References

litosphere

Литосфера

LITHOSPHERE (Russia)

1681-90042500-302X

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry

litosphere-725

Research Article

Статьи

Articles

Возраст и источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса (Урал, Россия): геохимические и изотопные Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb, Lu-Hf данные

Недосекова

Ирина Леонидовна

vladi49@yandex.ru

Институт геологии и геохимии УрО РАНRussian Federation

2012

15022019

057795

2019

Недосекова И.Л.

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/725

Ильмено-Вишневогорский комплекс (ИВК) - один из крупнейших щелочных комплексов миаскитов, фенитов и карбонатитов с РЗЭ-Zr-Nb минерализацией, расположенный в Уральском складчатом поясе. Статья посвящена геохимии, геохронологии и источникам вещества ИВК. Приведены результаты исследования различных изотопных систем (Sm-Nd, Rb-Sr, U-Pb, Lu-Hf) в породах и минералах ИВК различными изотопными методами, в результате которых установлены возрастные кластеры (млн. лет) - 446-420 (O3-S); 388-383 (D2-3); 335 (C1) и 282-231 (P-T), соответствующие основным этапам тектонического развития Уральской складчатой области. Гео- хронологические данные фиксируют внедрение миаскитов и карбонатитов (О-S1) и продолжительный метаморфогенный этап становления ИВК на коллизионных (D2-3, C1) и постколлизионном (P-T) этапах развития складчктого пояса Уральскойого складчатого пояса. Изотопные параметры ИВК εSr = -6...-10, εNd = +3…+6, εHf = +4…+6 близки рифтогенным платформенным карбонатитовым комплексам ультраосновной щелочной формации (УЩК) и требуют деплетированного мантийного источника. Миаскиты ИВК обогащены Sr и Nb, карбонатиты обогащены Sr и обеднены Ba, Ti, Zr, Hf относительно пород УЩК. Породы ИВК обладают дивергентными изотопно-геохимическими характеристиками, сближающими их с одной стороны с рифтогенными УЩК-комплексами, с другой стороны - с карбонатитовыми комплексами линейных коллизионными зон. Происхождение ИВК предположительно связано с мантийным источником, но плавление пород УЩК, нижней или океанической коры с похожими изотопными характеристиками при генерации магм ИВК не исключается.

УралИльмено-Вишневогорский комплексщелочные породы и карбонатитыSm-NdRb-SrU-PbLu-Hf изотопные системыисточники веществагеохимия редких элементов

References1

Багдасаров Ю.А. Линейно-трещинные тела карбонатитов - новая субформация ультраосновных щелочных карбонатитовых комплексов // Докл. AН СССР. 1979. Т. 248, № 2. С. 412-415.

Багдасаров Ю.А. О главных петро- и геохимических особенностях карбонатитов линейного типа и условиях их образования // Геохимия. 1990. № 8. С. 1108-1119.

Багдасаров Ю.А. О полиформационности карбонатитов и объеме термина "карбонатит" // Записки ВМО, 1992. Вып. 2. С. 110-116.

Багдасаров Ю.А. Редкометальный рудный потенциал магматических и гидротермально-метасоматических карбонатитов // Геология рудных месторождений. 1994. Т. 36, № 4. С. 326-335.

Баженов А.Г., Баженова Л.Ф., Красин А.С. Геолого-структурный фактор распределения петрогенных и редких элементов в Ильменогорском миаскитовом массиве // Щелочные, основные и ультраосновные комплексы Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1976. С. 12-22.

Баженов А.Г., Басов В.М., Доминиковский Г.Г. и др. Отчет по теме: геологическое строение средней части ильменогорского комплекса. Челябинск. Территориальный фонд.1965. 290 с.

Баженов А.Г., Иванов Б.Н., Баженова Л.Ф., Кутепова Л.А. Особенности химизма амфиболитов Ильменогорского комплекса // Метаморфические породы в офиолитовых комплексах Урала. Свердловск. УНЦ АН СССР, 1979. С. 90-100.

Бородин Л.С. Карбонатитовые месторождения редких элементов // Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов. Т. III. М.: Наука, 1966. C. 215-256.

Бородин Л.С. Генетические типы и геохимические особенности мантийно-коровых карбонатитовых формаций // Геохимия. 1994. № 12. С. 1683-1692.

Варлаков А.С., Кузнецов Г.П., Кораблев Г.Г. и др. Гипербазиты Вишневогорско-Ильменогорского метаморфического комплекса (Ю. Урал). Миасс: ИMин УрО РАН, 1998. 195 c.

Врублевский В.В., Покровский Б.Г., Журавлев Д.З., Аношин Г.Н. Вещественный состав и возраст пенченгинского линейного комплекса карбонатитов, Енисейский кряж // Петрология. 2003. Т. 11, № 2. С. 145-163.

Гинзбург А.И., Самойлов В.С. К проблеме карбонатитов // Записки ВМО. 1983. Вып. 2. Ч. 112. С. 164-176.

Глевасский Е.Б., Кривдик С.Г. Докембрийский карбонатитовый комплекс Приазовья. Киев: Наук. Думка, 1981. 228 c.

Дунаев В.А., Краснобаев А.А. Об абсолютном возрасте пород Ильменских гор // Ильменогорский комплекс магматических и метаморфических пород. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1971. С. 148-157.

Егоров Л.С. Проблема полиформационности карбонатитов и псевдокарбонатиты // Записки ВМО. 1990. Вып. 3. Ч. 119. С. 99-111.

Еськова Е., Жабин А.Г, Мухитдинов Г. Минералогия и геохимия редких элементов Вишневых гор. М.: Наука, 1964. 301 с.

Жабин А.Г. О новом типе карбонатитовых проявлений в связи со щелочным комплексом Ильменских-Вишневых гор на Урале // Докл. AН СССР. 1959. Т. 128, № 5. С. 1020-1022.

Заварицкий А.Н. Геологический и петрографический очерк Ильменского минералогического заповедника и его копей. Избр. Труды. Т. 2. М.: АН СССР, 1958. 318 с.

Золоев К.К., Левин В.Я., Мормиль С.И. и др. Минерагения и месторождения редких металлов, молибдена, вольфрама Урала. Екатеринбург: Министерство природных ресурсов РФ, ГУПР по Свердловской обл. 2004. 336 с.

Иванов К.С. Основные черты геологической истории (1.6-0.2 млрд. лет) и строения Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 252 с.

Иванов К.С., Вализер П.М., Ерохин Ю.В. и др. О генезисе карбонатитов складчатых поясов (на примере Урала) // Докл. АН. 2010. Т. 435, № 2. С. 218-222.

Кейльман Г.А. Мигматитовые комплексы подвижных поясов. М.: Недра, 1974. 199 с.

Кононова В.А., Донцова Е.И., Кузнецова Л.Д. Изотопный состав кислорода и стронция Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса и вопросы генезиса миаскитов // Геохимия. 1979. № 12. С. 1784-1795.

Кориневский В.Г., Кориневский Е.В. Мафиты и ультрамафиты в Ильменогорском комплексе // Лито-сфера. 2007. № 2. С. 59-79.

Кравченко С.М., Заманский Д., Федоренко В.А. Геохимия карбонатитов массива Томтор (Полярная Сибирь) // Геохимия. 2003. № 6. С. 608-622.

Краснобаев А.А., Давыдов В.А. Возраст и происхождение Ильменогорской толщи по данным цирконологии (Ильменские горы, Ю. Урал) // Докл. АН. 2000. Т. 372, № 1. С. 89-94.

Краснобаев А.А., Ленных В.И., Жданова С.И. и др. Реликты гранулитового метаморфизма в породах Ильменогорского комплекса (Ю. Урал) // Докл. АН СССР. 1980. Т. 253, № 5. С. 1193-1196.

Краснобаев А.А., Недосекова И.Л., Бушарина С.В. Цирконология карбонатитов Вишневогорского массива (Ильменские горы, Ю. Урал) // Ежегодник-2008. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 156. 2009. С. 261-263.

Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В. и др. Цирконология амфиболитовых миаскитов Ильменогорского массива (Южный Урал) // Докл. АН. 2010. Т. 430, № 2. С. 227-231.

Краснобаев А. А., Русин А. И., Вализер П. М., Бушарина С. В. Цирконология кальцитовых карбонатитов Вишневогорского массива (Южный Урал) // Докл. АН. 2010. Т. 431, № 3. С. 382-386.

Кузнецов Е.А. Тектоника Среднего Урала. M: Наука, 1941. 143 с.

Левин В.Я. Щелочная провинция Ильменских-Вишневых гор (формации нефелиновых сиенитов Урала). М.: Наука, 1974. 222 с.

Левин В.Я. Геологическая история формирования Ильменогорского щелочного коплекса // Проблемы петрологии, геохимии, минералогии щелочных пород. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. С. 9-26.

Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С. и др. Щелочно-карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 1997. 274 с.

Макагонов Е.П., Баженов А.Г., Вализер Н.И. и др. Глубинное строение Ильменогорского миаскитового массива. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. 180 с.

Недосекова И.Л. Новые данные по карбонатитам Ильмено-Вишневогорского комплекса (Ю. Урал, Россия) // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49, № 2. С. 146-164.

Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Шарыгин В.В. Источники вещества Ильмено-Вишневогорского щелочного комплекса по данным Lu-Hf изотопии в цирконах // Докл. АН. 2010. Т. 435, № 2. С. 234-239.

Недосекова И.Л., Владыкин Н.В., Прибавкин С.В. и др. Ильмено-Вишневогорский миаскит-карбонатитовый комплекс: происхождение, рудоносность, источники вещества (Урал, Россия) // Гео-логия рудных месторождений. 2009. Т. 51, № 2. С. 157-181.

Октябрьский Р.А., Вржосек А.А., Ленников А.М. и др. Новые данные о карбонатитах и ассоциирующих породах Кокшаровского щелочно-ультраосновного массива // Глубинный магматизм, его источники и их связь с плюмовыми процессами. Иркутск-Улан-Удэ. Ин-т географии СО РАН, 2004. С. 293-307.

Панков Ю.Д. Ильменогорский метаморфический комплекс // Ильменогорский комплекс метаморфических и магматических пород. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1971. С. 61-129.

Поляков В.О., Недосекова И.Л. Минералогия апогипербазитовых фенитов и карбонатитов южной части Ильменских гор // Минералы месторождений и зон техногенеза рудных районов Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. С. 24-35.

Попов В.А., Попова В.И. Минералогия пегматитов Ильменских гор // Минералогический альманах. М.: Ассоциация ЭКОСТ. 2006. Т. 9. 152 с.

Прибавкин С.В., Недосекова И.Л. Источники вещества карбонатитов Ильмено-Вишневогорского комплекса по данным изотопии Sr и Nd в карбонатах // Докл. АН. 2006. № 3, Т. 408. С. 381-385.

Пронин А.А. Основные черты истории тектонического развития Урала. М.: Наука. 1965. 160 c.

Пучков В. Н. Палеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2000. 146 с.

Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья. Уфа: ДизайнПолиграфСервис. 2010. 280 с.

Расс И.Т., Абрамов С.С., Утенков У.В. и др. Роль флюидов в петрогенезисе карбонатитов и щелочных пород: геохимические индикаторы // Геохимия. 2006. № 7. С. 692-711.

Роненсон Б.М. Основные черты геологического строения северной части Вишневых гор // Геология и разведка. 1959. № 1. С. 40-51.

Роненсон Б.М. Происхождение миаскитов и связь с ними редкометального оруденения. М.: Недра, 1966. 174 с.

Роненсон Б.М., Левин В.Я., Баженов А.Г. Палин-генно-метасоматические образования северной части Ильменогорского щелочного комплекса // Щелочные породы и гранитоиды Южного Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР. 1979. С. 3-30.

Самойлов В.С. Геохимия карбонатитов. М.: Наука, 1984.

Самойлов В.С., Роненсон Б.М. Геохимические особенности щелочного палингенеза // Геохимия. 1987. № 11. С. 1537-1546.

Самойлов В.С., Смирнова Е.А. Поведение редкоземельных элементов в процессе карбонатитообразования и некоторые аспекты генезиса карбонатитов // Геохимия. 1980. № 12. С. 1844-1858.

Свяжин Н.В. Доломитовые карбонатиты Вишневогорского комплекса ультраосновных и щелочных пород // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1966. № 5. С. 65-72.

Соколов С.В. В продолжение дискуссии: что считать карбонатитом? // Записки ВМО, 1991. Вып. 5. С. 108-111.

Таланцев А.С., Петрова Г.А. Условия и механизм формирования карбонатитов Ильменогорско-Вишневогорского щелочного комплекса. Свердловск: УрО АН СССР, 1991. 70 с.

Тугаринов Л.И., Бибикова Е.В., Краснобаев А.А. Геохронология Уральского докембрия // Геохимия. 1970. № 4. С. 501-505.

Чернышев И.В., Кононова В.А., Крамм У. и др. Изотопная геохронология щелочных пород Урала в свете данных уран-свинцового метода по цирконам // Геохимия. 1987. № 3. С. 323-338.

Чесноков Б.В. Проблема ильменогорских гнейсов // Ильменогорский комплекс метаморфических и магматических пород. Свердловск: УНЦ АН СССР. 1971. С. 33-60.

Чесноков Б.В. Ильменогорские гнейсы в тектоническом аспекте // Проблемы петрологии, геохимии, минералогии щелочных пород. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. С. 27-40.

Штейнберг Д.С., Левин В.Я. Основные проблемы геологического строения, истории формирования и состава Ильменогорского комплекса метаморфических и магматических пород // Ильменогорский комплекс метаморфических и магматических пород. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1971. С. 6-31.

Юрецкий В.Н., Петров В.И., Кузнецов Г.П. и др. Отчет Ильменогорского геологосъемочного отряда о результатах геологического доизучения м-ба 1 : 50 000 Ильменогорской площади … за 1976-1980 годы. Челябинск. Территориальный фонд. 1982.

Bau M. Controls on the fractionation of isovalent trace elements in magmatic and aqueous systems: evidence from Y/Ho, Zr/Hf, and lantanide tetrad effect // Contrib. Mineral. Petrol. 1996. V. 123. P. 323-333.

Bell K. Сarbonatites: relationships to mantle plume activity // Mantle plumes: their identification through time /

R. Ernst, K. Buchan (eds) Geol Soc Am Spec Paper. 2001. P. 267-290.

Bell K., Blenkinsop J. Neodymium and strontium isotope geochemistry of carbonatites // Carbonatites: genesis and evolution / K. Bell (ed). London: Unwin Hyman, 1989. P. 278-300.

Bell K., Petersen T. Nd and Sr isotope systematics of Shombole volcano, East Africa, and the links between nephelinite, phonolites and carbonatites // Geology. 1991. № 19. P. 582-585.

Bell K., Simonetti A. Source of parental melts to carbonatites-critical isotopic constraints // Miner. Petrol. 2010. № 8. P. 77-89.

Dunworth E., Bell K.The Turuy massif, Kola Peninsula, Russia: isotopic and geochemical evidence for multi-source evolution // J. Petrol. 2001. V. 42. P. 377-405.

Echtler H.P., Ivanov K.S., Ronkin Y.L. et al. The Tectono-metamorphic evolution of gneiss complexes in the Middle Urals, Russia // Tectonophysics. 1997. V. 276. P. 229-251.

Evensen N.M., Hamilton P.I., O Nious R.K. Rare earth abundances in chondrites // Geochim. Cosmochim. Acta. 1978. V. 42. P. 1199-1212.

Fabio R.D.A., Moller P., DulskiP. Zr/Hf in carbo-natites and alcaline rocks: new date and a re-evaluation // Revista Brasileira de Geociencias. 2002. № 32 (3). P. 361-370.

Gittnis I, Harmer R.E. What is ferrocarbonatite? // J. Afr. Earth Sci. 1997. V. 25 (1). P. 159-168.

Griffin W.L., Pearson N.J., Belousova E.A. et al. The Hf isotope composition of cratonic mantle: LAM-MC-ICP MS analysis of zircon megacrysts in kimberlites // Geochim. Cosmochim. Acta. 2000. № 64. Р. 133-147.

Hofmann A.W. Mantle geochemistry: the message from oceanic volcanism // Nature. 1997. V. 385. P. 219-229.

Hou Z., Tian S., Yuan Z. et al. The Himalayan collision zone carbonatites in western Sichuan, SW China: Petrogenesis, mantle source and tectonic implication // Earth Planet. Sci. Let. 2006. V. 244. P. 234-250.

Kogarko L.N., Lahaye Y., Brey G.P. Plume-related mantle source of super-large rare metal deposits from the Lovozero and Khibiny massifs on the Kola Peninsula, Eastern part of Baltic shield: Sr, Nd and Hf isotope systematics // Miner Petrol. 2010. V. 98. P. 197-208.

Kramm U. Mantle components of carbonatite from the Kola Alkaline Province, Russia and Finland: a Nd-Sr stady // Eur. J. Mineral. 1993. № 5. P. 985-989.

Kramm U., Blaxland A.B., Kononova V.A., Grauert B. 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. 1983. V. 91. P. 427-435.

Kramm U., Chernyshev I.V., Grauert S. et al. Zircon typology and U-Pb systematics: a Case Study of zircons from nefeline syenite of the Il'meny Mountains, Ural // Petrology. 1993. V. 1, № 5. P. 474-485.

Kramm U., Kogarko L.N. Nd and Sr isotope signatures of the Khibina and Lovozero agpaitic centers, Kola alkaline province, Russia // Lithos. 1994. V. 32. Р. 225-242.

Le Bas M.J. Sovite and alvikite: two chemically distinct calciocarbonatites C1 and C2 // S. Afr. J. Geol. 1999. V. 102, № 2. P. 109-121.

Menge J.N. Nachricht ueber einen mineralogischen Ausflug in das Uralgebirge // Schr. Russ. Ges. Min. 1842. Bd. 1. Abt. 2. S. 105-138.

Patchett P.J., Tastumoto M. Hafnium isotope variations in oceanic basalts // Geophys. Res. Lett. 1980. V. 7. Р. 1077-1080.

Phoscorites and Carbonatites from Mantle to Mine: the Key Example of the Kola Alkaline Province / F. Wall., A.N. Zaitsev (eds). Mineral Soc Great Britain and Ireland: London. 2004. 498 p.

Rose G. Ueber die mineralogische Beschaffenheit des Ilmengebirges // Annalen der Physic und Chemie. Leipzig. 1839. Bd. 47. S. 373-384.

Salters V.J.M., White W.M. Hf isotope constraints on mantle evolution // Chem. Geol. 1998. № 145. Р. 447-460.

Vervoort J.D., Patchett J.P., Albarede F. et al. Hf-Nd isotopic evolution of the lower crust // Earth Planet. Sci. Let. 2000. V. 181. Р. 115-129.

Wooley A.R., Kempe D.R.C. Carbonatite: nomenclature, average chemical compositions and element distributions // Carbonatites: genesis and evolution. London: Unwin Hyman, 1989. P. 1-14.

Zaitsev A., Bell K. Sr and Nd isotope date of apatite, calcite and dolomite as indicators of source, and the relationships of phoscorites and carbonatites from the Kovdor massif, Kola peninsula, Russia // Contrib. Mineral. Petrol. 1995. № 121. P. 324-335.

Zindler A, Hart S.R. Chemical geodynamics. //Ann Rev Earth Planet. Sci. 1986. V. 14. P. 493-571.

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