Жаман-Койтасский гранит-лейкогранитный массив (Северный Казахстан): U-Pb возраст, минералого-геохимические особенности, геодинамический анализ

Объект исследования. Жаман-Койтасский гранит-лейкогранитный массив боровского комплекса в Северном Казахстане, интерес к которому обусловлен тем, что в платформенном чехле Западно-Сибирской плиты, перекрывающем гранит-лейкограниты, локализовано крупное урановое месторождение Семизбай песчаникового типа. Методы. Для геохимических, минералогических и геохронологических исследований гранит-лейкогранитов использованы методы рентгенофлуоресцентного анализа, ICP-MS, электронно-зондового микроанализа, сканирующей электронной микроскопии, LA-ICP-MS (ЦКП МИИ СО РАН, г. Новосибирск). Результаты. ЖаманКойтасский массив сложен субщелочными лейкогранитами А-типа (SiO₂ = 72.8–75.4 мас. %, Na₂O + K₂O = 7.5– –8.8 мас. %, K₂O/Na₂O = 1.11–1.25, ∑РЗЭ = 120–231 г/т, (La/Yb)n = 10–22, Eu/Eu* = 0.2–0.4), для которых характерна титанит-ильменит-магнетитовая акцессорная специализация. U-Pb изотопное датирование подтверждает силурийский возраст гранит-лейкогранитов Жаман-Койтасского массива (426–420 млн лет). Полученные геохронологические данные, наряду со сходством химического состава пород, доказывают принадлежность гранитлейкогранитов Жаман-Койтасского массива к боровскому комплексу. Значимый временной интервал между ордовикскими гранитоидами крыккудукского комплекса (448 ± 2 млн лет) и рассмотренными в статье силурийскими гранит-лейкогранитами карабулакского и боровского комплексов (431–426 млн лет) дает основание предполагать смену геодинамической обстановки от надсубдукционной к трансформной окраинно-континентальной.

1. Бушляков И.Н., Холоднов В.В. (1986) Галогены в петрогенезисе и рудоносности гранитоидов. М.: Наука, 191 с.

2. Геологическая карта СССР. (1962а) М-б 1 : 1 000 000. Л. N-43 (Омск). Объяснит. записка. (Ред. В.П. Казаринов, И.И. Краснов, П.А. Кукин, Т.И. Осынко, Н.Н. Ростовцев). М.: Госгеолтехиздат, 265 с.

3. Геологическая карта СССР. (1962б) М-б 1 : 200 000. Сер. Карагандинская. Л. N-43-XXV. Объяснит. записка. (Ред. Р.А. Борукаев). М.: Госгеолтехиздат, 95 с.

4. Гребенников А.В. (2014) Гранитоиды А-типа: проблемы диагностики, формирования и систематики. Гео логия и геофизика, 55(9), 1356-1373. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2014.08.003

5. Дегтярев К.Е. (1999) Тектоническая эволюция раннепалеозойской активной окраины в Казахстане. М.: Наука, 123 с.

6. Дегтярев К.Е. (2010) Каледониды Казахстана и Северного Тянь-Шаня: строение, тектоническая эволюция и процессы формирования континентальной коры. Автореф. дисс. … докт. геол.-мин. наук. М.: ГИН РАН, 50 с.

7. Дегтярев К.Е. (2012) Тектоническая эволюция раннепалеозойских островодужных систем и формирование континентальной коры каледонид Казахстана. М.: ГЕОС, 289 с.

8. Летников Ф.А. (1975) Гранитоиды глыбовых областей. Новосибирск: Наука, 216 с.

9. Летников Ф.А., Котов А.Б., Дегтярев К.Е., Сальникова Е.Б., Левченков О.А., Шершакова М.М., Шершаков А.В., Ризванова Н.Г., Макеев А.Ф., Толкачев М.Д. (2009а) Позднеордовикские гранитоиды Северного Казахстана: U-Pb возраст и тектоническое положение. Докл. АН, 424(2), 222-226.

10. Летников Ф.А., Котов А.Б., Дегтярев К.Е., Сальникова Е.Б., Левченков О.А., Шершакова М.М., Шершаков А.В., Ризванова Н.Г., Макеев А.Ф., Толкачев М.Д. (2009б) Силурийские граниты Северного Казахстана: U-Pb возраст и тектоническая позиция. Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(3), 46-54.

11. Магматизм Северного Казахстана. (1988) (Под ред. А.А. Абдулина). Алма-Ата: Наука, 168 с.

12. Магматические горные породы. (1983) (Под ред. О.А. Богатикова). Т. 1. Классификация, номенклатура, петрография. Ч. 1. М.: Наука, 368 с.

13. Магматические комплексы Казахстана: Кокчетав-Северо-Тянь-Шаньская складчатая система. (1982) (Под ред. М.А. Абдулкабирова). Алма-Ата: Наука, 236 с.

14. 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.

15. Николаева И.В., Палесский С.В., Чирко О.С., Черноножкин С.М. (2012) Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после сплавления с LiBO 2 . Аналитика и контроль, 16(2), 134-142.

16. Ханчук А.И., Голозубов В.В., Мартынов Ю.А., Симаненко В.П. (1997) Раннемеловая и палеогеновая трансформные континентальные окраины (калифорнийский тип) Дальнего Востока России. Тектоника Азии. М.: ГЕОС, 240-243.

17. Шатагин К.Н., Дегтярев К.Е., Голубев В.Н., Астраханцев О.В., Кузнецов Н.Б. (2001) Вертикальная и латеральная неоднородность коры Северного Казахстана: данные геохронологического и изотопно-геохимического изучения палеозойских гранитоидов. Геотектоника, (5), 26-44.

18. Andersen T. (2002) Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204 Pb. Chem. Geol., 192, 59-79.

19. Bell E.A., Boehnke P., Harrison M.T. (2016) Recovering the primary geochemistry of Jack Hills zircons trough quantitative estimates of chemical alteration. Geochim. Cosmochim. Acta, 191, 187-202.

20. Belousova E.A., Griffin W.I., O’Reilly S.Y., Fisher N.I. (2002) Igneous zircon: trace element composition as an indicator of source type. Contrib. Mineral. Petrol., 143, 602-622.

21. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Davis D.W., Aleinikoff J.N., Valley J.V., Mindfil R., Campbell I.H., Korsch R.J., Williams I.S., Foudoulis C. (2004) Improved 206 Pb/ 238 U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element-related matrix effect; SHRIMP, IDTIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards. Chem. Geol., 205, 115-140.

22. Exertier F., La Fontaine A., Corcoran C., Piazolo S., Belousova E., Peng Z., Gault B., Saxey D.W., Fougerouse D., Reddy S.M., Pedrazzini S., Bagot P.A.J., Moody M.P., Langelier B., Moser D.E., Botton G.A., Vogel F., Thompson G.B., Blanchard P.T., Chiaramonti A.N., Reinhard D.A., Rice K.P., Schreiber D.K., Kruska K., Wang J., Cairney J.M. (2018) Atom probe tomography analysis of the reference zircon GJ-1: An interlaboratory study. Chem. Geol., 495, 27-35.

23. Griffin W.L., Powell W.J. Pearson N.J., O’Reilly S.Y. (2008) GLITTER: Data reduction software for laser ablation ICP-MS. (Ed. P. Sylvester). Laser Ablation ICP-MS in the Earth Sciences: Currentpractices and outstanding issues: Mineralogical Association of Canada, Short Course Series, 40, 307-311.

24. Hoskin P.W.O., Kinny P.D., Wyborn D., Chappell B.W. (2000) Identifying accessory mineral saturation during differentiation in granitoid magmas: and integrated approach. J. Petrol., 41, 1365-1396.

25. Hoskin P.O.W., Schaltegger U. (2003) The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis. Rev. Mineral. Geochem., 53, 27-62.

26. Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. (2004) The application of laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry to in-situ U-Pb zircon geochronology. Chem. Geol., 211, 47-69.

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

28. Piazolo S., Belousova E., La Fontaine A., Corcoran C., Cairney J.M. (2017) Trace element homogeneity from micron- to atom scale: Implication for the suitability of the zircon GJ-1 as a trace element reference material. Chem. Geol., 456, 10-18.

29. Slama J., Kosler J., Condon D.J., Crowley J.L., Gerdes A., Hanchar J.M., Horstwood M.S.A., Morris G.A., Nasdala L., Norberg N., Schaltegger U., Schoene B., Tubrett M.N., Whitehouse M.J. (2008) Plesovice zircon – a new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis. Chem. Geol., 249, 1-35.

30. Sokolova E.V., Hawthorne F.C., Della Ventura G., Kartashov P.M. (2004) Chevkinite-(Ce): Crystal structure and the effect of moderate radiation-induced, damage on siteoccupancy refinement, Locality: Mongolia, Crystal (1). Canad. Miner., 42, 1013-1025.

31. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W. (1987) A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contrib. Mineral. Petrol., 95, 407-419.

32. Yuan H.L., Gao S., Dia M.N., Zong C.L., Günter D., Fontaine G.H., Liu X.M., Diwu C.R. (2008) Simultaneous determination of U-Pb age, Hf isotopes and trace element compositions of zircon by excimer laser-ablation quadrupole and multiple-collector ICP-MS. Chem. Geol., 247, 100-118.