1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Стратиграфия. Геологическая корреляция
  4. T. 31, № 3, 2023

Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2023, T. 31, № 3, стр. 3-31

Гранитный массив Водораздельный (Приполярный Урал) и проблемы корреляции доордовикских гранитоидов и вулканитов северной части Ляпинского антиклинория

Г. Ю. Шардакова 1, *, Е. Н. Волчек 1, В. С. Червяковский 1, М. В. Червяковская 1, В. В. Холоднов 1

1 Институт геологии и геохимии УрО РАН
Екатеринбург, Россия

* E-mail: shardakovagalina@mail.ru

Поступила в редакцию 16.07.2022
После доработки 04.08.2022
Принята к публикации 19.10.2022

Аннотация

Петрогеохимические особенности гранитов массива Водораздельный (Приполярный Урал, Ляпинский антиклинорий) свидетельствуют о том, что эти породы близки к I-гранитам и являются надсубдукционными образованиями. Соотношения ключевых элементов (Rb, Ba, Th, Sr, Y, Nb) позволяют предполагать, что в генерации гранитов могли участвовать базиты плавящегося слэба и флюид, отделившийся при их дегидратации. Определен U–Pb возраст главной популяции магматогенных цирконов, 593 ± 4 млн лет, что отвечает венду (эдиакарию). Он совпадает с возрастом гранитов близлежащего Вангырского массива (598 ± 5 млн лет), а также с возрастом ядер цирконов из гранитов Кожимского массива, расположенного севернее. Величины εHf(t) от –2 до 0 в магматогенных цирконах с возрастом, отвечающим возрасту гранитов массива Водораздельный, указывают на гетерогенный источник расплавов. В цирконах из этих гранитов также присутствуют древние ядра с U–Pb возрастом от 2200 до 700 млн лет, для них величины εHf(t) от +0.8 до +13 свидетельствуют о наличии в субстрате коровой компоненты (вещество фундамента древней платформы). Петрогеохимические и изотопно-геохронологические параметры гранитов (и цирконов из них) не подтверждают правомерность отнесения пород массива Водораздельный (и его аналогов Вангырского и Кожимского массивов) к кембрийскому сальнерско-маньхамбовскому комплексу и указывают на возможность выделения при геологической съемке самостоятельного комплекса (вендского?) с возрастом около 598 млн лет. Наличие в Ляпинском антиклинории нескольких этапов гранитообразования (средний рифей–венд–кембрий), сопряженного метаморфизма и сложный состав древних метаморфических толщ, сосредоточенных в фундаменте этой структуры, обуславливают варьирующие изотопные параметры, характеризующие гетерогенность источника расплавов, с одной стороны, и конвергентность ряда геохимических признаков, с другой.

Ключевые слова: Приполярный Урал, венд, граниты, цирконы, изотопия, аккреция, субдукция, плюм

Список литературы

  1. Андреичев В.Л. Геохронология гранитоидного магматизма Приполярного Урала // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2010. № 11. С. 7–12.

  2. Андреичев В.Л., Соболева А.А., Герелс Дж. U–Pb-возраст детритовых цирконов из верхнедокембрийских терригенных отложений Северного Тимана // Докл. АН. 2013. Т. 450. № 5. С. 562–566.

  3. Аплонов С.В. Геодинамика. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. 360 с.

  4. Балашов Ю.А., Скублов С.Г. Контрастность геохимии магматических и вторичных цирконов // Геохимия. 2011. № 6. С. 622–633.

  5. Волчек Е.Н. Геодинамические обстановки кислого вулканизма западного сектора севера Урала. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2004. 145 с.

  6. Дашкевич Г.И., Гессе В.Н. Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200 000. Серия Северо-Уральская. Лист Q-40-XXX (Манарага). Л.: ВСЕГЕИ, 1982.

  7. Довжикова Е.Г. Позднедокембрийский магматизм Припечорской зоны разломов (центральной части Печорской плиты). Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. Сыктывкар, 2007. 18 с.

  8. Душин В.А., Ронкин Ю.Л., Лепихина О.П. Возраст и геодинамическая позиция гранитоидов Маньхамбовского блока (Северный Урал): U–Pb и Sm–Nd изотопная систематика и геохимические ограничения // Изотопные системы и время геологических процессов. Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии. Санкт-Петербург, 2009. Т. 1. С. 125–127.

  9. Душин В.А., Козьмин В.С., Сердюкова О.П., Никулина И.А., Колганов Е.Р. Геология и комплексное редкометалльно-уран-ториевое оруденение Маньхамбовского блока (Приполярный Урал) // Литосфера. 2012. № 2. С. 166–172.

  10. Душин В.А., Сердюкова О.П., Малюгин А.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия Северо-Уральская. Лист P-40-XII (г. Кожим-Из). Объяснительная записка. М.: Московский филиал ВСЕГЕИ, 2017. 263 с.

  11. Зайцева М.В., Пупышев А.А., Щапова Ю.В., Вотяков С.Л. U–Pb датирование цирконов с помощью квадрупольного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой NexION 300S и приставки для лазерной абляции NWR 213 // Аналитика и контроль. 2016. Т. 20. № 4. С. 294–306.

  12. Иванов В.Н., Жаркова Т.Б., Курзанов И.Ю. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Серия Северо-Уральская. Лист Q-40-XXX. (Манарага). Объяснительная записка. М.: Московский филиал ВСЕГЕИ, 2013а. 195 с.

  13. Иванов В.Н., Жаркова Т.Б., Курзанов И.Ю. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Серия Северо-Уральская. Лист Q-41-XXV. (Народная). Объяснительная записка. М.: Московский филиал ВСЕГЕИ, 2013б. 262 с.

  14. Ильясова Г.А., Останин С.Ю., Михалева Е.Н. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Издание второе. Серия Северо-Уральская. Лист Р-40-XVIII (Лопсия). Объяснительная записка. М.: Московский филиал ВСЕГЕИ, 2017. 148 с.

  15. Красоткина А.О., Скублов С.Г., Кузнецов А.Б., Макеев А.Б., Астафьев Б.Ю., Воинова О.А. Первые данные о возрасте (U–Pb, SHRIMP-II) и составе циркона из уникального нефтетитанового месторождения Ярегское, Южный Тиман // Докл. АН. 2020. Т. 495. № 2. С. 9–17.

  16. Кузнецов Н.Б. Кембрийская коллизия Балтики и Арктиды – начальный этап “собирания” северной части позднепалеозойско-раннемезозойской Пангеи // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2009. Т. 84. Вып. 1. С. 18–38.

  17. Кузнецов Н.Б., Удоратина О.В. Возраст и геодинамические условия формирования позднедокембрийских гранитоидов Вангырского массива, Приполярный Урал // Бюлл. МОИП. 2007. Т. 82. Вып. 2. С. 3–12.

  18. Кузнецов Н.Б., Соболева А.А., Удоратина О.В., Герцева М.В., Андреичев В.Л., Дорохов Н.С. Доуральская тектоническая эволюция северо-восточного и восточного обрамления Восточно-Европейской платформы. Ст. 2. Позднедокембрийско-кембрийская коллизия Балтики и Арктиды // Литосфера. 2007. № 1. С. 32–45.

  19. Лохов К.И., Капитонов И.Н., Прасолов Э.М., Сергеев С.А. Экстремально радиогенный гафний в цирконах из докембрийских кальцифиров // Докл. АН. 2009. Т. 425. № 5. С. 660–663.

  20. Мартынов Ю.А. Основы магматической геохимии. Владивосток: Дальнаука, 2010. 228 с.

  21. Махлаев Л.В. Гранитоиды севера Центрально-Уральского поднятия: Полярный и Приполярный Урал. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. 149 с.

  22. Петров Г.А., Холоднов В.В., Останин С.Ю., Шагалов Е.С., Коновалова Е.В. Флюидный режим формирования и особенности металлогении гранитоидов Южно-Помурского массива (Северный Урал) // Литосфера. 2017. Т. 17. № 5. С. 103–112.

  23. Пучков В.Н. Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала. Уфа: ГИЛЕМ, 2000. 146 с.

  24. Пучков В.Н. Плюм-зависимый гранит-риолитовый магматизм // Литосфера. 2018. № 5. С. 692–705.

  25. Пыстин А.И., Пыстина Ю.И. Метаморфизм и гранитообразование в протерозойско-раннепалеозойской истории формирования Приполярноуральского сегмента земной коры // Литосфера. 2008. № 6. С. 25–38.

  26. Пыстин А.И., Пыстина Ю.И. Новые данные о возрасте гранитоидов Приполярного Урала в связи с проблемой выделения кожимской среднерифейской гранит-риолитовой формации // Известия Коми НЦ УрО РАН. 2011. Вып. 4(8). С. 73–78.

  27. Пыстина Ю.И., Пыстин А.И. Типоморфные признаки цирконов как критерий для расчленения и корреляции гранитоидов (на примере северной части Приполярного Урала) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2017. № 12. С. 3–15.

  28. Рудич К.Н. Магма малоглубинных камер. М: Наука, 1967. 165 с.

  29. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Чумаков Н.М. Изотопный возраст границ общих стратиграфических подразделений верхнего протерозоя (рифея и венда) России: эволюция взглядов и современная оценка // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2015. Т. 23. № 6. С. 16–27.

  30. Соболева А.А. Проблема гетерогенности сальнерско-маньхамбовского гранитоидного комплекса // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Материалы региональной научно-практической конференции. Пермь: ПГУ, 2001. С. 34–37.

  31. Соболева А.А. Вулканиты и ассоциирующие с ними гранитоиды Приполярного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 147 с.

  32. Удоратина О.В., Соболева А.А., Кузенков Н.А., Родионов Н.В., Пресняков С.Л. Возраст гранитоидов Маньхамбовского и Ильяизского массивов (Северный Урал): U–Pb-данные // Докл. АН. 2006. Т. 406. № 6. С. 810–815.

  33. Удоратина О.В., Шуйский А.С., Капитанова В.А. Гранитоиды Кожимского массива (Приполярный Урал): U–Pb, Lu–Hf данные // Известия Коми НЦ УрО РАН. 2020. № 1(41). С. 96–105.

  34. Ферштатер Г.Б. Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 1987. 232 с.

  35. Ферштатер Г.Б. Палеозойский интрузивный магматизм Среднего и Южного Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. 368 с.

  36. Фишман М.В., Голдин Б.А. Гранитоиды центральной части Приполярного Урала. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1963. 107 с.

  37. Фор Г. Основы изотопной геологии. М.: Мир, 1989. 590 с.

  38. Холоднов В.В., Шардакова Г.Ю., Душин В.А., Коровко А.В., Шагалов Е.С. Рифей-венд-кембрийский магматизм Маньхамбовского блока (Приполярный Урал): геохимическая типизация, корректировка геодинамических представлений, роль плюм-литосферного взаимодействия // Петрология. 2022. Т. 30. № 4. С. 404–431.

  39. Червяковский С.Г., Иванов В.Н., Курзанов И.Ю., Кузенков Н.А., Ронкин Ю.Л. О возрастной позиции Малопатокского массива гранитоидов на Приполярном Урале и его формационной принадлежности // Ежегодник-91. Информ. сб. научн. тр. ИГГ УрО РАН. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1992. С. 71–74.

  40. Червяковская М.В., Вотяков С.Л., Червяковский В.С. Изучение Lu/Hf изотопного состава цирконов с помощью многоколлекторного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой Neptune Plus и приставки для лазерной абляции NWR 213 // Аналитика и контроль. 2021. Т. 25. № 3. С. 212–221.

  41. Червяковская М.В., Червяковский В.С., Вотяков С.Л. Локальный анализ микроэлементного состава силикатных минералов на масс-спектрометре NexION 300S с ЛА приставкой NWR 213: методические аспекты // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2s. С. 1–8.

  42. Шардакова Г.Ю. Геохимические особенности и изотопный возраст гранитоидов Башкирского мегантиклинория – свидетельства импульсов эндогенной активности в зоне сочленения Уральского орогена с Восточно-Европейской платформой // Геохимия. 2016. № 7. С. 607–622.

  43. Шарпенок Л.В., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. TAS-диаграмма сумма щелочей–кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород // Региональная геология и металлогения. 2013. № 56. С. 40–50.

  44. Altherr R., Holl A., Hegner E., Langer C., Kreuzer H. High-potassium, calc-alkaline I-type plutonism in the European Variscides: northern Vosges (France) and northern Schwarzwald (Germany) // Lithos. 2000. V. 50. P. 51–73.

  45. Belousova E.A., Griffin W.L., O’Reilly S., Fisher N.I. Igneous zircon: trace element composition as an indicator of source rock type // Contrib. Mineral. Petrol. 2002. V. 143. P. 602–622.

  46. Bonin B. A-type granites and related rocks: evolution of a concept, problems and prospects // Lithos. 2007. V. 97. P. 1–29.

  47. Chappell B.W., White A.J.R. I- and S-type granites in the Lachlan Fold Belt // Trans. R. Soc. Edinb. Earth Sci. 1992. V. 83. P. 1–26.

  48. Chen R.-X., Zheng Y.-F., Zie L. Metamorphic growth and recrystallization of zircon: distinction by simultaneous in-sity analyses of trace elements, U–Th–Pb and Lu–Hf isotopes in zircon from eclogite-facies rocks in the Sulu orogen // Lithos. 2010. V. 114. P. 132–154.

  49. Cohen K.M., Finney S.C., Gibbard P.L., Fa J.-X. The ICS International Chronostratigraphic Chart // Episodes. 2013. V. 36. P. 199–204.

  50. Ferry J.M., Watson E.B. New thermodynamic models and revised calibrations for the Ti-in-zircon and Zr-in-rutile thermometers // Contrib. Mineral. Petrol. 2007. V. 154. P. 429–437.

  51. Fu B., Mernagh T.P., Kita N.T., Kemp A.I.S., Valley J.W. Distinguishing magmatic zircon from hydrothermal zircon: a case study from the Gidginbung high-sulphidation Au–Ag–(Cu) deposit, SE Australia // Chem. Geol. 2009. V. 259. P. 131–142.

  52. Gerdes A., Zeh A. Zircon formation versus zircon alteration – new insights from combined U–Pb and Lu–Hf in-situ LA-ICP-MS analyses, and consequences for the interpretation of Archean zircon from the Central Zone of the Limpopo Belt // Chem. Geol. 2009. V. 261. P. 230–243.

  53. Grimes C.B., Joh B.E., Kelemen P.B., Mazdab F.K., Wooden J.L., Cheadle M.J., Hanghoj K., Schwartz J.J. Trace element chemistry of zircons from oceanic crust: a method for distinguishing detrital zircon provenance // Geology. 2007. V. 35. P. 643–646.

  54. Hanchar J.M., Watson E.B. Zircon saturation thermometry // Rev. Mineral. Geochem. 2003. V. 53 (1). P. 89–112.

  55. Harrison T.M., Schmitt A.K. High sensitivity mapping of Ti distributions in Hadean zircons // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. V. 261. P. 9–19.

  56. Hoskin P.W.O. Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69(3). P. 637–648.

  57. Hoskin P.W.O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis // Zircon. Eds. Hanchar J.M., Hoskin P.W.O. Rev. Mineral. Geochem. 2003. V. 53. P. 7–62.

  58. Kepezhinskas P., McDermott F., Defant M.J., Hawkesworth C.J., Hochstaedter A., Drummond M.S., Koloskov A., Maury R.C., Bellon H. Trace element and Sr–Nd–Pb isotopic constraints on a three-component model of Kamchatka Arc petrogenesis // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. P. 577–600.

  59. Kholodnov V.V., Shardakova G.Yu., Puchkov V.N., Petrov G.A., Shagalov E.S., Salikhov D.N., Korovko A.V., Pribavkin S.V., Rakhimov I.R., Borodina N.S. Paleozoic granitoid magmatism of the Urals: the reflection of the stages of geodynamic and geochemical evolution of a collisional orogen // Geodynam. Tectonophys. 2021. V. 12(2). P. 225–245.

  60. Kostitsyn Y.A., Belousova E A., Silant’ev S.A., Bortnikov N.S., Anosova M.O. Modern problems of geochemical and U–Pb geochronological studies of zircon in oceanic rocks // Geochemistry Int. 2015. V. 53(9). P. 759–785.

  61. Kuznetsov N.B., Natapov L.M., Belousova E.A., O’Reilly S.Y., Griffin W.L. Geochronological, geochemical and isotopic study of detrital zircon suites from late Neoproterozoic clastic strata along the NE margin of the East European Craton: implications for plate tectonic models // Gondwana Res. 2010. V. 17. № 2/3. P. 583–601.

  62. Loucks R.R., Fiorentini M.L., Rohrlach B.D. Divergent Ti–HO2 paths during crystallisation of H2O-rich and H2O-poor magmas as recorded by Ce and U in zircon, with implications for TitaniQ and TitaniZ geothermometry // Contrib. Mineral. Petrol. 2018. V. 173(12). P. 1–21.

  63. Martin H. The mechanisms of petrogenesis of the Archaean continental crust – comparison with modern processes // Lithos. 1993. V. 30(3–4). P. 373–388.

  64. McDonough W.F., Sun S. The composition of the Earth // Chem. Geol. 1995. V. 120. P. 223–253.

  65. Pearce J.A., Harris N.B., Tindle A.G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks // J. Petrol. 1984. V. 25. № 4. P. 956–983.

  66. Pelleter E., Cheilletz A., Gasquet D., Mouttaqi A., Annich M., Hakour A.E., Deloule E., Feraud G. Hydrothermal zircons: a tool for ion microprobe U–Pb dating of gold mineralization (Tamlalt-Menhouhou gold deposit – Morocco) // Chem. Geol. 2007. V. 245. P. 135–161.

  67. Rubatto D. Zircon trace element geochemistry: partitioning with garnet and the link between U–Pb ages and metamorphism // Chem. Geol. 2002. V. 184(1–2). P. 123–138.

  68. Rudnik R.L., Gao S. Composition of the Continental Crust // Treatise of Geochemistry. 2003. V. 3. P. 1–64.

  69. Sun S.-S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Geol. Soc. London Spec. Publ. 1989. V. 42(1). P. 313–345.

  70. Sylvester P.J. Post-collisional strongly peraluminous granites // Lithos. 1998. V. 45. P. 29–31.

  71. Trail D., Watson E.B., Tailby N.D. Ce- and Eu-anomalies in zircon as proxies for the oxidation state of magmas // Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. V. 97(1). P. 70–87.

  72. Udoratina O.V., Kulikova K.V., Shuyskiy A.S., Soboleva A.A., Andreichev V.L., Golubeva I.I., Kapitanova V.A. Granitoid magmatism in the north of the Urals: U–Pb age, evolution, sources // Geodynam. Tectonophys. 2021. V. 12. № 2. P. 287–309.

  73. Wang F.Y., Liu S.A., Li S.G., Yongsheng H. Contrasting zircon Hf–O isotopes and trace elements between ore-bearing and ore-barren adakitic rocks in Central-Eastern China: implications for genetic relation to Cu–Au mineralization // Lithos. 2013. V. 156–159. P. 97–111.

  74. Whalen J.B., Currle K.L., Chappell B.W. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis // Geol. Soc. Am. Abstract with Programs. 1979. P. 539.

  75. Yan Q., Zhang P., Metcalfe I., Liu Y., Wu Sh., Shi X. Geochemistry of axial lavas from the mid- and southern Mariana Trough, and implications for back-arc magmatic processes // Miner. Petrol. 2019. V. 113. P. 803–820.

  76. Zhong S., Feng C., Seltmann R., Li D., Qu H. Can magmatic zircon be distinguished from hydrothermal zircon by trace element composition? The effect of mineral inclusions on zircon trace element composition // Lithos. 2018. V. 314–315. P. 646–657.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Стратиграфия. Геологическая корреляция

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал