References

litosphere

Литосфера

LITHOSPHERE (Russia)

1681-90042500-302X

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry

10.24930/1681-9004-2018-18-5-706-717

litosphere-249

Research Article

Статьи

Articles

Древний возраст цирконов и проблемы генезиса дунитов габбро-гипербазитовых комплексов складчатых областей и платформенных массивов центрального типа

Ancient age of zircons and problems of dunits genesis from gabbro-hyperbasez complexes of folded areas and central type platform massives

Анфилогов

Всеволод Николаевич

Anfilogov

Vsevolod N.

anfilogov@mineralogy.ru

Краснобаев

Артур Антонинович

Krasnobaev

Artur A.

krasnobaev@igg.uran.ru

Рыжков

Вячеслав Михайлович

Ryzhkov

Vyacheslav M.

noemail@neicon.ru

Институт минералогии УрО РАН, 456317, г. Миасс, Ильменский заповедникРоссияInstitute of Mineralogy, Ural Branch of RASRussian Federation

Институт геологии и геохимии УрО РАНРоссияA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of RASRussian Federation

Институт минералогии УрО РАНРоссияInstitute of Mineralogy, Ural Branch of RASRussian Federation

2018

28102018

05706717

2018

Анфилогов В.Н., Краснобаев А.А., Рыжков В.М.

Anfilogov V.N., Krasnobaev A.A., Ryzhkov V.M.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/249

В связи с установленным в последние годы древним возрастом циркона в дунитах складчатых областей и платформенных массивов центрального типа возник ряд проблем: 1) равновесности циркона с веществом дунита и, как следствие, возможности определения возраста дунита по циркону; 2) полихронности цирконов в дунитах и механизм образования зональных кристаллов циркона; 3) генезиса наиболее древнего вещества дунитов, имеющего возраст более 2500 млн лет; 4) механизма образования зональных кристаллов циркона в дуните. В работе приведены результаты изучения фазовых равновесий в системе MgO-SiO2-ZrO2, которые подтвердили возможность кристаллизации циркона в равновесии с оливином и пироксеном. Установлено, что циркон в дунитах устойчив до температуры 1450°С. Свыше 1450°С циркон замещается бадделеитом. Показано, что зональные кристаллы циркона могут возникать в дуните в результате последовательной трансформации циркона в бадделеит и обратно. На основе экспериментальных данных предложены механизм накопления вещества дунита в виде рестита, который образуется в процессе частичного плавления мантийного перидотита, и возможный способ подъема дунитового рестита к поверхности. Показано, что отличие альпинотипных гипербазитов Урала от гипербазитов Платиноносного пояса можно объяснить залеганием альпинотипных гипербазитов на более высоком уровне от поверхности, где они активно взаимодействуют с водой.

Some problems appeared after determinations of the old age of dunite material in the ultrabasite massifs of the folded regions and zonal massifs on the continental plateaus: 1) the problem of equilibrium of zircon and olivine + pyroxene composition in ultrabasite; 2) the problem of different age of zircon in every massif of ultrabasite and the way of the zonal zircon crystal formation; 3) the problem of the origin of the most old dunite material in ultrabasite massives; 4) the problem of formation of zonal zircon crystals in dunite. Experimental investigation of phase equilibrium in MgO-SiO2-ZrO2 system showed that zircon able to crystallize coincidentally with olivine and pyroxene. It was found that zircon in dunite is stable to 1450°C. Zircon is replaced to baddeleite at more high temperature. It is shown that the zonal zircon crystal can be formed by its transformation to baddeleite and the inverse process. The mechanism of dunite material accumulation at partial melting of mantle peridotite and possible way of transport of the residue dunite to the surface in diaper form are considered. The difference between ultrabasite of the Platinum belt of the Urals and Alpine type of ultrabasite is discussed. It is proposed that massifs of the Alpine type ultrabasite were intruded сlose to the surface where they interacted with porous water. The interaction of hyperbasites with the pore fluid will lead to their intensive serpentinization, the redistribution of chromium and its concentration in the form of ore bodies.

дунитцирконвозрастфазовые равновесиябадделеитреститгенезисdunite materialzirconagephase relationsultrabasiteorigin

References1

Аникина Е.В., Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Капитонов И.Н., Лохов К.И. (2012) Изотопно-геохимические характеристики циркона из дунитов, клинопироксенитов и габбро Платиноносного пояса Урала. Докл. АН, 443(6), 711-715.

Анфилогов В.Н. (2010) Происхождение андезитов и риолитов комплементарных магматических серий. Литосфера, (1), 37-46.

Анфилогов В.Н. Краснобаев А.А., Рыжков В.М., Кабанова Л.Я., Вализер П.М., Блинов И.А. (2015) Устойчивость циркона в дунитах при температурах 1400-1500оС. Докл. АН, 464(1), 323-327.

Анфилогов В.Н., Краснобаев А.А., Рыжков В.М., Вализер П.М. (2017) Замещение циркона бадделеитом как возможный механизм образования зональных кристаллов циркона в ультрабазитах. Докл. АН, 475(6), 676-679.

Анфилогов В.Н., Пуртов В.К. (1976) Механизм взаимодействия поровых растворов с магматическими телами. Геохимия, (9), 1400-1403.

Анфилогов В.Н., Хачай Ю.В. (2000) Гидроэкструзия - возможный механизм движения диапиров, куполов и мантийных плюмов. Геохимия, (8), 873-878.

Анфилогов В.Н., Хачай Ю.В. (2007) Суперплюмы: тектоника, магматизм, метаморфизм. “Геодинамика формирования подвижных поясов Земли”. Мат-лы междунар. конф. Екатеринбург, ИГГ УрО РАН, 6-9.

Бортников Н.С., Шарков Е.Д., Богатиков О.А., Зингер Т.Ф. (2008) Находки молодых и древних цирконов в габброидах впадины Маркова, САХ, 5о30.6′-5o32.4′ с.ш. (результаты SHRIMP II U-Pb датирования): значение для понимания глубинной геодинамики современных океанов. Докл. АН, 421(2), 240-248.

Велинский В.В. (1979) Альпинотипные гипербазиты переходных зон океан-континент. Новосибирск: Наука,264 с.

Гликсон А. (1980) Стратиграфия и эволюция первичных и вторичных зеленокаменных комплексов; данные по щитам южного полушария. Ранняя история Земли. М.: Мир, 264-285.

Ефимов А.А. (1995) Высокотемпературный водный метаморфизм в Платиноносном поясе Урала: Тектонический режим и метаморфические реакции. Актуальные проблемы магматической геологии, петрологии и рудообразования. Екатеринбург, Уралгеолком, ИГГ УрО РАН, 150-156.

Ефимов А.А. (2010) Итоги столетнего изучения Платиноносного пояса Урала. Литосфера, (5), 134-153.

Ибрагимова Э.К., Радьков А.В., Молчанов А.В., Шатова Н.В., Шатов В.В., Лепехина Е.Н., Антонов А.В., Толмачева Е.В., Соловьев О.Л., Терехов А.В., Хорохорина Е.И. (2015) Результаты U-Pb (SHRIMP II) датирования цирконов из дунитов массива Инагли (Алданский щит) и проблема генезиса концентрически зональных комплексов. Регион. геология и металлогения, 62, 64-78.

Иванов О.К. (1997) Концентрически зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала. Екатеринбург: УрГУ, 488 с.

Кадик А.А., Ступаков Е.П. (1970) Моделирование температурных полей около магматических тел значительной радиальной протяженности. Геохимия, (1), 43-53.

Каретников А.С. (2006) Возраст и генезис платиноидной минерализации массива Кондер: палеомагнитные и радиоизотопные данные. Литосфера, (3), 96-107.

Кнаупф О.В. (2009) U-Pb возраст цирконов из дунит-клинопироксенитовых ядер Кытлымского (Средний Урал) и Гальмоэнанского (Южная Корякия) зональных массивов Уральского типа. Вестн. СПбГУ, (4), 64-71.

Краснобаев А.А., Аникина Е.В., Русин А.И. (2011) Цирконология дунитов Нижнетагильского массива (Средний Урал). Докл. АН, 436(6), 809-813.

Куликова В.В., Бычкова Я.В., Куликов В.С. (2010) Бадделеит-основной минерал для изотопного датирования мафит-ультрамафитовых коматиитовых серий Ю-В. Феноскандинавского щита. “Современная минералогия: от теории к практике”. Тезисы XI съезда Российского минералогического общества, 212-214.

Кузнецов Д.В, Мукатова А. (2013) Образование бадделеита при дисиликации циркона в родингитизированых высокобарических гранатитах массива Миндяк на Ю. Урале. Ежегодник-2012. Тр. ИГГ УрО РАН, (160), 224-228.

Кузнецов Ю.А. (1964) Главные типы магматических формаций. М.: Недра, 387 с.

Лыков А.В. (1954) Явления переноса в капиллярно-пористых телах. М.: Гос. изд-во технико-теоретической л-ры, 296 с.

Малич К.Н., Ефимов А.А., Баданина И.Ю. (2012) О возрасте дунитов Кондерского массива (Алданская провинция. Россия). Докл. АН, 446(3), 308-312.

Малич К.Н., Ефимов А.А., Ронкин Ю.Л. (2009) Архейский U-Pb изотопный возраст дунитов Нижнетагильского массива (Платиноносный пояс Урала). Докл. АН, 427(1), 101-105.

Мицюк С.С., Зинчук Н.Н., Коптиль В.Н., Кутузова Е.Я., Лашкевич И.В. (2005) Новые индикаторные признаки цирконов кимберлитового происхождения. Геология алмазов - настоящее и будущее. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 674-720.

Москалева С.В. (1959) О возрасте и структуре массивов Крака на Ю. Урале. Докл. АН СССР, 127(1), 170-173.

Пинус Г.В., Велинский В.В., Леснов Ф.П., Банников О.Л., Агафонов Л.В. (1973) Альпинотипные гипербазиты Анадыро-Корякской складчатой системы. Новосибирск: Наука, 320 с.

Пушкарев Е.В., Ферштатер Г.Б. (1995) Минералого-петрохимическая дискретность пород и проблема происхождения первичных расплавов дунит-клинопироксенит-сиенит-габбровых комплексов. Актуальные проблемы магматической геологии, петрологии и рудообразования. Екатеринбург, Уралгеолком, 100-110.

Ронкин Ю.Л., Ефимов А.А., Лепихина Г.А., Родионов Н.В., Маслов А.В. (2013) U-Pb-датирование системы “Бадделеит-Циркон” платиноносного дунита Кондерского массива (Алданский Щит): новые данные. Докл. АН, 450(5), 579-585.

Рыжков В.М., Анфилогов В.Н., Блинов И.А., Краснобаев А.А., Вализер П.М. (2016) Фазовые равновесия в системе SiO2-MgO-ZrO2. Докл. АН, 469(4), 475-479.

Савельев Д.Е., Сначев В.И., Савельева Е.Н., Бажин Е.А. (2008) Геология, петрология и хромитоносность габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала. Уфа, 319 с.

Савельева Г.Н., Батанова В.Г., Бережная Н.А., Пресняков С.Л., Соболев А.В., Скублов С.Г., Белоусов И.А. (2013) Полихронное формирование мантийных комплексов офиолитов (Полярный Урал). Геотектоника, (3), 43-57.

Салоп Л.И. (1982) Геологическое развитие Земли в докембрии. Л.: Недра, 343 с.

Салтыков А.К., Никитина Л.П., Матуков Д.И. (2008) U-Pb возраст циркона из ксенолитов мантийных перидотитов в кайнозойских щелочных базальтах Витимского плато (Восточное Прибайкалье). Записки РМО, (3), 1-22.

Симонов В.А., Приходько В.С., Ковязин С.В. (2011) Условия формирования платиноносных ультраосновных массивов Юго-Востока Сибирской платформы. Петрология, (6), 579-598.

Симонов В.А., Пучков В.Н., Приходько В.С., Ступаков С.И., Котляров А.В. (2013) Условия кристаллизации дунитов Нижнетагильского платиноносного ультраосновного массива (Урал). Докл. АН, 449(6), 692-695.

Сколотнев С.Г., Бельтенев В.Е., Лепехина Е.Н., Ипатьева И.С. (2010) Молодые и древние цирконы из пород океанической литосферы Центральной Атлантики, геотектонические следствия. Геотектоника, (6), 24-59.

Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В., Курцева Н.Н. (1969) Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Т. 1. Л.: Наука, 822 с.

Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Щапова Ю.В. (2007) Кристаллохимия хромшпинели и окситермобарометрия ультрамафитов складчатых областей. Екатеринбург, ИГГ УрО РАН, 310 с.

Шулятин О.Г., Андреев С.И., Беляцкий Б.В., Трухалев А.И. (2012) Возраст и этапность формирования магматических пород Срединно-Атлантического хребта по геологическим и радиологическим данным. Регион. геология и металлогения, (50), 28-36.

Bea F., Fershtater G.B., Montero P, Whitehous M., Levin V.Ya., Scarrow J.H., Austrheim H., Pushkariev E.V. (2001) Recicling of continental crust into mantle as revealed by Kytlym dunite zircons, Ural. Terra Nova, 13(6), 407-412.

Burg J.P., Bodiner J.L., Gerya T., Bedini R.M., Boudier F., Daurtria J.M., Prikhodko V., Efimov A., Pupier E., Balanec J.L. (2009) Translithospheric mantle diapirism. Geological evidence and numerical modeling of the Kondyor ultramafic complex (Russian Far-East). J. Petrol., 50(2), 289-321.

Сarter N.L., Ave’Lallement H.G. (1970) High temperature flow of dunite and periditite. Geol. Soc. Amer. Bull., 81, 2181-2202.

Corfu F., Hanchar J.M., Hoskin P.W.O., Kinny P. (2003) Atlas of zircon texture. Rev. Mineral. Geochim., 53, 469-500.

Davidson A., van Breemen O. (1998) Baddeleite-zircon relationship in coronic metagabbro, Greville province, Ontario: implication for geochronology. Contrib. Mineral. Petrol., 100, 291-299.

Heuman L.M., LeCheminant A.N. (1993) Paragenesis and U-Pb systemstic of baddeleyite (ZrO2). Chem. Geol., 110, 95-126.

Hiroshi K., Kushiro I. (1993) Partial melting of dry peridotite at high pressure: Determination of composition of melts segregated from peridotite using aggregates of diamonds, Earth Planet. Sci. Lett., 114, 477-489.

Ireland T.R., Williams I.S. (2003). Rev. Mineral. Geochim., 53, 215-241.

Lizuka T., Yamaguchi T., Hibiya Y., Amelin Y. (2015) Meteorite zircon constrains on the bulk Lu-Hf istope composition and early differentiation of the Earth. Proc. Nat. Acad. USA, 112(17), 5331-5336.

Robie R.A., Hemingway B.S., Fisher J.R. (1978) Thermodynamic properities of minerals and related substances at 298.15K and 1 bar Pessure and at higher temperatures. Geol. Surv. Bull., 1452, 456.

Takahashi E. (1986) Melting of dry peridotite KLB-1 up tо 14 GPa: Implication on the origin of peridotitic upper mantle. J. Geophys. Res., 91, 9367-9382.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.