Southern Urals lamproites: the problems of terminology, age, and geodynamic interpretation
Abstract
We have studied mineral and chemical composition of lamproites from Kalymbaevsky Complex the Middle Trias. These lamproites were developed in Magnitogorsk and Eastern-Urals megazones of the Southern Urals. We have established the presence of olivine, phlogopite, diopside phenocrysts. We have registered the presence of globular structures, consisting of sanidine and interstitial glass. We have also shown the presence in the base of rocks microlites of aluminous diopside-augite and alkaline pyroxenes of aegirin-augite series, which previously were taken for alkaline and sub-alkaline amphiboles. We have established high sulfur concentration in the apatite which, without magmatic sulfides in the rocks, witnesses for oxidation of lamproite magmas. For the first time precise geochemical data for microelemental and isotopic Sr, Nd composition of rocks are given. It was found that the South Urals rocks have a intermediate composition between lamproites and potassium alkaline basalts. Their source was the enriched mantle with the value εNdi = +0.7-+3.9. We have shown uncertainty of geochronological data, according to which lamproite magmatism could be initiated 197-240 or 300-310 Ma.
Keywords
лампроит,
глобулы,
эгирин-авгит,
эгирин,
апатит,
стекло,
геохимия,
изотопы стронция и неодима,
lamproite,
globular structure,
aegirine,
apatite,
glass,
geochemistry
About the Author
S. V. Pribavkin
Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RAS
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Богатиков О.А., Рябчиков И.Д., Кононова В.А. (1991) Лампроиты. М.: Наука, 301 с.
2. Васюкова Е.А., Изох А.Э., Борисенко А.С., Павлова Г.Г., Сухоруков В.П., Чан Туан Ань (2011) Петрология и возрастные рубежи раннемезозойских лампрофиров Горного Алтая. Геология и геофизика, 52(12), 2001-2021.
3. Владыкин Н.В. (1997) Геохимия и генезис лампроитов Алданского щита. Геология и геофизика, 38(1), 123-136.
4. Горожанин В.М. (1995) Рубидий-стронциевый изотопный метод в решении проблем геологии Южного Урала. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 23 с.
5. Интерпретация геохимических данных (2001) (Под ред. Е.В. Склярова). М.: Интермет Инжиниринг, 288 с.
6. Косарев А.М. (2007) Умереннощелочной и щелочной вулканизм раннеэмсского времени на Южном Урале: геохимические особенности и геодинамические реконструкции. Литосфера, (6), 54-70.
7. Краснобаев А.А., Кузнецов Г.П., Калеганов Б.А. (1993) Состав и возраст лампроитов куйбасовского комплекса. Ежегодник-1992. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 35-39.
8. Кузнецов Г.П., Кузнецов Н.С., Савельев В.П., Пужаков Б.А., Лукьянова Л.И. (2001) Диатремы и дайки лампроитов на восточном склоне Южного Урала. Алмазы и алмазоносность Тимано-Уральского региона: мат-лы Всерос. совещ. Сыктывкар: Геопринт, 109-110.
9. Лукьянова Л.И., Мареичев А.М., Мащак И.М., Кузнецов Г.П., Мосейчук В.М., Петров В.И., Шалагинов В.Э. (1992) Первые находки проявлений лампроитового магматизма на Южном Урале. Докл. АН, 324(6), 1260-1264.
10. Лукьянова Л.И., Деревянко И.В., Мареичев А.М., Дымникова Н.Г. (1993) О проявлении мезозойского ультракалиевого магматизма и перспективах алмазоносности района гряды Чернышева (Полярный Урал). Докл. АН, 330(5), 617-619.
11. Мосейчук В.М., Яркова А.В., Михайлов И.Г. и др. (2000) Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Издание второе. Серия Южно-Уральская. Лист N-40-XXX. Объяснительная записка. Челябинск, 222 с.
12. Никитина Л.П., Левский Л.К., Лохов К.И., Беляцкий Б.В., Журавлев В.А., Лепехина Е.Н., Антонов А.В. (1999) Протерозойский щелочно-ультраосновной магматизм Восточной части Балтийского щита. Петрология, 3(4), 246-266.
13. Попов В.С., Тевелев Ал.В., Беляцкий Б.В., Богатов В.И., Петрова А.Ю., Журавлев Д.З., Осипова Т.А. (2003) Изотопный состав Nd и Sr в гранитах Урала как показатель взаимодействия кора-мантия. Записки ВМО, CXXXII(3), 16-38.
14. Прибавкин С.В., Пушкарев Е.В. (2004) Калиевые субщелочные магматиты из нижне-санарского массива (Южный Урал). Геология и металлогения ультрамафит-мафитовых и гранитоидных интрузивных ассоциаций складчатых областей (X Чтения памяти А.Н. Заварицкого): мат-лы науч. конф. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 145-148.
15. Прибавкин С.В., Гуляева Т.Я., Петрищева В.Г. (2006) Пирофиллитсодержащие вулканокластические породы первомайской площади (Южный Урал). Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика (XII Чтения памяти А.Н. Заварицкого). мат-лы Междунар. науч. конф. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 119-121.
16. Прибавкин С.В., Ронкин Ю.Л., Травин А.В., Пономарчук В.А. (2007) Новые данные о возрасте лампроит-лампрофирового магматизма Урала. Докл. АН, 412(5), 682-684.
17. Пужаков Б.А., Савельев В.П., Кузнецов Н.С., Шох В.Д. и др. (2013) Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист N-41-Челябинск. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 415 с.
18. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
19. Рапопорт М.С., Баранников А.Г. (1997) Особенности магматизма и эндогенной металлогении мезозоя Урала. Геология и минералогия мобильных поясов. Екатеринбург: Уралгеолком, 197-209.
20. Савельев В.П., Кузнецов Н.С., Пужаков Б.А. (2000) Геологическая позиция и особенности проявлений лампроитового магматизма на Челябинской площади. Петрография на рубеже XXI века: итоги и перспективы. Мат-лы Второго Всерос. петрограф. совещ. Т. IV. Сыктывкар, 147-149.
21. Сурин Т.Н. (1999) Триасовые лампроитоиды и лампрофиры (калымбаевский комплекс) Восточно-Магнитогорской зоны Южного Урала: минералогия, геохимия и петрогенезис. Уфа: ИГ УфНЦ РАН, 126 с.
22. Тевелев А.В., Кошелева И.А., Фурина М.А., Беляцкий Б.В. (2009) Триасовый магматизм Южного Урала: геохимия, изотопия, геодинамика. Вест. МГУ. Сер. геол. (2), 29-38.
23. Тектоническое районирование и минерагения Урала (аналитический обзор) (2006). М.: Геокарт; ГЕОС, 180 с.
24. Ферштатер Г.Б. (2013) Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 368 с.
25. Холоднов В.В., Бушляков И.Н. (2002) Галогены в эндогенном рудообразовании. Екатеринбург: УрО РАН, 394 с.
26. Шаденков Е.М., Лукьянова Л.И. (2001) Вещественный состав пород диатремово-дайковой лампроитовой серии Южного Урала (Челябинская область, первомайская площадь). Алмазы и алмазоносность Тимано-Уральского региона. Сыктывкар: ГЕОПРИНТ, 104-106.
27. Шарыгин В.В., Базарова Т.Ю. (1991) Особенности кристаллизации вайомингитов Лейцит Хиллс, США. Геология и геофизика, 32(6), 61-68.
28. Язева Р.Г., Бочкарев В.В. (1998) Геология и геодинамика Южного Урала (опыт геодинамичекого картирования). Екатеринбург: УрО РАН, 204 с.
29. Alibert C., Michard A., Albarede F. (1986) Isotope and trace element geochemistry of Colorado Plateau volcanics. Geochim.Cosmochim. Acta, 50, 2735-2750.
30. Beccaluva L., Bianchini G., Wilson D.M., Wilson M. (2007) Cenozoic Volcanism in the Mediterranean Area. Geological Society of America, 358 p.
31. Baker D.R., Alletti M. (2012) Fluid saturation and volatile partitioning between melts and hydrous fluids in crustal magmatic systems: The contribution of experimental measurements and solubility models. Earth-Science Reviews, 114, 298-324.
32. Carlier G., Lorand J-P. (1997) First occurrence of diopside sanidine phlogopite lamproite in the Andean Cordillera: the Huacancha and Morojarja dikes, southern Peru. Can. J. Earth Sci., 34, 1118-1127.
33. Chung S.-L., Wang K.-L., Crawford A.J., Kamenetsky V.S., Chen C.-H., Lan C.-Y., Chen C.-H. (2001) High-Mg potassic rocks from Taiwan: implications for the genesis of orogenic potassic lavas. Lithos, 59, 153-170.
34. Clemente B., Scaillet B., Pichavant M. (2004) The solubility of sulphur in hydrous rhyolitic melts. Journal of Petrology, 45(11), 2171-2196.
35. Conticelli S., Guarnieri L., Farinelli A., Mattei M., Avanzinelli R., Bianchini G., Boari E., Tommasini S., Tiepolo M., Prelević D., Venturell G. (2009) Trace elements and Sr-Nd-Pb isotopes of K-rich, shoshonitic, and calc-alkaline magmatism of the Western Mediterranean Region: genesis of ultrapotassic to calc-alkaline magmatic associations in a post-collisional geodynamic setting. Lithos, 107, 68-92.
36. Gorton M.P., Schandl E.S. (2000) From continents to island arcs: a geochemical index of tectonic setting for arc-related and within-plate felsic to intermediate volcanic rocks. Can. Mineral., 38, 1065-1073.
37. Hemley J.J., Montoya J.W., Marinenko J.W., Luce R.W. (1980) Equilibria in the system Al2O3-SiO2-H2O and some general inplication for alteration/mineralization processes. Economic Geology, 75(2), 210-228.
38. Keppler H. (1994) Partitioning of phosphorus between melt and fluid in the system haplogranite-H2O-P2O5. Chemical Geology, 117(1-4), 345-353.
39. Kullerud K., Zozulya D., Bergh S.G., Hansen H., Ravna E.J.K. (2011) Geochemistry and tectonic setting of a lamproite dyke in Kvaløya, North Norway. Lithos, 126, 278-289.
40. Miller C., Schuster R., Klotzli U., Frank W., Purtscheller F. (1999) Post-collisional potassic and ultrapotassic magmatism in SW Tibet: geochemical and Sr-Nd-Pb-O isotopic constraints for mantle source characteristics and petrogenesis. J. Petrology, 40(9), 1399-1424.
41. Mitchell R.H., Bergman S.C. (1991) Petrology of Lamproites. Plenum Press, New York, 446 p.
42. Mitchell R.H., Fareeduddin (2009) Mineralogy of peralkaline lamproites from the Raniganj Coalfield, India. Mineralogical Magazine, 73(3), 457-477.
43. Murphy D.T., Collerson K.D., Kamber B.S. (2002) Lamproites from Gaussberg, Antarctica: possible transition zone melts of Archean subducted sediments. J. Petrology, 43, 981-1001.
44. Parat F., Holtz F. (2004) Sulfur partitioning between apatite and melt and effect of sulfur on apatite solubility at oxidizing conditions. Contrib. Mineral. Petrol., 147, 201-212.
45. Pearce J.A. (1982) Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries. Andesites (Ed. R.S. Thorpe). Wiley, New York, 525-548.
46. Pearce J.A. (1983) Role of the sub-continenetal lithosphere in magma genesis at active continental margin. Continental basalts and mantle xenoliths (Eds. C.J. Hawkesworth, M.J. Norry). Shiva, Nantwich, 230-249.
47. Rock N.M.S. (1984) Nature and origin of calc-alkaline lamprophyres: minettes, vogesites, kersantites and spessartites. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 74(4), 193-227.
48. Scarrow J.H., Molina J.F., Bea F., Montero P., Vaughan A.P.M. (2011) Lamprophyre dikes as tectonic markers of late orogenic transtension timing and kinematics: A case study from the Central Iberian Zone. Tectonics, 30: TC4007.
49. Turner S.P., Platt J.P., George R.M.M., Kelley S.P., Pearson D.G., Nowell G.M. (1999) Magmatism associated with orogenyc collapse of the Betic-Alboran domain, SE Spain. J. Petrology, 40(6), 1011-1036.
Review
For citations:
Pribavkin S.V. Southern Urals lamproites: the problems of terminology, age, and geodynamic interpretation. LITHOSPHERE (Russia). 2017;(1):53-67. (In Russ.)
Views:
466
Email this article 