1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле
  4. T. 510, № 2, 2023

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2023, T. 510, № 2, стр. 149-160

Геохимическая и Sr–Nd-изотопная систематика позднепермско–раннетриасовых траппов Кузнецкого бассейна: источники магм и корреляция с вулканитами Норильского района

Т. В. Светлицкая 1, *

1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук
Новосибирск, Россия

* E-mail: svt@igm.nsc.ru

Поступила в редакцию 19.10.2022
После доработки 08.02.2023
Принята к публикации 13.02.2023

Аннотация

Приведены результаты геохимических и Rb–Sr- и Sm–Nd-изотопных исследований пермо–триасовых вулканитов (базальты, андезибазальты) и силлов (трахидолериты, монцодиориты) Кузнецкого бассейна – одного из регионов Сибирской крупной изверженной провинции. Показано, что вулканический разрез Кузнецкого бассейна состоит из нижней (лавы покрова I и II: TiO2 = 1.6–1.9 мас. %, Gd/Yb = 2.0–2.1) и верхней (лавы покровов III–VIII: TiO2 = 1.4–1.8 мас. %, Gd/Yb = 1.7–1.9) серий. Породы Майзасского силла геохимически коррелируются с андезибазальтами II покрова нижней серии, а породы Сыркашевского силла – с вулканитами верхней серии. Траппы Кузнецкого бассейна сформировались в результате частичного плавления Sr–Nd-изотопно-гетерогенной субдукционно-модифицированной литосферной мантии. Они геохимически схожи с низко-Ti базальтами нижней–средней подсвиты надеждинской свиты Норильского района, однако отличаются от них по Sr–Nd-изотопному составу. Изотопные Sr–Nd-характеристики неконтаминированных лав и пород Сыркашевского силла (εNd(T) = (+4.6)–(+2.4), (87Sr/86Sr)T = 0.7047–0.7054) являются унаследованными от древней литосферной мантии и не отражают вклад Сибирского плюма. Породы Майзасского силла (εNd(T) = (+2.2)–(+2.1); (87Sr/86Sr)T = 0.7055–0.7063) сформировались из мантийного расплава, испытавшего контаминацию коровым карбонатным материалом.

Ключевые слова: Sr–Nd-изотопная система, редкие и рассеянные элементы, лавы, силлы, Кузнецкий бассейн, Сибирская крупная изверженная провинция

Список литературы

  1. Reichow M.K., Pringle M.S., Al’Mukhamedov A.I., Allen M.B., Andreichev V.L., Buslov M.M., Davies C.E., Fedoseev G.S., Fitton J.G., Inger S., Medvedev A.Ya., Mitchell C., Puchkov V.N., Safonova I.Yu., Scott R.A., Saunders A.D. The timing and extent of the eruption of the Siberian Traps large igneous province: Implications for the end-Permian environmental crisis // Earth Planet. Sci. Lett. 2009. V. 277. № 1–2. P. 9–20. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2008.09.030

  2. Burgess S.D., Bowring S.A. High-precision geochronology confirms voluminous magmatism before, during, and after Earth’s most severe extinction // Sci. Adv. 2015. V. 1. № 7. e1500470. https://doi.org/10.1126/sciadv.15004

  3. Svetlitskaya T.V., Nevolko P.A. Late Permian–Early Triassic traps of the Kuznetsk Basin, Russia: Geochemistry and petrogenesis in respect to an extension of the Siberian Large Igneous Province // Gondwana Res. 2016. V. 39. P. 57–76. https://doi.org/10.1016/j.gr.2016.06.014

  4. Крук Н.Н., Плотников А.В., Владимиров А.Г., Кутолин В.А. Геохимия и геодинамические условия формирования траппов Кузбасса // ДАН. 1999. Т. 369. № 6. С. 812–815.

  5. Fedorenko V.A., Lightfoot P.C., Naldrett A.J., Czaman-ske G.K., Hawkesworth C.J., Wooden J.L., Ebel D.S. Petrogenesis of the flood-basalt sequence at Noril’sk, North Central Siberia // Int. Geol. Rev. 1996. V. 38. № 2. P. 99–135. https://doi.org/10.1080/00206819709465327

  6. Lightfoot P.C., Hawkesworth C.J., Hergt J., Naldrett A.J., Gorbachev N.S., Fedorenko V.A., Doherty W. Remobilisation of the continental lithosphere by a mantle plume: major-, trace-element, and Sr-, Nd-, and Pb-isotope evidence from picritic and tholeiitic lavas of the Noril’sk District, Siberian Trap, Russia // Contrib. Mineral. Petrol. 1993. V. 114. P. 171–188. https://doi.org/10.1007/BF00307754

  7. Wooden J.L., Czamanske G.K., Fedorenko V.A., Arndt N.T., Chauvel C., Bouse R.M., King B.-S.W., Knight R.J., Siems D.F. Isotopic and trace-element constraints on mantle and crustal contributions to Siberian continental flood basalts, Noril’sk area, Siberia // Geochim. Cosmochim. Acta. 1993. V. 57. № 15. P. 3677–3704. https://doi.org/10.1016/0016-7037(93)90149-Q

  8. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. Nd and Sr isotopic systematics of river water suspended material: implications for crustal evolution // Earth Planet. Sci. Lett. 1988. V. 87. № 3. P. 249–265. https://doi.org/10.1016/0012-821X(88)90013-1

  9. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications or mantle composition and processes // Geo L. Soc. Spe Publ. 1989. V. 42. № 1. P. 313–345. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19

  10. Pearce J.A. The role of sub-continental lithosphere in magma genesis at destructive plate margins // Continental basalts and mantle xenoliths. Shiva, Nantwich. 1983. P. 230–249.

  11. Lin P.N., Stern R.J., Bloomer S.H. Shoshonitic volcanism in the Northern Mariana Arc: 2. Large-ion lithophile and rare earth element abundances: Evidence for the source of incompatible element enrichments in intraoceanic arcs // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 4497–4514. https://doi.org/10.1029/JB094iB04p04497

  12. Pearce J.A., Stern R.J., Bloomer S.H., Fryer P. Geochemical mapping of the Mariana arc-basin system: Implications for the nature and distribution of subduction components // Geochem. Geophy. Geosy. 2005. V. 6. № 719. Q07006. https://doi.org/10.1029/2004GC000895

  13. Pearce J.A., Ernst R.E., Peate D.W., Rogers C. LIP printing: Use of immobile element proxies to characterize Large Igneous Provinces in the geologic record // Lithos. 2021. V. 392–393. 106068. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106068

  14. Sharma M., Basu A.R., Nesterenko G.V. Nd-Sr isotopes, petrochemistry, and origin of the Siberian flood basalts, USSR // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. № 4. P. 1183–1192. https://doi.org/10.1016/0016-7037(91)90177-7

  15. Sharma M., Basu A.R., Nesterenko G.V. Temporal Sr-, Nd- and Pb-isotopic variations in the Siberian flood basalts: Implications for the plume-source characteristics // Earth Planet. Sci. Lett. 1992. V. 113. № 3. P. 365–381. https://doi.org/10.1016/0012-821x(92)90139-m

  16. Покровский Б.Г. Коровая контаминация мантийный магм по данным изотопной геохимии. М.: Наука, 2000. 228 с.

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

  18. Hanyu T., Nakamura E. Constraints on HIMU and EM by Sr and Nd isotopes re-examined // Earth. Planet. Sp. 2000. V. 52. P. 61–70. https://doi.org/10.1186/BF03351614

  19. Врублевский В.В., Котельников А.Д., Изох А.Э. Возраст, петрологические и геохимические условия формирования Когтахского габбро-монцонитового комплекса Кузнецкого Алатау // Геология и Геофизика. 2018. Т. 59. № 7. С. 900–830. https://doi.org/10.15372/GiG20180702

  20. Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins A.S., Davidson A., De Waele B., Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuck R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.A., Thrane K., Vernikovsky V. Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis // Precambrian Res. 2008. V. 160. № 1–2. P. 179–210. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.021

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал