Инд. авторы: Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Савко К.А., Крылов А.А., Серов П.А.
Заглавие: Сапфиринсодержащие гранулиты анабарского щита
Библ. ссылка: Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Савко К.А., Крылов А.А., Серов П.А. Сапфиринсодержащие гранулиты анабарского щита // Геохимия. - 2019. - Т.64. - № 5. - С.486-502. - ISSN 0016-7525.
Внешние системы: DOI: 10.31857/S0016-7525645486-502; РИНЦ: 37657684;
Реферат: rus: Представлены результаты детального изучения минерального и химического состава, геотермобарометрии и U-Pb изотопного датирования циркона высокоглиноземистых сапфиринсодержащих кристаллосланцев, ассоциирующих с биотит-гранат-силлиманитовыми гнейсами, гиперстен-двуполевошпатовыми и высококалиевыми гиперстеновыми ортогнейсами, повышеннотитанистыми и субщелочными метабазитами, относящимися к килегирской толще далдынской серии Анабарского щита. В отличие от известных гранулитов далдынской и верхнеанабарской серий породы данной ассоциации обогащены K, Rb, Ba, Th, легкими РЗЭ, отличающимися повышенным (La/ Yb)n. По результатам геотермобарометрии установлены P-T параметры формирования и эволюции сапфиринсодержащих гранулитов Анабарского щита с пиковыми значениями UHT метаморфизма в диапазоне Т = 920-1000°С при Р = 9-11 кбар. Изотопно-геохронологические данные свидетельствуют о полиметаморфической истории этих пород. Ядра детритовых кристаллов циркона характеризуются возрастами около 3.36, 2.75, 2.6 и 2.5 млрд лет, более поздние преобразования кластогенного циркона в каймах фиксируются рубежами 2.4, 2.3, 2.2. и 1.8 млрд лет. Время формирования глиноземистых метаосадочных и ассоциирующих с ними метамагматических пород можно оценить в интервале от 2.5 до 2.4 млрд лет. В качестве потенциального источника сноса для обломочных цирконов рассматриваются гиперстеновые плагиогнейсы и метабазиты далдынской серии с дометаморфическим возрастом не моложе 3.3 млрд лет, продукты их метаморфизма на рубеже около 2.7 млрд лет и возможно пока не выявленные в регионе Na-K граниты возрастом около 2.6-2.5 млрд лет, известные на других щитах и обогащенные радиоактивными (K, Th, U) и редкими элементами. Дополнительным источником обломочного материала при формировании глиноземистых осадков могли быть ассоциирующие с ними двуполевошпатовые магматические породы риолитового состава, имеющие одинаковый с ними модельный возраст.
eng: The results of a detailed study of the mineral and chemical composition, geothermobarometry, and U-Pb isotope dating of zircon of high-aluminous sapphirine-bearing crystals of shales associated with biotite-garnet-sillimanite gneisses, hypersthene-two feldspar and high-potassium hypersthene orthogneisses, Ti-rich and subalkaline metabasites belonging to the Kilegirian Formation of the Daldyn series of the Anabar shield. Unlike the known granulites of the Daldin and Upper Ananbar series, the rocks of this association are enriched in K, Rb, Ba, Th, light REEs, differing in elevated (La/Yb)n. The results of thermobarometry yielded the P-Tparameters of formation and evolution of sapphirine-bearing granulites in the Anabar shield with peak values of UHT metamorphism in the range of T= 920-1000°C at P= 9-11 kbar. Isotope-geochronological data indicate a polymetamorphic evolution of these rocks. Detrital zircon cores in the center of crystals yielded ages of 3.36, 2.75, 2.6, and 2.5 Ga. Later, superimposed metamorphic transformations of the detrital zircon formed rims dated to 2.4, 2.3, 2.2, and 1.8 Ga. The timing of formation of aluminous metasedimentary and associated metamagmatic rocks can be estimated in the interval from 2.5 to 2.4 billion years. A potential provenance source of the detrital zircons could be hypersthene plagiogneisses and metabasites of the Daldyn series with a premetamorphic age no less than 3.3 Ga, and products of their metamorphism of about 2.7 Ga old, and possibly not yet detected in the region Na-K granites with an age of about 2.6-2.5 billion years, known on other shields and enriched with radioactive (K, Th, U) and rare elements. An additional source of clastic material in the formation of aluminous sediments could be the associated two feldspar magmatic rocks of rhyolite composition, having the same model age with them.
Ключевые слова: геотермобарометрия; кластогенные цирконы; U-Pb возраст; сапфиринсодержащие гранулиты; Анабарский щит; petrogeochemistry; Geothermobarometry; zircon U-Pb SHRIMP geochronology; sapphirine-bearing granulites; минеральный состав; петрогеохимия; Siberian Craton; Anabar shield;
Издано: 2019
Физ. характеристика: с.486-502
Цитирование: 1. Андреев В.П. (1988) Парагенезисы породообразующих минералов и глубинность метаморфизма. Архей Анабарского щита и проблемы ранней эволюции Земли (Под ред. Маркова М.С.). М.: Наука, 83-92. 2. Архей Анабарского щита и проблемы ранней эволюции Земли (1988) (Под ред. Маркова М.С.). М.: Наука, 253 с. 3. Баянова Т.Б. (2004) Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 174 с. 4. Бибикова Е.В., Белов А.Н., Розен О.М. (1988) Изотопное датирование метаморфических пород Анабарского щита. Архей Анабарского щита и проблемы ранней эволюции Земли (Под ред. Маркова М.С.). М.: Наука, 122-133. 5. Вишневский А.Н. (1978) Метаморфические комплексы Анабарского кристаллического щита. Л.: Недра, 214 с. 6. Вишневский А.Н., Турченко С.И. (1986) Общие закономерности геологии и минералогии. Строение земной коры Анабарского щита. М.: Наука, 17-38. 7. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000. Серия Анабарская. Листы R-49-XIX, XX. Объяснительная записка (1975), А.А. Потуроев. М., 82с 8. Гладкочуб Д.П., Донская Т.В., Эрнст Р., Мазукабзов А.М., Скляров Е.В., Писаревский С.А., Вингейт М., Седерлунд У. (2012) Базитовый магматизм Сибирского кратона в протерозое: обзор основных этапов и их геодинамическая интерпретация. Геотектоника 46(4), 28-41. 9. Гусев Н.И., Ларионов А.Н. (2012) Неоархейские санукитоиды Анабарского щита. Современные проблемы геохимии. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 51-55. 10. Гусев Н.И., Руденко В.Е., Бережная Н.Г., Скублов С.Г., Морева Н.В., Ларионов А.Н., Лепехина Е.Н. (2012) Возраст гранулитов далдынской серии Анабарского щита. Региональная геология и металлогения 52, 29-38. 11. Гусев Н.И., Руденко В.Е., Бережная Н.Г., Скублов С.Г., Ларионов А.Н. (2013) Изотопно-геохимические особенности и возраст (SHRIMP II) метаморфических и магматических пород в Котуйкан-Монхолинской зоне Анабарского щита. Региональная геология и металлогения 54, 45-59. 12. Журавлев Д.З., Розен О.М. (1991) Sm-Nd модельный возраст метаосадков гранулитового комплекса Анабарского щита. ДАН 317(1), 189-193. 13. Каулина Т.В. (2010) Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 144 с. 14. Ларичев А.И., Мащак М.С., Старосельцев К.В, Капитонов И.Н., Адамская Е.В., Сергеев С.А. (2008) Уранинит и коффинит в гранулитах Анабарского массива (р. Котуйкан). Региональная геология и металлогения 34, 93-102. 15. Лиханов И.И. (2018) Возраст и источники сноса детритовых цирконов из пород Приенисейской тектонической зоны: к вопросу о выделении архейских метаморфических комплексов в Заангарье Енисейского кряжа. Геохимия (6), 514-526. 16. Likhanov I.I. (2018) Age and source areas of detrital zircons from the rocks of the Yenisei tectonic zone: to the problem of identification of Archaean metamorphic complexes in the Transangarian Yenisei Ridge. Geochem. Int.56 (6), 509-520. 17. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Хиллер В.В. (2015) Р-Т эволюция ультравысокотемпературного метаморфизма как следствие позднепалеопротерозойских процессов внутриплитного растяжения на юго-западной окраине Сибирского кратона. ДАН 465(1), 82-86. 18. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В., Крылов А.А., Козлов П.С., Хиллер В.В. (2016) Метаморфическая эволюция ультравысокотемпературных железисто-глиноземистых гранулитов Южно-Енисейского кряжа и тектонические следствия. Петрология 24(4), 423-440. 19. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Савко К.А. (2018) Аккреционная тектоника западной окраины Сибирского кратона. Геотектоника 52(1), 28-51. 20. Минц М.В. (2018) Неоархей-протерозойский суперконтинент (~2,8-0,9 млрд лет): альтернатива модели суперконтинентальных циклов. ДАН 480(1), 69-72. 21. Ножкин А.Д., Рихванов Л.П. (2014) Радиоактивные элементы в коллизионных и внутриплитных натрий-калиевых гранитоидах: уровни накопления, значение для металлогении. Геохимия (9), 807-826. 22. Nozhkin A.D., Rikhvanov L.P. (2014) Radioactive elements in collisional and within-plate sodic-potassic granitoids: Accumulation levels and metallogenic significance. Geochem. Int. 52(9), 740-757. 23. Ножкин А.Д., Туркина О.М. (1993) Геохимия гранулитов канского и шарыжалгайского комплексов. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 223 с. 24. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Лиханов И.И. (2017) Формирование и эволюция докембрийской континентальной коры юго-западной части Сибирского кратона. Геология и минерагения Северной Евразии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 170-171. 25. Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Савко К.А., Ревердатто В.В., Крылов А.А. (2018) Сапфиринсодержащие ультравысокотемпературные гранулиты Анабарского щита: состав, U-Pb возраст цирконов и Р-Т условия метаморфизма. ДАН 479(1), 71-76. 26. Ревердатто В.В., Лиханов И.И., Полянский О.П., Шеплев В.С., Колобов В.Ю. (2017) Природа и модели метаморфизма. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 331 c. 27. Розен О.М. (1990) Метаморфические комплексы Анабарского щита. М.: Изд-во ГИН АН СССР, 131 с. 28. Розен О.М., Сычкина О.Ф. (1990) Дайки субщелочных метабазитов в архейском гранулитовом комплексе Анабарского щита. ДАН 312(1), 192-196. 29. Розен О.М., Манаков А.В., Зинчук, Н.Н. (2006) Сибирский кратон: формирование, алмазоносность. (Ред. Митюхин С.И.). Москва: Научный Мир, 210 с. 30. Сергеева Л.Ю., Гусев Н.И., Лохов К.И., Глебовицкий В.А. (2017) Возраст и происхождение пород далдынской серии Анабарского щита по данным U-Pb датирования циркона, Sm-Nd и Lu-Hf изотопных систематик. Геохимия (4), 358-362. 31. Sergeeva L.Yu., Gusev N.I., Lokhov K.I., Glebovitskii V.A. (2017) Age and origin of rocks of the Daldyn Group of the Anabar Schield: Evidence from U-Pb zircon dating, Sm-Nd and Lu-Hf isotope systematics. Geochem. Int.55(4), 380-383. 32. Степанюк Л.М., Пономаренко А.Н., Яковлев Б.Г. Бартницкий Е.Н., Загнитко В.Н., Иванов А.С (1993) Кристаллогенезис и возраст циркона в породах гранулитовой фации (на примере мафитового гранулита далдынской серии Анабарского щита). Минералогический журнал 15(2), 40-52. 33. Тарни Дж. (1980) Геохимия архейских высокометаморфизованных гнейсов. Вывод о происхождении и эволюции докембрийской Земли. Ранняя история Земли (Под ред. Кратца К.О. и Уиндли Б.). М.: Мир, 407-420. 34. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. (1988) Континентальная кора, ее состав и эволюция. М.: Мир, 379 с. 35. Arndt N., Davaille A. (2013) Episodic Earth evolution. Tectonophysics 609, 661-674. 36. Bouvier A., Vervoort J.D., Patchett P.J. (2008) The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet. Sci. Lett. 273(1-2), 48-57. 37. Boynton W.V. (1984) Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In Rare earth element geochemistry (Ed. Henderson P.). Amsterdam: Elsevier, 63-114. 38. Cawood P.A., Hawkesworth C.J., Dhuime B. (2013) The continental record and the generation of continental crust. Geol. Soc. Am. Bull. 125, 14-32. 39. Condie K.C. (2004) Supercontinents and superplume events: Distinguishing signals in the geologic record. Phys. Earth Planet. Inter. 146, 319-332. 40. Condie K.C., Aster R.C. (2010) Episodic zircon age spectra of orogenic granitoids: The supercontinent connection and continental growth. Precambrian Res.180, 227-236. 41. Gladkochub D.P., Pisarevsky S.A., Donskaya T.V., Ernst R.E., Wingate M.T.D., Söderlund U., Mazukabzov A.M., Sklyarov E.V. (2010). Proterozoic mafic magmatism in Siberian craton: An overview and implications for paleocontinental reconstruction. Precambrian Res. 183, 660-668. 42. Goldstein S.J., Jacobsen S.B., (1988) Nd and Sr isotopic systematic of river water suspended material implications for crystal evolution. Earth Planet. Sci. Lett. 87, 249-265. 43. Harley S.L. (2004) Extending our understanding of ultrahigh temperature crustal metamorphism. J. Mineral. Petrol. Sci. 99, 140-158. 44. Harley S.L., Motoyoshi Y. (2000) Al zoning in orthopyroxene in a sapphirine quartzite: evidence for >1120°C UHT metamorphism in the Napier Complex, Antarctica, and implications for the entropy of sapphirine. Contrib. Mineral. Petr. 138, 293-307. 45. Kotov A.B., Sal’nikova E.B., Glebovitsky V.A., Kovach V.P., Larin A.M., Velikoslavinsky S.D., Zagornaya N.Yu. (2006) Sm-Nd Isotopic Provinces of the Aldan Shield. Dokl. Earth Sci. 410(7), 1066-1069. 46. Kovach V.P., Kotov A.B., Smelov A.P., Starosel’tsev K.V., Sal’nikova E.B., Zagornaya N.Yu., Safronov F.F., Pavlushin A.D. (2000) Evolutionary Stages of the Continental Crust in the Buried Basement of the Eastern Siberian Platform. Petrology 8(4), 394-408. 47. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Kozlov P.S., Khiller V.V., Sukhorukov V.P. (2015) P-T-t constraints on polymetamorphic complexes of the Yenisey Ridge, East Siberia: implications for Neoproterozoic paleocontinental reconstructions. J. Asian Earth Sci. 113(1), 391-410. 48. Likhanov I.I., Santosh M. (2017) Neoproterozoic intraplate magmatism along the western margin of the Siberian Craton: implications for breakup of the Rodinia supercontinent. Precambrian Res. 300, 315-331. 49. Likhanov I.I., Régnier J.-L., Santosh M. (2018) Blueschist facies fault tectonites from the western margin of the Siberian Craton: Implications for subduction and exhumation associated with early stages of the Paleo-Asian Ocean. Lithos 304-307, 468-488. 50. Ludwig K.R. (1999) User’s manual for Isoplot/Ex, Version 2.10. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Isochronology Special Publication. 1, 46 p. 51. Ludwig K.R. (2000) SQUID 1.00. User’s manual. Berkeley Isochronology Special Publication. 2, 2455 p. 52. Mints M.V. (2017) The composite North America Craton, Superior Province: Deep crustal structure and mantle-plume model of Neoarchaean evolution. Precambrian Res. 302, 94-121. 53. Piper J.D.A. (2015) The Precambrian supercontinent Palaeopangaea: two billion years of quasi-integrity and appraisal of geological evidence. Int. Geol. Rev. 11/12, 1389-1417. 54. Piper J.D.A. (2018) Dominant Lid Tectonics behavior of continental lithosphere in Precambrian times: Paleomagnetism confirms prolonged quasi-integrity and absence of supercontinental cycles. Geoscience Frontiers 9, 61-89. 55. Powell R., Holland T.J.B. (1994) Optimal geothermometry and geobarometry. Am. Mineral. 79, 120-133. 56. Raczeck I., Jochum K.P., Hofmann A.W. (2003) Neodymium and strontium isotope data for USGS reference materials BCR-1, BCR-2, BHVO-1, BHVO-2, AGV-1, AGV-2, GSP- 1, GSP-2 and eight MPI-DING reference glasses. Geostandards and Geoanalytical Research. 27, 173-179. 57. Reddy S,M., Evans D.A.D. (2009) Palaeoproterozoic supercontinents and global evolution: correlations from core to atmosphere / Eds. Reddy S. M., Mazumder R., Evans D.A.D., Collins A. S. Palaeoproterozoic Supercontinents and Global Evolution. Geol. Soc. Spec. Publ. 323, 1-26. 58. Rogers J.J.W, Santosh M. (2002). Configuration of Columbia, a Mesoproterozoic supercontinent. Gondwana Res.5, 5-22. 59. Rozen O.M., Nozhkin A.D., Zlobin V.L., Rachkov V.B. (1989) Distribution of radioactive elements in the metamorphic rocks and evolution of the crust. Intern. Geol. Review. 31(8), 780-791. 60. Sandiford M., Powell R. (1991) Some remarks on high-temperature-low-pressure metamorphism in convergent orogens J. Metamorph. Geol. 9, 333-340. 61. Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Tretiakova I.G., Griffin W.L., Ragozin A.L., Wang Q., Gibsher A.A., O’Reilly S.Y. (2018) Multi-stage modification of Paleoarchean crust beneath the Anabar tectonic province (Siberian craton). Precambrian Res. 305, 125-144. 62. Smelov A.P., Timofeev V.F. (2007) The age of the North Asian Cratonic basement: An overview. Gondwana Res.12, 279-288. 63. Tanaka T., Togashi S., Kamioka H., Amakawa H., Kagami H., Hamamoto T., Yuhara M., Orihashi Y., Yoneda S., Shimizu H., Kunimaru T., Takahashi K., Yanagi T., Nakano T., Fujimaki H., Shinjo R., Asahara Y., Tanimizu M., Dragusanu C. (2000) JNdi-1: a neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium. Chem. Geol. 168, 279-281. 64. Turkina O.M., Berezhnaya N.G., Lepekhina E.N., Kapitonov I.N. (2012) 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. 21, 801-817. 65. Williams I.S. (1998) U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe. In Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes. Reviews in Economic Geology (Eds. McKibben M.A., Shanks W.C. III, and Ridley W.I.). 7, 1-35.