litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2018-18-5-758-773litosphere-252Research ArticleСтатьиArticlesU-Pb датирование рудных ниобиевых минералов группы пирохлора (ильмено-вишневогорский карбонатит-миаскитовый комплекс, Южный Урал)U-pb dating of niobium minerals from pyrochlor group (ilmeno-vishnevogorsk carbonatitis-miaskite complex, of the southern urals)НедосековаИрина ЛеонидовнаNedosekovaIrina L.vladi49@yandex.ruКоротеевВиктор АлексеевичKoroteevViktor A.noemail@neicon.ruБеляцкийБорис ВладимировичBelyatskyBoris V.noemail@neicon.ruШарыгинВиктор ВикторовичSharyginViktor V.noemail@neicon.ruЛепехинаЕлена НиколаевнаLepechinаЕlena N.noemail@neicon.ruПрибавкинСергей ВладимировичPribavkinSergei V.noemail@neicon.ruИнститут геологии и геохимии УрО РАНРоссияA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RASRussian FederationВСЕГЕИРоссияA.P. Karpinsky VSEGEIRussian FederationИнститут геологии и минералогии СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияV.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS; Novosibirsk State UniversityRussian Federation20182810201805758773Copyright © Недосекова И.Л., Коротеев В.А., Беляцкий Б.В., Шарыгин В.В., Лепехина Е.Н., Прибавкин С.В., 20182018Недосекова И.Л., Коротеев В.А., Беляцкий Б.В., Шарыгин В.В., Лепехина Е.Н., Прибавкин С.В.Nedosekova I.L., Koroteev V.A., Belyatsky B.V., Sharygin V.V., Lepechinа Е.N., Pribavkin S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/252

Проведено U-Pb датирование минералов группы пирохлора из редкометалльных месторождений ильмено-вишневогорского комплекса Южного Урала. Для измерения возраста отдельных кристаллов пирохлора была использована новая методика локального U-Pb датирования на вторично-ионном масс-спектрометре SHRIMP-II, разработанная в ЦИИ ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург). U-Pb датирование высокоурановых пирохлоров (с содержанием окислов урана более чем 2.5 мас. %) проводилось с помощью лазерной абляции и масс-спектрометра с ИСП-МС (DUV-19 и LA-ICP MS). U-Pb система изученных образцов пирохлора свидетельствует о многоэтапном формировании редкометалльной ниобиевой минерализации ильмено-вишневогорского комплекса. Наиболее древний возраст (378 ± 4.9 млн лет) фиксируется изотопными U-Pb системами уранпирохлоров ранних карбонатитов Потанинского месторождения. Этот этап рудообразования, возможно, отражает завершающие стадии кристаллизации щелочно-карбонатитовой магматической системы. Следующие этапы рудообразования широко проявлены на Вишневогорском (230 ± 1.5 млн лет) и позднее на Потанинском (217.2 ± 1.9 млн лет) месторождениях и, вероятно, связаны с ремобилизацией и переотложением щелочно-карбонатитового и редкометалльного вещества на постколлизионном этапе эволюции карбонатитовых комплексов Урала.

U-Pb dating of the pyrochlore-group minerals from the Nb-rare metal ore deposits of ilmeny-vishnevogorsky carbonatite-miaskite complex of the Ural fold region was carried out. To date the individual pyrochlore crystals were used a new technique of local U-Pb SHRIMP-II dating which was developed at the CIR VSEGEI (St.Petersburg). In the case of high-U pyrochlore (with more than 2.5 wt % UO2) a laser ablation and ICP-MS method was applied for U-Pb-dating. The studied isotope pyrochlore system indicates a multi-stage formation of rare metal niobium mineralization. The earliest age of ore formation (378 ± 4.9 Ma) is fixed by U-pychlore isotope systems of Potanino deposit. This stage of ore formation is probably associated with the final stages of the alkaline-carbonatite magmatic system crystallization. The next stages of ore formation (230 ± 1.5 Ma) are widely manifested in Vishnevogorsk and later on the Potanino deposit (217.2 ± 1.9 Ma) and were probably related to remobilization and redeposition of alkaline-carbonatite and rare metal substances.

U-Pbдатированиеминералы группы пирохлораильмено-вишневогорский комплексУралU-Pb datingpyrochlore-group mineralsIlmeny-Vishnevogorsk complexthe UralsReferencesБагдасаров Ю.А. (2014) О некоторых условиях образования карбонатитов линейно-трещинного типа. Литосфера, (4), 113-119.Багдасаров Ю.А. (2014) О некоторых условиях образования карбонатитов линейно-трещинного типа. Литосфера, (4), 113-119.Еськова Е.М., Жабин А., Мухитдинов Г. (1964) Минералогия и геохимия редких элементов Вишневых гор. М.: Наука, 319 c.Еськова Е.М., Жабин А., Мухитдинов Г. (1964) Минералогия и геохимия редких элементов Вишневых гор. М.: Наука, 319 c.Еськова Е.М., Назаренко И.И. (1960) Пирохлор Вишневых гор, его парагенетические ассоциации и особенности химического состава. Вопросы геологии, геохимии и генезиса месторождений редких элементов Тр. ИМГРЭ, 4, 33-50.Еськова Е.М., Назаренко И.И. (1960) Пирохлор Вишневых гор, его парагенетические ассоциации и особенности химического состава. Вопросы геологии, геохимии и генезиса месторождений редких элементов Тр. ИМГРЭ, 4, 33-50.Ефимов А.Ф., Еськова Е.М., Лебедева С.И., Левин В.Я. (1985) Типохимизм акцессорного пирохлора в породах щелочного комплекса Урала. Геохимия, (2), 202-208.Ефимов А.Ф., Еськова Е.М., Лебедева С.И., Левин В.Я. (1985) Типохимизм акцессорного пирохлора в породах щелочного комплекса Урала. Геохимия, (2), 202-208.Золоев К.К., Левин В.Я., Мормиль С.И., Шардакова Г.Ю. (2004) Минерагения и месторождения редких металлов, молибдена, вольфрама Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, ОАО УГСЭ, 336 с.Золоев К.К., Левин В.Я., Мормиль С.И., Шардакова Г.Ю. (2004) Минерагения и месторождения редких металлов, молибдена, вольфрама Урала. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, ОАО УГСЭ, 336 с.Иванов К.С. (2011) О природе карбонатитов Урала. Литосфера, (1), 20-33.Иванов К.С. (2011) О природе карбонатитов Урала. Литосфера, (1), 20-33.Иванов К.С., Вализер П.М., Ерохин Ю.В., Погромская О.Э. (2010) О генезисе карбонатитов складчатых поясов (на примере Урала). Докл. АН, 435(2), 218-222.Иванов К.С., Вализер П.М., Ерохин Ю.В., Погромская О.Э. (2010) О генезисе карбонатитов складчатых поясов (на примере Урала). Докл. АН, 435(2), 218-222.Кононова В.А., Донцова Е.И., Кузнецова Л.Д. (1979) Изотопный состав кислорода и стронция Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса и вопросы генезиса миаскитов. Геохимия, (12), 1784-1795.Кононова В.А., Донцова Е.И., Кузнецова Л.Д. (1979) Изотопный состав кислорода и стронция Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса и вопросы генезиса миаскитов. Геохимия, (12), 1784-1795.Крамм У., Чернышев И.В., Грауэрт Б., Кононова В.А., Брёкер В. (1993) Типология и U-Pb систематика цирконов: изучение цирконов в нефелиновых сиенитах Ильменских гор, Урал. Петрология, 1(5), 536-549.Крамм У., Чернышев И.В., Грауэрт Б., Кононова В.А., Брёкер В. (1993) Типология и U-Pb систематика цирконов: изучение цирконов в нефелиновых сиенитах Ильменских гор, Урал. Петрология, 1(5), 536-549.Краснобаев А.А., Вализер П.М., Анфилогов В.Н., Немов А.Б., Бушарина С.В. (2014) Цирконология пегматитов Ильменских гор. Докл. АН, 457(4), 455.Краснобаев А.А., Вализер П.М., Анфилогов В.Н., Немов А.Б., Бушарина С.В. (2014) Цирконология пегматитов Ильменских гор. Докл. АН, 457(4), 455.Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н., Медведева Е.В. (2010a) Цирконология амфиболовых миаскитов Ильменогорского массива (Южный Урал). Докл. АН, 430(2), 227-231.Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н., Медведева Е.В. (2010a) Цирконология амфиболовых миаскитов Ильменогорского массива (Южный Урал). Докл. АН, 430(2), 227-231.Краснобаев А.А., Русин А.И., Вализер П.М., Бушарина С.В. (2010б) Цирконология кальцитовых карбонатитов Вишневогорского Массива (Южный Урал). Докл. РАН, 431(3), 1-4.Краснобаев А.А., Русин А.И., Вализер П.М., Бушарина С.В. (2010б) Цирконология кальцитовых карбонатитов Вишневогорского Массива (Южный Урал). Докл. РАН, 431(3), 1-4.Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С., Левина И.А., Сергеев Н.И., Киселев А.П. (1997) Щелочно-карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 274 с.Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С., Левина И.А., Сергеев Н.И., Киселев А.П. (1997) Щелочно-карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 274 с.Лепехина Е.Н., Антонов А.В., Беляцкий Б.В., Родионов Н.В., Бережная Н.Г., Шевченко С.С., Сергеев С.А. (2016) Особенности U-Pb датирования пирохлора из щелочно-ультраосновного полифазного массива Ковдор (Сев. Карелия): изотопно-геохимические характеристики эволюции состава минералов группы пирохлор. Регион. геология и металлогения, (67), 86-94.Лепехина Е.Н., Антонов А.В., Беляцкий Б.В., Родионов Н.В., Бережная Н.Г., Шевченко С.С., Сергеев С.А. (2016) Особенности U-Pb датирования пирохлора из щелочно-ультраосновного полифазного массива Ковдор (Сев. Карелия): изотопно-геохимические характеристики эволюции состава минералов группы пирохлор. Регион. геология и металлогения, (67), 86-94.Недосекова И.Л. (2007) Новые данные по карбонатитам Ильмено-Вишневогорского комплекса (Ю. Урал, Россия). Геология руд. месторождений, 49(2), 146-164.Недосекова И.Л. (2007) Новые данные по карбонатитам Ильмено-Вишневогорского комплекса (Ю. Урал, Россия). Геология руд. месторождений, 49(2), 146-164.Недосекова И.Л. (2012) Возраст и источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса (Ю. Урал): геохимические и Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb и Lu-Hf изотопные данные. Литосфера, (5), 77-95.Недосекова И.Л. (2012) Возраст и источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса (Ю. Урал): геохимические и Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb и Lu-Hf изотопные данные. Литосфера, (5), 77-95.Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Шарыгин В.В. (2010) Источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса по данным Lu-Hf изотопии в цирконах. Докл. АН, 435(2), 234-239.Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Шарыгин В.В. (2010) Источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса по данным Lu-Hf изотопии в цирконах. Докл. АН, 435(2), 234-239.Недосекова И.Л., Беляцкий Б.В. (2012) Возраст и источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса (Ю. Урал): изотопные Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb и Lu-Hf данные. Докл. АН, 446(1), 71-76.Недосекова И.Л., Беляцкий Б.В. (2012) Возраст и источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса (Ю. Урал): изотопные Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb и Lu-Hf данные. Докл. АН, 446(1), 71-76.Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Беляцкий Б.В. (2014) U-Pb возраст и Lu-Hf изотопные системы цирконов Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса, Южный Урал. Литосфера, (5), 19-32.Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Беляцкий Б.В. (2014) U-Pb возраст и Lu-Hf изотопные системы цирконов Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса, Южный Урал. Литосфера, (5), 19-32.Недосекова И.Л., Беляцкий Б.В., Белоусова Е.А. (2016) Редкие элементы и изотопный состав гафния как индикаторы генезиса циркона при эволюции щелочно-карбонатитовой магматической системы (Ильмено-Вишневогорский комплекс, Урал, Россия). Геология и геофизика, 57(6), 1135-1154.Недосекова И.Л., Беляцкий Б.В., Белоусова Е.А. (2016) Редкие элементы и изотопный состав гафния как индикаторы генезиса циркона при эволюции щелочно-карбонатитовой магматической системы (Ильмено-Вишневогорский комплекс, Урал, Россия). Геология и геофизика, 57(6), 1135-1154.Недосекова И.Л., Владыкин Н.В., Прибавкин С.В., Баянова Т.Б. (2009) Ильмено-Вишневогорский миаскит-карбонатитовый комплекс: происхождение, рудоносность, источники вещества (Урал, Россия). Геология руд. месторождений, 51(2), 157-181.Недосекова И.Л., Владыкин Н.В., Прибавкин С.В., Баянова Т.Б. (2009) Ильмено-Вишневогорский миаскит-карбонатитовый комплекс: происхождение, рудоносность, источники вещества (Урал, Россия). Геология руд. месторождений, 51(2), 157-181.Недосекова И.Л., Замятин Д.А., Удоратина О.В. (2017) Рудная специализация карбонатитовых комплексов Урала и Тимана. Литосфера, 17(2), 60-77.Недосекова И.Л., Замятин Д.А., Удоратина О.В. (2017) Рудная специализация карбонатитовых комплексов Урала и Тимана. Литосфера, 17(2), 60-77.Недосекова И.Л., Прибавкин С.В. (2015) Рудная ниобиевая минерализация редкометальных месторождений и рудопроявлений Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса (Южный Урал). Ежегодник-2014. Вып. 162. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 175-183.Недосекова И.Л., Прибавкин С.В. (2015) Рудная ниобиевая минерализация редкометальных месторождений и рудопроявлений Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса (Южный Урал). Ежегодник-2014. Вып. 162. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 175-183.Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.Расс И.Т., Абрамов С.С., Утенков У.В. (2006) Роль флюидов в петрогенезисе карбонатитов и щелочных пород: геохимические индикаторы. Геохимия, (7), 692-711.Расс И.Т., Абрамов С.С., Утенков У.В. (2006) Роль флюидов в петрогенезисе карбонатитов и щелочных пород: геохимические индикаторы. Геохимия, (7), 692-711.Русин А.И., Вализер П.М., Краснобаев А.А., Банева Н.Н., Медведева Е.В., Дубинина Е.В. (2012) Природа гранат-анортит-клинопироксен-амфиболовых пород ильменогорского комплекса (Южный Урал). Литосфера, (1), 91-109.Русин А.И., Вализер П.М., Краснобаев А.А., Банева Н.Н., Медведева Е.В., Дубинина Е.В. (2012) Природа гранат-анортит-клинопироксен-амфиболовых пород ильменогорского комплекса (Южный Урал). Литосфера, (1), 91-109.Чернышев И.В., Кононова В.А., Крамм У., Грауерт Б. (1987) Изотопная геохронология щелочных пород Урала в свете данных уран-свинцового метода по цирконам. Геохимия, (3), 323-338.Чернышев И.В., Кононова В.А., Крамм У., Грауерт Б. (1987) Изотопная геохронология щелочных пород Урала в свете данных уран-свинцового метода по цирконам. Геохимия, (3), 323-338.Atencio D., Andrade M.B., Christy, Giere R., Kartashov P.M. (2010) The pyrochlore supergroup of minerals: nomenclature. Canad. Miner., 48, 673-698.Atencio D., Andrade M.B., Christy, Giere R., Kartashov P.M. (2010) The pyrochlore supergroup of minerals: nomenclature. Canad. Miner., 48, 673-698.Braccialli L., Parrish R.R., Horstwood M.S.A., Condon D.J., Najman Y. (2013) U-Pb LA-(MC)-ICP-MS dating of rutile: New reference materials and applications to sedimentary provenance. Chem. Geol., 347, 82-101.Braccialli L., Parrish R.R., Horstwood M.S.A., Condon D.J., Najman Y. (2013) U-Pb LA-(MC)-ICP-MS dating of rutile: New reference materials and applications to sedimentary provenance. Chem. Geol., 347, 82-101.Deng X.-D., Li J.-W., Zhao X.-F., Hu H., Selbyc D., Souza Z.S (2013) U-Pb isotope and trace element analysis of columbite-(Mn) and zircon by laser ablation ICP-MS: implications for geochronology of pegmatite and associated ore deposits. Chem. Geol., 344, 1-11.Deng X.-D., Li J.-W., Zhao X.-F., Hu H., Selbyc D., Souza Z.S (2013) U-Pb isotope and trace element analysis of columbite-(Mn) and zircon by laser ablation ICP-MS: implications for geochronology of pegmatite and associated ore deposits. Chem. Geol., 344, 1-11.Hogarth D.D. (1977) Classification and nomenclature of the pyrochlore group. Amer. Mineral., 62, 403-410.Hogarth D.D. (1977) Classification and nomenclature of the pyrochlore group. Amer. Mineral., 62, 403-410.Kramm U., Blaxland A.B., Kononova V.A., Grauert B. (1983) Origin of the Ilmenogorsk-Vishnevogorsk nepheline syenites, Urals, USSR, and their time of emplasement during the history of the Ural fold belt: a Rb-Sr study. J. Geol., 91, 427-435.Kramm U., Blaxland A.B., Kononova V.A., Grauert B. (1983) Origin of the Ilmenogorsk-Vishnevogorsk nepheline syenites, Urals, USSR, and their time of emplasement during the history of the Ural fold belt: a Rb-Sr study. J. Geol., 91, 427-435.Ludwig K.R. (2003) User’s manual for Isoplot/Ex. Version 2.49. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center, Berkeley, CA, USA. Spec. Pub. 1a., 75 p.Ludwig K.R. (2003) User’s manual for Isoplot/Ex. Version 2.49. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center, Berkeley, CA, USA. Spec. Pub. 1a., 75 p.Lumpkin G.R., Ewing R.C. (1995) Geochemical alteration of pyrochlore group minerals: pyrochlore subgroup. Amer. Miner., 80, 732-743.Lumpkin G.R., Ewing R.C. (1995) Geochemical alteration of pyrochlore group minerals: pyrochlore subgroup. Amer. Miner., 80, 732-743.Millonig L.J., Gerdes A., Groat L.A. (2012) U-Th-Pb geochronology of meta-carbonatites and meta-alkaline rocks in the southern Canadian Cordillera: a geodynamic perspective. Lithos, 152, 202-217.Millonig L.J., Gerdes A., Groat L.A. (2012) U-Th-Pb geochronology of meta-carbonatites and meta-alkaline rocks in the southern Canadian Cordillera: a geodynamic perspective. Lithos, 152, 202-217.Millonig L.J., Gerdes A., Groat L.A.(2013) The effect of amphibolite facies metamorphism on the U-Th-Pb geochronology of accessory minerals from meta-carbonatites and associated meta-alkaline rocks. Chem. Geol., 353, 199-209. doi: 10.1016/j.chemgeo.2012.10.039Millonig L.J., Gerdes A., Groat L.A.(2013) The effect of amphibolite facies metamorphism on the U-Th-Pb geochronology of accessory minerals from meta-carbonatites and associated meta-alkaline rocks. Chem. Geol., 353, 199-209. doi: 10.1016/j.chemgeo.2012.10.039Mitchell R.H. (2005) Carbonatites and carbonatites and carbonatites. Canad. Mineral., 43, 2049-2068.Mitchell R.H. (2005) Carbonatites and carbonatites and carbonatites. Canad. Mineral., 43, 2049-2068.Nedosekova I.L., Belousova E.A., Sharygin V.V., Belyatsky B.V., Baynova T.B.(2013) Origin and evolution of the Il’meny-Vishnevogorsky carbonatites (Urals, Russia): insights from trace-elements compositions, Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb and Lu-Hf isotope data. Mineral. Petrol., 107, 101-123.Nedosekova I.L., Belousova E.A., Sharygin V.V., Belyatsky B.V., Baynova T.B.(2013) Origin and evolution of the Il’meny-Vishnevogorsky carbonatites (Urals, Russia): insights from trace-elements compositions, Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb and Lu-Hf isotope data. Mineral. Petrol., 107, 101-123.Pöml P., Menneken M., Stephan T. Niedermeier DDR, Geisler T., Putnis A. (2007), Stephan T. (2007) Mechanism of hydrothermal alteration of natural self-irradiated and synthetic crystalline titanite-based pyrochlore.Geochim. Cosmochim. Acta, 71, 3311-3322.Pöml P., Menneken M., Stephan T. Niedermeier DDR, Geisler T., Putnis A. (2007), Stephan T. (2007) Mechanism of hydrothermal alteration of natural self-irradiated and synthetic crystalline titanite-based pyrochlore.Geochim. Cosmochim. Acta, 71, 3311-3322.Stacey J.S., Kramers J.D. (1975) Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth Planet. Sci. Lett., 26, 207-221.Stacey J.S., Kramers J.D. (1975) Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth Planet. Sci. Lett., 26, 207-221.Wetzel F., Schmitt A.K., Kronz A., Worner G. (2010) In situ 238U-230Th disequilibrium dating of pyrochlore at sub-millennial precision. Amer. Miner., 95, 1353-1356.Wetzel F., Schmitt A.K., Kronz A., Worner G. (2010) In situ 238U-230Th disequilibrium dating of pyrochlore at sub-millennial precision. Amer. Miner., 95, 1353-1356.

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