Lu-hf изотопная систематика реликтовых цирконов из реститогенных ультрамафитов шаманского массива (восточное забайкалье)

Леснов Ф.П.; Капитонов И.Н.; Сергеев С.А.

Инд. авторы:	Леснов Ф.П., Капитонов И.Н., Сергеев С.А.
Заглавие:	Lu-hf изотопная систематика реликтовых цирконов из реститогенных ультрамафитов шаманского массива (восточное забайкалье)
Библ. ссылка:	Леснов Ф.П., Капитонов И.Н., Сергеев С.А. Lu-hf изотопная систематика реликтовых цирконов из реститогенных ультрамафитов шаманского массива (восточное забайкалье) // Геосферные исследования. - 2019. - № 3. - С.42-49. - ISSN 2542-1379. - EISSN 2541-9943.
Внешние системы:	РИНЦ: 41238019;
Реферат:	rus: В работе представлены результаты исследования по Lu-Hf систематике цирконов из пород Шаманского ультрамафитового массива, входящего в состав Байкало-Муйского офиолитового пояса. Он сложен в различной мере серпентинизированными и динамометаморфизованными гарцбургитами и подчиненными им дунитами, имеющими реститогенную природу. Из композитной пробы этих пород массой около 4 кг было выделено и продатировано U-Pb методом 31 зерно циркона размером 100-150 мкм. Все эти зерна имели округленную форму и шероховатую поверхность. Большинству из них свойственна очень низкая (до полного отсутствия) интенсивность катодолюминесцентного свечения. По значениям изотопного возраста вся коллекция цирконов разделена на три кластера: а) «древний» (3 049-1 189 млн лет); б) «промежуточный» (827-812 млн лет); в) «молодой» (630-502 млн лет). В представительных зернах минерала из этих кластеров были определены параметры их Lu-Hf изотопных систем. Цирконы из «древнего» кластера характеризуются повышен-207 206 232 238 176 177 176 177 ными значениями параметра Pb/ Pb, а также пониженными значениями параметров Th/ U, Yb/ Hf, Lu/ Hf и ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf. Цирконы из «промежуточного» кластера характеризуются повышенными значениями параметра ²³²Th/²³⁸U, 176 177 176 177 пониженными значениями параметра Yb/ Hf, а также промежуточными значениями параметров Lu/ Hf и ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf. Цирконы из «молодого» кластера характеризуются промежуточными значениями параметра ²³²Th/²³⁸U, при-176 177 мерно такими же, как в предыдущем кластере, значениями параметра Yb/ Hf, а также повышенными средними зна-176 177 176 177 чениями параметров Lu/ Hf и Hf/ Hf. Исследованные цирконы рассматриваются в качестве реликтовой фазы. Предполагается, что изначально немногочисленные зерна этого минерала находились в виде ювенильной фазы в составе верхнемантийного протолита, возраст которого превышал 3 000 млн лет. Допускается также, что в дальнейшем в процессе нагрева и частичного плавления протолита, инициировавшего диффузию ионов Pb и U в структуре ювенильных цирконов, имели место нарушения в их U-Pb и Lu-Hf изотопных системах, что обусловило наблюдаемое неравномерное «омоложение» их возраста. Эти цирконы рассматриваются в качестве реликтовой фазы, сохранившейся в ультрамафитовых реститах при частичном плавлении верхнемантийного протолита. По всей вероятности, выделенные возрастные кластеры цирконов не знаменуют собой возрастные рамки каких-либо дискретных геологических событий. eng: The work presents the results of a study on Lu-Hf systematization of zircons from rocks of the Shamanic ultramafic massif, which is part of the Baikal-Muya ophiolite belt. It is composed to varying degrees of serpentinized and dynamometamorphized harzburgites and dunites subordinate to them, which have a restitogenic nature. From a composite sample of these rocks weighing about 4 kg, 31 zircon grains 100-150 μm in size were extracted and sold by U-Pb. All these grains had a rounded shape and a rough surface. Most of them are characterized by a very low to complete absence of cathodoluminescent light intensity. According to the values of the isotopic age, the entire collection of zircons was divided into three clusters: a) “ancient” (3,049-1,189 Ma); b) “intermediate” (827-812 Ma); c) “young” (630-502 Ma). In representative mineral grains from these clusters, the parameters of their Lu-Hf isotopic systems were determined. Zircons from the “ancient” cluster are characterized by increased values of the parameter ²⁰⁷Pb ^{/ 206}Pb, as well as lower values of the parameters ²³²Th/²³⁸U, ¹⁷⁶Yb/¹⁷⁷Hf, ¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf and ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf. Zircons from the “intermediate” cluster are characterized by increased values of the parameter ²³²Th/ ²³⁸U, lower values of the parameter ¹⁷⁶Yb/¹⁷⁷Hf, as well as intermediate values of the parameters ¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf and ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf. Zircons from the “young” cluster are characterized by intermediate values of the parameter 232Th/ 238U, approximately the same as in the previous cluster, by the values of the parameter ¹⁷⁶Yb/¹⁷⁷Hf, and also by increased average values of the parameters ¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf and ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf. The studied zircons are considered as a relic phase. It is assumed that initially the few grains of this mineral were in the form of a juvenile phase in the composition of the upper mantle protolith, whose age exceeded 3,000 million years. It is also assumed that subsequently, during the heating and partial melting of protolith, which initiated the diffusion of Pb and U ions in the structure of juvenile zircons, disturbances occurred in their U-Pb and Lu-Hf isotopic systems, which caused the observed uneven “rejuvenation” of their age.
Ключевые слова:	изотопный состав Hf; гарцбургиты; дуниты; офиолиты; Восточное Забайкалье; zircons; цирконы; Hf isotopic composition; harzburgites; dunites; ophiolites; East Transbaikalia; U-Pb isotopic age; U-Pb изотопный возраст;
Издано:	2019
Физ. характеристика:	с.42-49
Цитирование:	1. Аникина Е.В., Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Капитонов И.Н., Лохов К.И. Изотопно-геохимические характеристики циркона из дунитов, клинопироксенитов и габбро Платиноносного пояса Урала // Доклады РАН. 2012. Т. 443, № 6. С. 711-715 2. Баданина И.Ю., Белоусова Е.А., Малич К.Н. Изотопный состав гафния цирконов дунитов Нижне-Тагильского и Гулинского массивов (Россия) // Доклады РАН. 2013. Т. 448, № 1. С. 59-63. DOI: 10.7868/S0869565213010179 3. Леснов Ф.П. Петрология полигенных мафит-ультрамафитовых массивов Восточно-Сахалинской офиолитовой ассоциации. Новосибирск: ГЕО, 2015. 240 с 4. Леснов Ф.П. U-Pb изотопное датирование цирконов из ультрамафитовых реститов Шаманского массива (Восточное Забайкалье) // Геосферные исследования. 2018. № 1. С. 6-16. DOI: 10.17223/25421379/6/1 5. Леснов Ф.П., Капитонов И.Н., Сергеев С.А. Изотопный состав гафния в цирконах из пород Березовского мафит-ультрамафитового массива и условия его формирования (о. Сахалин) // Геосферные исследования. 2018. № 2. С. 31-51. DOI: 10.17223/25421379/7/3 6. Леснов Ф.П., Чернышов А.И., Пугачева Е.Е. Геохимия редких, редкоземельных и платиновых элементов в породах Шаманского ультрамафитового массива (Восточное Забайкалье) // Литосфера. 2016. № 4. С. 30-53 7. Малич К.Н., Баданина И.Ю. Изотопный состав гафния цирконов платиноносного Феклистовского массива (Шантарский архипелаг, Охотское море, Россия) // Литосфера. 2018. Т. 18, № 4. С. 585-522 8. Малич Л.Н., Баданина И.Ю., Белоусова Е.А. Lu-Hf изотопная систематика архейских цирконов ультрамафитов платиноносных массивов // Минералогия во всем пространстве этого слова: проблемы укрепления минерально-сырьевой базы и рационального использования минерального сырья. СПб.: Издательство Российского минералогического общества, 2012. С. 182-184 9. Blichert-Toft J., Albarede F. The Lu-Hf isotope geochemistry of chondrites and the evolution of the mantlecrust system // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. Vol. 148. P. 243-258 10. 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 11. 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 12. Cherniak D.J. Diffusion in accessory minerals: zircon, titanite, apatite, monazite and xenotime // Reviews in mineralogy and geochemistry. 2010. V. 77. P. 827-869 13. 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-ICP-MS anlysis of zircon megacrysts in kimberlites // Geochem. Cosmochem. Acta. 2000. V. 64. P. 133-147 14. 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 15. Knauf O. The age of dunite-clinopyroxenitr core of Kytlym and Galmoenan zonal Ural-type massifs by data of zircons // 33th Int. Geol. Congr. Abstract. Oslo. 2008. P. 105-107