Инд. авторы: Туркина О.М., Сергеев С.А., Сухоруков В.П., Родионов Н.В.
Заглавие: U-pb возраст циркона из парагнейсов в гранулитовом блоке шарыжалгайского выступа (юго-запад cибирского кратона): свидетельства архейского осадконакопления и формирования континентальной коры от эо- до мезоархея
Библ. ссылка: Туркина О.М., Сергеев С.А., Сухоруков В.П., Родионов Н.В. U-pb возраст циркона из парагнейсов в гранулитовом блоке шарыжалгайского выступа (юго-запад cибирского кратона): свидетельства архейского осадконакопления и формирования континентальной коры от эо- до мезоархея // Геология и геофизика. - 2017. - Т.58. - № 9. - С.1281-1297. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG20170902; РИНЦ: 30029588;
Реферат: rus: Впервые для гранулитогнейсовых блоков Шарыжалгайского выступа (юго-запад Сибирского кратона) обоснован архейский этап осадконакопления. Высокоглиноземистые парагнейсы содержат детритовые цирконы с возрастным диапазоном от 3.70 до 2.74 млрд лет, которые по характеру распределения РЗЭ соответствуют цирконам магматического происхождения. Палеопротерозойские (~1.86 млрд лет) метаморфические цирконы резко обеднены тяжелыми РЗЭ и Y вследствие их образования одновременно с гранатом, геохимические признаки преобразования при метаморфизме обнаруживают и цирконы с возрастом ~2.5 млрд лет. Накопление терригенных осадочных пород предшествовало неоархейскому этапу магматизма (~2.7-2.6 млрд лет), а их метаморфизм произошел на рубеже неоархей-палеопротерозой и в позднем палеопротерозое. Источниками детритовых цирконов служили преимущественно породы мезоархея, такие как магматические протолиты гранулитов и среднекислые магматические породы. Обнаружение в парагнейсах единичных зерен эо- и палеоархейских детритовых цирконов дает первое прямое свидетельство наличия древнейшей коры (до 3.7 млрд лет) в составе гранулитовых блоков Шарыжалгайского выступа. Совокупность геохронологических данных для ортогранулитов и парагнейсов предполагает следующую последовательность геологических событий для гранулитогнейсовых блоков: ~3.7 млрд лет - начало формирования коры, ~3.4-3.2 млрд лет - среднекислый магматизм, включая рециклинг более ранней коры; ~3.0 млрд лет - субсинхронные магматический и метаморфический процессы и дифференциация континентальной коры. Таким образом, весь цикл от начала формирования коры до ее дифференциации и превращения в кору континентального типа произошел в диапазоне от 3.7 до 3.0 млрд лет.
eng: The Archean stage of sedimentation has been first substantiated for the granulite-gneiss terranes of the Sharyzhalgai uplift (southwest of the Siberian craton). High-alumina paragneisses contain detrital zircons varying in age from 3.7 to 2.74 Ga and corresponding in REE patterns to magmatic zircons. The Paleoproterozoic (~1.86 Ga) metamorphic zircons are strongly depleted in HREE and Y as a result of their formation in equilibrium with garnet. Zircons with an age of ~2.5 Ga also show geochemical signs of alteration during metamorphism. The formation of terrigenous sedimentary rocks preceded the Neoarchean stage of magmatism (~2.7-2.6 Ga), and their metamorphism occurred at the Neoarchean-Paleoproterozoic boundary and in the Late Paleoproterozoic. The sources of detrital zircons were mainly Mesoarchean rocks, such as magmatic protoliths of granulites and intermediate-felsic magmatic rocks. The single Eoarchean and Paleoarchaean detrital zircon grains in the paragneisses are the first direct evidence for the oldest crust (up to 3.7 Ga) in the granulite terranes of the Sharyzhalgai uplift. The set of geochronological data for granulites and paragneisses suggests the following sequence of geologic events for the granulite-gneiss terranes: ~3.7 - the beginning of crustal formation, ~3.4-3.2 Ga - intermediate-felsic magmatism, including the recycling of the more ancient crust, and ~3.0 Ga - coeval magmatic and metamorphic processes and differentiation of the continental crust. Thus, the whole cycle from the beginning of crustal growth to the crustal differentiation and turn into continental crust proceeded from 3.7 to 3.0 Ga.
Ключевые слова: U-Pb возраст; shrimp; осадконакопление; архей; Шарыжалгайский выступ; Paragneisses; Detrital zircon; U-Pb age; sedimentation; Archean; детритовый циркон; парагнейсы; Sharyzhalgai uplift;
Издано: 2017
Физ. характеристика: с.1281-1297
Цитирование: 1. Бибикова Е.В. Уран-свинцовая геохронология ранних этапов развития древних щитов. М., Наука, 1989, 179 с. 2. Великославинский С.Д., Котов А.Б., Ковач В.П., Сорокин А.А., Сорокин А.П., Толмачева Е.В., Ван К.Л., Чун C.Л. Палеопротерозойский возраст протолитов метаосадочных пород сутамской толщи Алданского гранулито-гнейсового мегакомплекса (Становой структурный шов) // ДАН, 2015, т. 463, № 4, с. 438-442. 3. Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Мазукабзов А.М., Сальникова Е.Б., Скляров Е.В., Яковлева С.З. Возраст и геодинамическая интерпретация гранитоидов Китойского комплекса (юг Сибирского кратона) // Геология и геофизика, 2005, т. 46 (11), с. 1139-1150. 4. Глебовицкий В.А., Левченков О.А., Левицкий В.И., Ризванова Н.Г., Левский Л.К., Богомолов Е.С., Левицкий И.В. Возрастные рубежи проявления метаморфизма на Китойском силлиманитовом месторождении (юго-восточное Присаянье) // ДАН, 2011, т. 436, № 3, с. 351-355. 5. Ковач В.П., Котов А.Б., Березкин В.И., Сальникова Е.Б., Великославинский С.Д., Смелов А.П., Загорная Н.Ю. Возрастные границы формирования высокометаморфизованных супракрустальных комплексов центральной части Алданского щита: Sm-Nd изотопные данные // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1999, т. 7, № 1, с. 3-17. 6. Левицкий В.И., Резницкий Л.З., Сальникова Е.Б., Левицкий И.В., Котов А.Б., Бараш И.Г., Яковлева С.З., Анисимова И.В., Плоткина Ю.В. Возраст и происхождение Китойского месторождения силлиманитовых сланцев (Восточная Сибирь) // ДАН, 2010, т. 431, № 3, с. 386-391. 7. Левченков О.А., Левицкий В.И., Ризванова Н.Г., Ковач В.П., Сергеева Н.А., Левский Л.К. Возраст пород Иркутного блока Присаянского выступа фундамента Сибирской платформы: датирование минералов метаморфических пород // Петрология, 2012, т. 20, № 1, с. 95-101. 8. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Маслов А.В., Дмитриева Н.В., Ковач В.П., Ронкин Ю.Л. Sm-Nd изотопная систематика метапелитов докембрия Енисейского кряжа и вариации возраста источников сноса // ДАН, 2008, т. 423, № 6, с. 795-800. 9. 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, c. 304-306. 10. Розен О.М., Журавлев Д.З., Суханов М.К., Бибикова Е.В., Злобин В.Л. Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северо-востоке Сибирского кратона // Геология и геофизика, 2000, т. 41 (2), с. 163-180. 11. 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. 12. Сухоруков В.П., Туркина О.М. Р-Т эволюция и возраст метаморфизма глиноземистых гнейсов Иркутного блока (Шарыжалгайский выступ Сибирской платформы) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Материалы совещания. Иркутск, ИЗК СО РАН, 2015, с. 234-235. 13. Туркина О.М., Урманцева Л.Н. Метатерригенные породы Иркутного гранулитогнейсового блока как индикаторы эволюции раннедокембрийской коры // Литология и полезная ископаемые, 2009, № 1, с. 49-64. 14. Туркина О.М., Сухоруков В.П. Раннедокембрийские высокометаморфизованные терригенные породы гранулитогнейсовых блоков Шарыжалгайского выступа (юго-запад Сибирского кратона) // Геология и геофизика, 2015, т. 56 (6), с. 1116-1130. 15. Туркина О.М., Сухоруков В.П. Состав и происхождение граната в породах палеопротерозойского мигматит-гнейсового комплекса (Шарыжалгайский выступ, юго-запад Сибирского кратона) // Геология и геофизика, 2017, т. 58(6), с. 834-855. 16. Туркина О.М., Бережная Н.Г., Урманцева Л.Н., Падерин И.П., Скублов С.Г. U-Pb изотопный и редкоземельный состав циркона из пироксеновых кристаллосланцев Иркутного блока (Шарыжалгайский выступ): свидетельство неоархейских магматических и метаморфических событий // ДАН, 2009, т. 429, № 4, с. 527-533. 17. 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. 18. Туркина О.М., Урманцева Л.Н., Бережная Н.Г., Скублов С.Г. Формирование и мезоархейский метаморфизм гиперстеновых гнейсов в Иркутном гранулитогнейсовом блоке (Шарыжалгайский выступ Сибирского кратона) // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (1), с. 122-137. 19. 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. 20. 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, 2014, т. 55 (11), с. 1581-1597. 21. Туркина О.М., Бережная Н.Г., Сухоруков В.П. Изотопный Lu-Hf состав детритового циркона из парагнейсов Шарыжалгайского выступа: свидетельства роста коры в палеопротерозое // Геология и геофизика, 2016, т. 57 (7), с. 1292-1307. 22. Федотова А.А., Бибикова Е.В., Симакин С.Г. Геохимия циркона (данные ионного микрозонда) как индикатор генезиса минерала при геохронологических исследованиях // Геохимия, 2008, № 9, с. 980-997. 23. Урманцева Л.Н., Туркина О.М., Капитонов И.Н. Состав и происхождение протолитов палеопротерозойских кальцифиров Иркутного блока (Шарыжалгайский выступ Сибирской платформы) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (12), с. 1681-1697. 24. 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. 25. Boynton W.V. Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies // Rare earth element geochemistry / Ed. P. Henderson. Amsterdam, Elsevier, 1984, p. 63-114. 26. Corfu F., Hanchar J.M., Hoskin P.W.O., Kinny P. Atlas of zircon textures // Zircon / Eds. J.M. Hanchar, P.W.O. Hoskin. Rev. Mineral. Geochem. Mineralogical Society of America. Washington, D.C., 2003, v. 53, p. 469-500. 27. Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Pisarevsky S.A., Poller U., Mazukabzov A.M., Bayanova T.B. Discovery of Archaean crust within the Akitkan orogenic belt of the Siberian craton: new insight into its architecture and history // Precambrian Res., 2009, v. 170, p. 61-72. 28. Ferry J.M., Watson E.B. New thermodynamic models and revised calibrations for the Ti-in-zircon and Zr-in-rutile thermometers // Contr. Miner. Petrol., 2007, v. 154, p. 429-437. 29. Hoskin P.W.O., Schalteger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis // Zircon / Eds. J.M. Hanchar, P.W.O. Hoskin. Rev. Mineral. Geochem. Mineralogical Society of America. Washington, D.C., 2003, v. 53, p. 27-62. 30. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot/Ex, Version 2.10. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication. 1999, № 1, 46 p. 31. Ludwig K.R. SQUID 1.00, A user’s manual. Berkeley Geochronology Center Special Publication. 2000, № 2, 19 p. 32. 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 // Precambrian Res., 2005, v. 136, p. 353-368. 33. Rosen O.M., Condie K.C., Natapov L.M., Nozhkin A.D. Archaean and Early Proterozoic evolution of the Siberian Craton: a preliminary assessment // Archaean crustal evolution / Ed. K.C. Condie. Amsterdam, Elsevier, 1994, p. 411-459. 34. 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 the Solovetsky Archipelago, White Sea, Russia // Int. J. Geosci., 2012, v. 3, № 2, p. 289-296. 35. 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 // Gondwana Res., 2012, v. 21, p. 801-817. 36. Urmantseva L.N., Turkina O.M., Larionov A.N. Metasedimentary rocks of the Angara-Kan granulite-gneiss block (Yenisey Ridge, south-western margin of the Siberian Craton): provenance characteristic, deposition and age // J. Asian Earth Sci., 2012, v. 49, p. 7-19. 37. Watson E.B., Wark D.A., Thomas J.B. Crystallization thermometers for zircon and rutile // Contr. Miner. Petrol., 2006, v. 151, p. 413-433. 38. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe // Rev. Econ. Geol., 1998, v. 7, p. 1-35.