Инд. авторы: Леснов Ф.П., Хлестов В.В., Гальверсен В.Г., Сергеев С.А.
Заглавие: Полигенное формирование офиолитовых мафит-ультрамафитовых комплексов: изотопно-геохронологические и геохимические свидетельства по цирконам из пород березовского массива ( о. сахалин)
Библ. ссылка: Леснов Ф.П., Хлестов В.В., Гальверсен В.Г., Сергеев С.А. Полигенное формирование офиолитовых мафит-ультрамафитовых комплексов: изотопно-геохронологические и геохимические свидетельства по цирконам из пород березовского массива ( о. сахалин) // Геология и геофизика. - 2015. - Т.56. - № 7. - С.1322-1346. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG20150705; РИНЦ: 23762400;
Реферат: rus: Представлены результаты детальных изотопно-геохронологических (U-Pb метод, SHRIMP-II) и геохимических (метод LA-ICP-MS) исследований коллекции цирконов из разнотипных пород Березовского полигенного мафит-ультрамафитового массива, входящего в состав Восточно-Сахалинской офиолитовой ассоциации. Массив включает три тесно сближенных, разновозрастных и генетически автономных структурно-вещественных комплекса: протрузию реститогенных ультрамафитов, прорывающий ее габброидный интрузив и расположенную вдоль их границ контактово-реакционную зону. Значения изотопного возраста цирконов в массиве в целом и в отдельных образцах пород варьируют в очень широких пределах. Цирконы разделены на несколько гетерогенных и отличающихся по возрасту и другим признакам популяций (млн лет): реликтовые и ксеногенные (~3100-990, ~770-410, ~395-210), сингенетичные (~200-100, ~90-65, ~30-20). Зерна циркона отличаются по размерам и морфологии, по изображениям в оптическом и катодолюминесцентном режимах, а также по характеру распределения элементов-примесей. По морфологическим признакам зерен цирконы разделены на короткопризматические кристаллы с хорошо развитыми гранями и ребрами; длиннопризматические кристаллы с хорошо развитыми гранями и ребрами; призматические кристаллы со слаборезорбированными гранями и ребрами; призматические кристаллы с сильнорезорбированными гранями и ребрами; интенсивно резорбированные зерна, полностью или почти полностью лишенные кристаллографической огранки. Между значениями возраста цирконов и содержаниям La, Ce, Yb, суммарными содержаниями РЗЭ, а также значениями параметров (Ce/Ce*) n и (Eu/Eu*) n в цирконах наблюдается обратная зависимость. Некоторые зерна имеют аномальные по конфигурации спектры распределения редкоземельных и других элементов-примесей, что обусловлено их эпигенетическим перераспределением. Значительный разброс «промежуточных» значений возраста реликтовых и ксеногенных зерен циркона, их резорбирование, а также нарушения оптических и геохимических характеристик, как предполагается, обусловлены неравномерным «омоложением» их изотопных систем и изменениями других параметров под влиянием более позднего мафитового расплава и его флюидов, при кристаллизации которого был сформирован габброидный интрузив, возраст которого составил порядка 170-150 млн лет. Полученные данные об изотопном возрасте и других свойствах цирконов из пород Березовского массива согласуются с геологической моделью его полигенного формирования.
eng: Results of comprehensive isotope-geochronological (U-Pb and SHRIMP II dating) and geochemical (LA-ICP-MS) studies of zircons from different rocks of the Berezovka polygenetic mafic-ultramafic massif of the East Sakhalin ophiolite association are presented. The massif includes three proximal but genetically autonomous structure-lithologic complexes of different ages: protrusion of ultramafic rocks of restite nature, gabbroid intrusion breaking through it, and contact reaction zone located along their boundaries. The isotopic age of zircons in the massif as a whole and in its individual rocks varies over a broad range of values. The zircons belong to several populations according to their age (Ma) and other features: relict and xenogenous (~3100-990, 70-410, and ~395-210) and syngenetic (~200-100, ~90-65, and ~30-20). They differ in grain size and morphology, optical and cathodoluminescence images, and trace-element patterns. By morphology, the grains are divided into short-prismatic crystals with well-developed faces and edges, long-prismatic crystals with well-developed faces and edges, prismatic crystals with slightly resorbed faces and edges, prismatic crystals with strongly resorbed faces and edges, and intensely resorbed grains totally or partly lacking faceting. The ages of zircons depend inversely on the contents of La, Ce, and Yb, total contents of REE, (Ce/Ce*) n, and (Eu/Eu*) n. Some grains are characterized by abnormal REE and trace-element patterns due to their epigenetic redistribution. The wide scatter of intermediate ages of the relict and xenogenous zircon grains, their resorption and disturbed optical and geochemical features are probably due to the nonuniform rejuvenation of their isotope systems and variations in other parameters, caused by the effect of younger mafic melt and its fluids, whose crystallization gave rise to a gabbroid intrusion dated at 170-150 Ma. The obtained data on the isotopic age and other properties of zircons from the Berezovka massif rocks agree with the geological model of its polygenesis.
Ключевые слова: офиолиты; ультрамафиты; LA-ICP-MS метод; геохимия; U-Pb возраст; цирконы; Sakhalin Island; ophiolites; ultramafic rocks; La-icp-ms; geochemistry; U-Pb age; zircons; Berezovka massif; gabbroids; SHRIMP II; Березовский массив; габброиды; SHRIMP-II; о. Сахалин;
Издано: 2015
Физ. характеристика: с.1322-1346
Цитирование: 1. Баданина И.Ю., Малич К.Н. Полихронный возраст цирконов в дунитах из Кондерского массива (Алданская провинция, Россия) // Геохронометрические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологических процессов. Материалы конференции. М., Изд-во ИГЕМ РАН, 2012, с. 49-52. 2. Батанова В.Г., Бригман Г.Е., Савельева Г.Н., Соболев А.В. Использование Re-Os изотопной системы для датирования мантийных процессов на примере офиолитовых комплексов // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Т. 1. Екатеринбург, Изд-во ИГГ УрО РАН, 2009, с. 77-80. 3. Бортников Н.С., Шарков Е.В., Богатиков О.А., Зингер Т.Ф., Лепехина Е.Н., Антонов А.В., Сергеев С.А. Находки молодых и древних цирконов в габброидах впадины Маркова, Срединно-Атлантический хребет, 5°30.6′-5°32.4′ с.ш. (результаты SHRIMP-II, U-Pb датирования): значение для понимания глубинной геодинамики современных океанов // ДАН, 2008, т. 421, № 2, с. 240-248. 4. Врублевский В.В., Гертнер И.Ф., Гутиерес-Алонсо Г., Хофманн М., Гринев О.М., Тишин П.А. Изотопная (U-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr) геохронология щелочно-базитовых плутонов Кузнецкого Алатау // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (11), с. 1598-1614. 5. Ганелин А.В., Соколов С.Д., Лэйер П., Симонов В.А. Новые геохронологические данные о возрасте офиолитовых комплексов Западной Чукотки // ДАН, 2013, т. 451, № 1, с. 60-64. 6. Жаров А.Э. Аккреционная тектоника и геодинамика Южного Сахалина // Геотектоника, 2004, № 4, с. 45-63. 7. Ефимов А.А. Итоги столетнего изучения платиноносного пояса Урала // Литосфера, 2010, № 5, с. 134-153. 8. Иванов К.С., Краснобаев А.А., Смирнов В.Н. Цирконовая геохронология Ключевского габбро-ультрабазитового массива и проблема возраста палеограницы Мохоровича на Среднем Урале // ДАН, 2012, т. 442, № 4, с. 516-520. 9. Краснобаев А.А., Беа Ф., Ферштатер Г.Б., Монтеро П. Полихронность цирконов габброидов платиноносного пояса Урала и проблема докембрия Тагильского мегасинклинория // ДАН, 2007, т. 413, № 6, с. 785-790. 10. Краснобаев А.А., Ферштатер Г.Б., Бушарина С.В. Цирконология дунитов Южного Урала (Сахарнинский, Южно-Хабарнинский массивы) // ДАН, 2009, т. 426, № 4, с. 523-527. 11. Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Антонов А.В. Цирконология дунитов сарановского хромитоносного ультрамафитового комплекса (Средний Урал) // ДАН, 2013, т. 451, № 1, с. 81-86. 12. Леднева Г.В., Базылев Б.А., Лебедев В.В., Кононкова Н.Н., Ишиватари А. U-Pb возраст цирконов из габброидов Усть-Бельского мафит-ультрамафитового массива (Чукотка) и его интерпретация // Геохимия, 2012, № 1, с. 48-59. 13. Леснов Ф.П. Петрология полигенных базит-гипербазитовых плутонов складчатых областей // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1984, № 2, с. 71-78. 14. Леснов Ф.П. Петрология полигенных базит-гипербазитовых плутонов складчатых областей: Автореф. дис. … д.г.-м.н. Новосибирск, ИГиГ СО АН СССР, 1988, 24 с. 15. Леснов Ф.П. Структура и состав мафит-ультрамафитовых массивов как свидетельство их полигенного формирования // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Т. 2. Екатеринбург, Изд-во ИГГ УрО РАН, 2009а, с. 20-23. 16. Леснов Ф.П. Редкоземельные элементы в ультрамафитовых и мафитовых породах и их минералах. Кн. 2. Второстепенные и акцессорные минералы. Новосибирск, Академ. изд-во «Гео», 2009б, 190 с. 17. Леснов Ф.П. Полихронные цирконы из пород Березовского мафит-ультрамафитового массива (Восточно-Сахалинская офиолитовая ассоциация): результаты детальных SHRIMP-II и U-Pb исследований // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и их минерагения. Улан-Удэ, Изд-во ГИ СО РАН, 2012, с. 90-94. 18. Леснов Ф.П., Степашко А.А., Речкин А.Н., Гальварсен В.Г. Структурная позиция, строение и состав мафит-ультрамафитовых массивов Восточно-Сахалинской офиолитовой ассоциации // Тектоника и глубинное строение востока Азии. 6-е Косыгинские чтения. Хабаровск, Изд-во ИТиГ ДВО РАН, 2009, с. 202-205. 19. Леснов Ф.П., Гальверсен В.Г., Цимбалист В.Г., Титов А.Т. Первые данные об U-Pb изотопном датировании и коренной платиноносности Березовского полигенного мафит-ультрамафитового массива (о. Сахалин) // ДАН, 2010, т. 433, № 6, с. 792-795. 20. Лободенко И.Ю. Голоценовые тектонические нарушения (палеосейсмодислокации) в зонах Хоккайдо-Сахалинского и Центрально-Сахалинского разломов: Автореф. дис. … к.г.-м.н. М., МГУ, 2010, 18 с. 21. Малич К.Н., Ефимов А.А., Ронкин Ю.Л. Архейский U-Pb-изотопный возраст циркона дунитов Нижнетагильского массива (платиноносный пояс Урала) // ДАН, 2009, т. 427, № 1, с. 101-105. 22. Объяснительная записка к Государственной геологической карте Российской Федерации м-ба 23. 1:200 000. Изд. 2-е. Серия Курильская. Лист К-55-III, (II) (Малокурильское) / Ю.В. Рыбак-Франко, В.Г. Гальверсен, В.В. Удодов. СПб., Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2006, 157 с. 24. Объяснительная записка к Государственной геологической карте Российской Федерации м-ба 1:200 000. Изд. 2-е. Серия Сахалинская. Лист М-54-XXIV (Первомайск) / В.Г. Гальверсен. СПб., Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2009, 150 с. 25. Рождественский В.С. Тектоническое развитие о. Сахалин // Тихоокеанская геология, 1987, № 3, с. 42-51. 26. Ронкин Ю.Л., Ефимов А.А., Лепихина Г.А., Родионов Н.В., Маслов А.В. U-Pb-датирование системы «бадделеит-циркон» платиноносного дунита Кондёрского массива (Алданский щит): новые данные // ДАН, 2013, т. 450, № 5, с. 579-585. 27. Руднев С.Н., Изох А.Э., Борисенко А.С., Шелепаев Р.А., Орихаши Юджи, Лобанов К.В., Вишневский А.В. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Бумбатхаирханского ареала Озерной зоны Западной Монголии (геологические, петрохимические и геохронологические данные) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (5), с. 557-578. 28. Савельева Г.Н., Шишкин М.А., Ларионов А.Н., Суслов П.В., Бережная Н.Г. Тектономагматические события позднего венда в мантийных комплексах офиолитов Полярного Урала: данные U-Pb датирования циркона из хромитов // Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика. Екатеринбург, Изд-во ИГГ УрО РАН, 2006, с. 160-164. 29. Савельева Г.Н., Суслов П.В., Ларионов А.Н. Вендские тектономагматические события в мантийных комплексах офиолитов Полярного Урала: данные U-Pb датирования циркона из хромититов // Геотектоника, 2007, № 2, с. 23-33. 30. Салтыкова А.К., Никитина Л.П., Матуков Д.И. U-Pb возраст цирконов из ксенолитов мантийных перидотитов в кайнозойских щелочных базальтах Витимского плато (Забайкалье) // Зап. ВМО, 2008, часть CXXXVII, № 3, с. 1-22. 31. Сколотнев С.Г., Бельтенев В.Е., Лепехина Е.Н., Ипатьева И.С. Молодые и древние цирконы из пород океанической литосферы в Центральной Атлантике: геотектонические следствия // Геотектоника, 2010, № 6, с. 24-59. 32. Слодкевич В.В. Альпинотипная габбро-перидотитовая формация Сахалина // Магматизм и формации дна морей, островных дуг и континентальных окраин. Ч. 2. Владивосток, Изд-во СахКНИИ ДВО АН СССР, 1977, с. 86-98. 33. Слодкевич В.В., Леснов Ф.П. Геология и некоторые вопросы петрологии Березовского мафит-ультрамафитового плутона (о. Сахалин) // Материалы по генетической и экспериментальной минералогии. Т. 10. Новосибирск, Наука, 1976, с. 53-63. 34. Степашко А.А., Леснов Ф.П. Ультрамафиты Восточно-Сахалинской офиолитовой ассоциации: состав, гетерогенность, геодинамика формирования // Состояние и освоение природных ресурсов Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии. Эколого-экономические проблемы природопользования. Вып. 12. Кызыл, Изд-во ТувИКОПР СО РАН, 2012, с. 95-114. 35. 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. 36. Ферштатер Г.Б., Краснобаев А.А., Беа Ф., Монтеро П., Левин В.Я., Холоднов В.В Изотопно-геохимические особенности и возраст цирконов из дунитов уральских массивов платиноносного типа, петрогенетические следствия // Петрология, 2009, т. 17, № 5, с. 539-558. 37. Цуканов Н.В., Сколотнев С.Г. Данные SHRIMP U-Pb исследований цирконов из габбро офиолитовой ассоциации п-ова Камчатский (Восточная Камчатка) // Вестн. Камчатской региональной ассоциации «Учебно-научный центр». Сер. науки о Земле, 2010, № 2, вып. 15, с. 78-85. 38. Anders E., Gravesse N. Abundances of the elements: Meteoritic and solar // Geochim. Cosmochim. Acta, 1989, v. 53, p. 197-214. 39. Burnham A.D., Berry A.J. An experimental study of trace element portioning between zircon and melt as function of oxygen fugacity // Geochim. Cosmochim. Acta, 2012, v. 95, p. 196-212. 40. Davis D.W., Williams I.S., Krogh T.E. Historical development of zircon geochronology // Zircon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. V. 53 / Eds. J.M. Hancher, P.W.O. Hoskin. Mineral. Soc. Amer. Geochem. Soc. 2003, p. 145-181. 41. Evenson N.M., Hamilton P.J., O’Nions R.K. Rare earth abundances in chondritic meteorites // Geochim. Cosmochim. Acta, 1978, v. 42, p. 1199-1212. 42. Hinton R.W., Upton G.J. The chemistry of zircon: variation within and between large crystals from syenite and alkali basalt xenoliths // Geochim. Cosmochim. Acta, 1991, v. 55, p. 3287-3302. 43. Hoskin P.W.O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis // Zircon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. V. 53 / Eds. J.M. Hancher, P.W.O. Hoskin. Mineral. Soc. Amer. Geochem. Soc. 2003, p. 26-62. 44. Kinny P.D., Composton J., Bristow J.W., Williams I.S. Archaean mantle xenocrysts in a Permian kimberlite: two generations of kimberlitic zircon in Jwaneng DK2, southern Botswana // Kimberlites and related rocks / Ed. J. Ross. Geol. Soc. Austr. Spec. Publ. Blackwell, Melbourne, 1989, p. 833-842. 45. Knauf O. The age of dunite-clinopyroxenite core of Kytlym and Galmoenan zonal Ural-type massifs by U-Pb data of zircons // 33rd International Geological Congress. Abstracts. Oslo, 2008, p. 105-107. 46. Lesnov F.P. Rare earth elements in ultramafic and mafic rocks and their minerals. Minor and accessory minerals. Publishing House Taylor & Francis Group. London, UK; Leiden, Netherlands, 2012, 322 p. 47. Oh C.W., Seo J., Choi S.G., Rajesh V.J., Lee J.H. U-Pb SHRIMP zircon geochronology, petrogenesis, and tectonic setting of the Neoproterozoic Baekdong ultramafic rocks in the Hongseong Collision Belt, South Korea // Lithos, 2012, v. 128-131, p. 100-112. 48. Peltonen P., Manttari I. An ion microprobe U-Th-Pb study of zircon xenocrysts from the Lahtojoki kimberlite pipe, Eastern Finland // Bull. Geol. Soc. Finland, 2001, v. 73, № 1-2, p. 47-58. 49. Pilot J., Werner C.-D., Haubrich F., Bauman N. Paleozoic and Proterozoic zircons from the Mid-Atlantic Ridge // Nature, 1998, v. 393, p. 676-679. 50. 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.