Lu-Hf ИЗОТОПНАЯ СИСТЕМАТИКА РЕЛИКТОВЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ РЕСТИТОГЕННЫХ УЛЬТРАМАФИТОВ ШАМАНСКОГО МАССИВА (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Геосферные исследования. 2019; : 42-49

Lu-Hf ИЗОТОПНАЯ СИСТЕМАТИКА РЕЛИКТОВЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ РЕСТИТОГЕННЫХ УЛЬТРАМАФИТОВ ШАМАНСКОГО МАССИВА (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

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

https://doi.org/10.17223/25421379/12/4

Аннотация

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 повышенными значениями параметра 207Pb/206Pb, а также пониженными значениями параметров 232Th/238U, 176Yb/177Hf, 176Lu/177Hf и 176Hf/177Hf. Цирконы из «промежуточного» кластера характеризуются повышенными значениями параметра 232Th/238U, пониженными значениями параметра
176Yb/177Hf, а также промежуточными значениями параметров 176Lu/177Hf и 176Hf/177Hf. Цирконы из «молодого» кластера характеризуются промежуточными значениями параметра 232Th/238U, примерно такими же, как в предыдущем кластере, значениями параметра 176Yb/177Hf, а также повышенными средними значениями параметров 176Lu/177Hf и 176Hf/177Hf.
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.

Список литературы

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 мафитультрамафитового 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 mantle-crust 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

11. chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets // Earth and Planet. Sci. Lett. 2008. V. 273. P. 48–57.

12. 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.

13. Cherniak D.J. Diffusion in accessory minerals: zircon, titanite, apatite, monazite and xenotime // Reviews in mineralogy and geochemistry. 2010. V. 77. P. 827–869.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

Geosphere Research. 2019; : 42-49

Lu-Hf ISOTOPE SYSTEMATIZATION OF RELICT ZIRCONS FROM RESTITOGENIC ULTRAMAFIC ROCKS OF SHAMAN MASSIF (East Transbaikalia)

Lesnov F. P., Kapitonov I. N., Sergeev S. A.

https://doi.org/10.17223/25421379/12/4

Abstract

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 / 206Pb, 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.

References

1. Anikina E.V., Krasnobaev A.A., Rusin A.I., Busharina S.V., Kapitonov I.N., Lokhov K.I. Izotopno-geokhimicheskie kharakteristiki tsirkona iz dunitov, klinopiroksenitov i gabbro Platinonosnogo poyasa Urala // Doklady RAN. 2012. T. 443, № 6. S. 711–715.

2. Badanina I.Yu., Belousova E.A., Malich K.N. Izotopnyi sostav gafniya tsirkonov dunitov Nizhne-Tagil'skogo i Gulinskogo massivov (Rossiya) // Doklady RAN. 2013. T. 448, № 1. S. 59–63. DOI: 10.7868/S0869565213010179

3. Lesnov F.P. Petrologiya poligennykh mafit-ul'tramafitovykh massivov Vostochno-Sakhalinskoi ofiolitovoi assotsiatsii. Novosibirsk : GEO, 2015. 240 s.

4. Lesnov F.P. U-Pb izotopnoe datirovanie tsirkonov iz ul'tramafitovykh restitov Shamanskogo massiva (Vostochnoe Zabaikal'e) // Geosfernye issledovaniya. 2018. № 1. S. 6–16. DOI: 10.17223/25421379/6/1

5. Lesnov F.P., Kapitonov I.N., Sergeev S.A. Izotopnyi sostav gafniya v tsirkonakh iz porod Berezovskogo mafitul'tramafitovogo massiva i usloviya ego formirovaniya (o. Sakhalin) // Geosfernye issledovaniya. 2018. № 2. S. 31–51. DOI: 10.17223/25421379/7/3

6. Lesnov F.P., Chernyshov A.I., Pugacheva E.E. Geokhimiya redkikh, redkozemel'nykh i platinovykh elementov v porodakh Shamanskogo ul'tramafitovogo massiva (Vostochnoe Zabaikal'e) // Litosfera. 2016. № 4. S. 30–53.

7. Malich K.N., Badanina I.Yu. Izotopnyi sostav gafniya tsirkonov platinonosnogo Feklistovskogo massiva (Shantarskii arkhipelag, Okhotskoe more, Rossiya) // Litosfera. 2018. T. 18, № 4. S. 585–522.

8. Malich L.N., Badanina I.Yu., Belousova E.A. Lu-Hf izotopnaya sistematika arkheiskikh tsirkonov ul'tramafitov platinonosnykh massivov // Mineralogiya vo vsem prostranstve etogo slova: problemy ukrepleniya mineral'no-syr'evoi bazy i ratsional'nogo ispol'zovaniya mineral'nogo syr'ya. SPb. : Izdatel'stvo Rossiiskogo mineralogicheskogo obshchestva, 2012. S. 182–184.

9. Blichert-Toft J., Albarede F. The Lu-Hf isotope geochemistry of chondrites and the evolution of the mantle-crust 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

11. chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets // Earth and Planet. Sci. Lett. 2008. V. 273. P. 48–57.

12. 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.

13. Cherniak D.J. Diffusion in accessory minerals: zircon, titanite, apatite, monazite and xenotime // Reviews in mineralogy and geochemistry. 2010. V. 77. P. 827–869.

15. 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.

16. 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.

Lu-Hf ИЗОТОПНАЯ СИСТЕМАТИКА РЕЛИКТОВЫХ ЦИРКОНОВ ИЗ РЕСТИТОГЕННЫХ УЛЬТРАМАФИТОВ ШАМАНСКОГО МАССИВА (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

Аннотация

Lu-Hf ISOTOPE SYSTEMATIZATION OF RELICT ZIRCONS FROM RESTITOGENIC ULTRAMAFIC ROCKS OF SHAMAN MASSIF (East Transbaikalia)

Abstract

События

EasyCookieInfo