle recycling // J. Petrol., 1995, v. 36, p. 891-931. 43. Shaw S.E., Flood R.H., Pearson N.J. The New England batholith of eastern Australia: evidence of silicic magma mixing from zircon 176Hf/177Hf ratios // Lithos, 2011, v. 126, p. 115-126. 44. Singh J., Johannes W. Dehydration melting of tonalites. Part II. Composition of melts and solids // Contrib. Mineral. Petrol., 1996, v. 125, p. 26-44. 45. Skjerlie K.P., Johnston A.D. Fluid-absent melting behavior of an F-rich tonalitic gneiss at mid-crustal pressures: implications for the generation of anorogenic granites // J. Petrol., 1993, v. 34, p. 785-815. 46. Söderlund U., Patchett P.J., Vervoort J.D., Isachsen C.E. The 176Lu decay constant determined by Lu-Hf and U-Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions // Earth Planet Sci. Lett., 2004, v. 219, p. 311-324. 47. Sylvester P.J. Post-collisional strongly peraluminous granites // Lithos, 1998, v. 45, p. 29-44. 48. Thompson A.B., Connolly A.D. Melting of the continental crust: some thermal and petrological constraints on anatexis in continental collision zones and other tectonic settings // J. Geophys. Res., 1995, v. 100, p. 15565-15579. 49. Turkina O.M., Berezhnaya N.G., Lepekhina E.N., Kapitonov I.N. U-Pb (SHRIMP II), Lu-Hf isotope and trace element geochemistry of zircons from high-grade metamorphic rocks of the Irkut terrane, Sharyzhalgay Uplift: implications for the Neoarchaean evolution of the Siberian Craton // Gond. Res., 2012, v. 21, p. 801-817. 50. Vielzeuf D., Montel J.M. Partial melting of metagreywackes. Part I. Fluid-absent experiments and phase relationships // Contrib. Mineral. Petrol., 1994, v. 117, p. 375-393. 51. Villaseca C., Orejana D., Belousova E.A. Recycled metaigneous crustal sources for S- and I-type Variscan granitoids from the Spanish System batolite: constraints from Hf isotope zircon composition // Lithos, 2012, v. 153, p. 84-93. 52. Watkins J.M., Clemens J.D., Treloar P.J. Archaean TTGs as sources of younger granitic magmas: melting of sodic metatonalites at 0.6-1.2 GPa // Contrib. Mineral. Petrol., 2007, v. 154, p. 91-110. 53. Watson E.B., Harrison T.M. Zircon saturation revisited: temperature and composition effects in a variety of crustal magma types // Earth Planet. Sci. Lett., 1983, v. 6, p. 295-304. 54. Whalen J.B., Symes E.C., Stern R.A. Geochemical and Nd isotopic evolution of Paleoproterozoic arc-type granitoid magmatism in the Flin Flon Belt, Trans-Hudson orogen, Canada // Can. J. Earth Sci. 1998, v. 36, p. 227-250. 55. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe / Eds. M.A. McKibben, W.C. Shanks III, W.I. Ridley // Rev. Econ. Geol., 1998, v. 7, p. 1-35. 56. Yang J.-H., Wu F.-Y., Wilde S., Xie L.-W., Yang Y.-H., Liu X.-M. Tracing magma mixing in granite genesis: in situ U-Pb dating and Hf-isotope analysis of zircons // Contr. Miner. Petrol., 2007, v. 15, p. 177-190.