Petrology, u-pb isotope age and metamorphism of nyashevo polygenic mafit-ultramafite massive (the southern urals)

In the article is presented data of mineralogy, petrography, geochemistry and isotope-geochronology study Nyashevo mafic-ultramafic massif in Ilmeny-Vishnevogorsk polymethamorphic shear zone. The ultramafic rocks consist of serpentine and chlorite (up to 90 %), accessory and rare minerals - talc, carbonate, tremolite, cromium-magnetite, amphibole, garnet, biotite, muscovite, kyanite, scapolite, potassium-feldspar, zircon and quartz. The microprobe analysis of the composition of minerals was performed with a REMMA-202M scanning microscope with a microanalyzer. The contents of petrogenic, rare and rare-earth elements are determined by the atomic absorption method and by the ICP-MS mass spectrometer. U-Pb age in zircon was obtained on microprobe SHRIMP II. The Nyashevo ultramafic rocks have variations of the content of SiO₂ from 38 to 42 wt % and of #Mg from 0.89 to 0.92, minor concentration of Al₂O₃ from 0.6 to 2.0 wt % and CaO from 0.3 to 2.8 wt %, increase contents Cr (550-2400) and Ni (800-2000 ppm), low - Ti (to 75), HSFE (6.0-117.4) и REE (∑ = 1.3-4.3ppm). Relatively high content Rb = 0.10-0.57, Sr = 3-42, Ba = 3-95 ppm and relation Ba/Sr = 0.4-7.7. The 1892 ± 23 Ma of zircons dating from ultramafic rocks of massif are the minimum age of the mantle substrate, probably is his restite. The appearance of pyrope-almandine ( Py_18-26 Grs_3-4) and almandine-grossular ( Py_6-8 Grs_54-57) garnets, high- aluminous and magnesian alumoenstatite (#Mg = 0.77) and spinel (#Mg = 0.72-0.75) in ultramafic rocks suggests formation-transformation occurred at Т = 900-1050°С и Р ≥ 9 kbar. The formations of Nyashevo massif is the age of the Late Ordovician (443 ± 12 Ma) and almost coincides with the maximum marks of age Buldym ultramafic alkaline-carbonatite massif. The Permian (275.8 ± 2.1 Ma) dating reflects the processes of serpentinization and scapolitization in ultramafic rocks and it correlated with the age parameters of zircons from late miaskites, carbonatites and pegmatites. Nyashevo mafic-ultramafic massif was formed in the deep zone of the Proterozoic continental rift, it undergone a multistage metamorphic transformation during decompression ascent in the lower crust and subsequent disintegration in regional post-collision shear zone.

ильмено-вишневогорский комплекс, Няшевский массив, изотопный возраст, метаморфизм, гео­, химия, Ilmeny-Vishnevogorsk polymethamorphic complex, Nyashevo massif, U-Pb dating, metamorphism, geochemistry

1. Банева Н.Н., Русин А.И. (2014) Структурно-вещественная эволюция и изотопный возраст Ильмено-Вишневогорского комплекса (Южный Урал). Литосфера, (2), 131-137.

2. Варлаков А.С. (1995) Рифтогенные офиолиты, метаморфизм гипербазитов и строение Вишневогорского-Ильменогорского комплекса. Миасс: ИМин УрО РАН, 67 с.

3. Варлаков А.С., Кузнецов Г.П., Кораблев Г.Г., Муркин В.П. (1998) Гипербазиты Вишневогорско-Ильменогорского метаморфического комплекса (Южный Урал). Миасс: ИМин УрО РАН, 195 с.

4. Грин Т.Х. (1970) Экспериментальное исследование ассоциаций субсолидуса, образующихся при высоких давлениях за счет высокоглиноземистых базальтов, кианитовых эклогитов и гроспидитов. Происхождение главных серий изверженных пород по данным экспериментальных исследований. Л.: Недра, 21-52.

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

6. Краснобаев А.А., Вализер П.М., Анфилогов В.Н., Медведева Е.В., Бушарина С.В., Мурдасова Н.М. (2016) Цирконология серпентинитов Няшевского массива (Южный Урал) Докл. АН, 471(6), 703-707.

7. Краснобаев А.А., Вализер П.М., Русин А.И., Бушарина С.В., Медведева Е.В. (2011б) Цирконология фенитов Ильменских гор. Докл. АН, 440(1), 100-104.

8. Краснобаев А.А., Вализер П.М., Русин А.И., Бушарина С.В., Медведева Е.В. (2015) Цирконология гипербазитов Булдымского массива (Ильмено-Вишневогорский комплекс, Южный Урал). Докл. АН, 461(1), 63-69.

9. Краснобаев А.А., Вализер П.М., Русин А.И., Бушарина С.В., Медведева Е.В., Родионов Н.В. (2011в) Цирконология амфиболитов селянкинской толщи Ильменских гор (Южный Урал). Докл. АН, 441(5), 661-665.

10. Краснобаев А.А., Давыдов В.А., Щулькин Е.П., Чередниченко Н.В. (2001) Цирконология селянкинского блока Ильменских гор. Докл. АН, 379(6), 807-811.

11. Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Родионов Н.В. (2014) Цирконология ультрамафитов Восточно-Тагильского массива (Средний Урал). Докл. АН, 455(5), 567-571.

12. Левин В.Я. (1974) Щелочная провинция Ильменских-Вишневых гор на Урале. М.: Наука, 223 с.

13. Левин В.Я., Роненсон Б.М., Самков В.С., Левина И.А., Сергеев Н.С., Киселев А.П. (1997) Щелочно-карбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 274 с.

14. Медведева Е.В., Немов А.Б., Котляров В.А. (2015) Метасоматиты основного и среднего состава из Няшевского серпентинитового массива (Ильменские горы, Южный Урал). Литосфера, (6), 53-68.

15. Мишкин М.А. (1990) Амфиболовый геотермобарометр для метабазитов. Докл. АН СССР, 312(4), 944-946.

16. 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.

17. Округин А.В. (2005) Значение типоморфизма хромшпинелидов для прогнозирования коренных источников россыпной платины восточной части Сибирской платформы. Отечественная геология, (5), 3-10.

18. 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 (Ю.Урал). Литосфера, (1), 91-109.

19. Русин А.И., Краснобаев А.А., Вализер П.М. (2006а) Геология Ильменских гор: ситуация, проблемы. Геология и минералогия Ильменогорского комплекса. Миасс: ИГЗ УрО РАН, 3-19.

20. Русин А.И., Краснобаев А.А., Русин И.А., Вализер П.М., Медведева Е.В. (2006б) Щелочно-ультраосновная ассоциация Ильменских-Вишневых гор. Геохимия, петрология, минерагения и генезис щелочных пород. Миасс: УрО РАН, 222-227.

21. Русин А.И., Медведева Е.В., Вализер П.М., Банева Н.Н. (2010) Апогроспидитовая природа анортитовых амфиболитов Ильменогорской сдвиговой зоны (Юж. Урал). Магматизм и метаморфизм в истории Земли. Т. II. Екатеринбург: УрО РАН, 187-189.

22. Штейнберг Д.С., Левин В.Я (1971) Основные проблемы геологического строения, истории формирования и состава Ильменогорского комплекса метаморфических и магматических горных пород. Тр. Ильменского государственного заповедника. Вып. IX. Свердловск, УНЦ АН СССР, 6-22.

23. Bonatti E., Ottonello G., Hamlyn P.R. (1986) Peridotites from the island of Zabergad (St. Jong), Red Sea: petrology and geochemistry. J. Geophys. Res., 91, 599-631.

24. Brey G.P., Kohler T. (1990) Geothermobarometry in four-phase lherzolites. New Thermobarometers and practical assessment of Existiug Thermobarometers. J. Petrol., 31(6), 1353-1378.

25. Dick J.B., Bullen T. (1984) Chromian spinel as a petrogenetic indicator in abissal and alpine-type peridotites and spatially associated lavas. Contlib. Mineral. Petrol., 86, 54-76.

26. Fabries J. (1979) Spinel-olivine Geothermometry in peridotites from ultramafic complexes. Contlib. Mineral. Petrol., 69, 329-336.

27. McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol., 120, 223-253.

28. Obata M. (1980) The Ronda peridotite: garnet-, spinel-, and plagioclase-lherzolite facies and the P-T trajectories of a high-temperature mantle intrusion. J. Petrol., 21(3), 533-572.

29. Perchuk L.L. (1990) Derivation of thermodynamically consistent system of geothermometers and geobarometers for metamorphic and magmatic rocks. Progress in metamorphic and magmatic petrology. Cambridge: Cambridge University Press, 93-112.

30. Ravna E.J., Paquin J. (2003) Thermobarometric methodologies applicable to eclogites and garnet ultrabasites. EMU Notes in Mineralogy, 5(8), 229-259.

31. Williams I.S. (1998) U-Th-Pb Geochronology by ion microprobe. Applications in microanalytical techniques to understanding mineralizing processes. Rev. Econ. Geol., (7), 1-35.