1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 67, № 11, 2022

Геохимия, 2022, T. 67, № 11, стр. 1124-1141

Источники кластики для верхнерифейского аркозового комплекса Южного Урала: некоторые геохимические ограничения

А. В. Маслов *

Геологический институт РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1, Россия

* E-mail: amas2004@mail.ru

Поступила в редакцию 10.03.2022
После доработки 25.04.2022
Принята к публикации 28.05.2022

Аннотация

Рассмотрена систематика Rb, Hf, Y, Zr, Nb, Yb, Ta и ряда других редких и рассеянных элементов в песчаниках и тонкозернистых обломочных породах (глинистых сланцах и мелкозернистых глинистых алевролитах) верхнерифейского аркозового комплекса Южного Урала (бирьянская подсвита зильмердакской свиты каратауской серии). Эти породы сформированы в течение первого седиментационного цикла, поэтому можно считать, что их литогеохимические особенности в существенной степени отражают петрогеохимические характеристики материнских пород, в данном случае – гранитоидов. Анализ распределения фигуративных точек аркозовых и субаркозовых песчаников и тонкозернистых обломочных пород на ряде дискриминантных диаграмм позволяет сделать вывод, что основными источниками кластики для верхнерифейского аркозового комплекса выступали граниты вулканических дуг (VAG) и коллизионные (COLG). Возможно, среди них были также и внутриплитные граниты (WPG), что достаточно хорошо видно на большинстве диаграмм Дж. Пирса с соавторами, а также на диаграммах Hf–Rb–Ta и Zr–(Nb/Zr)PM. По своим петрогеохимическим характеристикам эти граниты могли принадлежать к щелочным и магнезиальным разностям и были близки к S-гранитам. В пользу такого предположения говорит и свойственный аркозовым песчаникам бирьянской подсвиты зильмердакской свиты широкий спектр U-Th-U-изотопных возрастов присутствующих в них обломочных цирконов, возможно отражающий спектр возрастов ксенокристов циркона, унаследованных от источника/ов расплава. Все сказанное, хотя и не дает представления о конкретных массивах и районах их былого распространения, позволяет детализировать информацию о возможной природе гранитов-источников кластики для верхнерифейского аркозового комплекса Южного Урала.

Ключевые слова: Южный Урал, верхний рифей, зильмердакская свита, бирьянская подсвита, аркозовые и субаркозовые песчаники, тонкозернистые обломочные породы, литогеохимия, типы гранитов-источников кластики

Список литературы

  1. Акимова Г.Н. (1967) Косая слоистость в породах зильмердакской свиты на Южном Урале. Материалы по стратиграфии и тектонике Урала. Л.: ВСЕГЕИ, 36-65.

  2. Акимова Г.Н. (1964) О направлении и источниках сноса обломочного материала в отложениях верхнерифейской зильмердакской свиты Южного Урала. ДАН СССР. 158(5), 1099-1101.

  3. Анфимов Л.В. (1988) Литогенез и эпигенетическое рудообразование в рифейских осадочных толщах Башкирского мегантиклинория (Южный Урал): Автореф. дис. … докт. геол.-мин.наук. Новосибирск: ИГГ СО АН СССР, 33 с.

  4. Богданова С.В.(1986) Земная кора Русской плиты в раннем докембрии (на примере Волго-Уральского сегмента). М.: Наука, 224 с.

  5. Великославинский С.Д. (2003) Геохимическая типизация кислых магматических пород ведущих геодинамических обстановок. Петрология. 11(4), 363-380.

  6. Гарань М.И. (1969) Верхний докембрий (рифей): Стратиграфия. Геология СССР. Т. 12. Пермская, Свердловская, Челябинская и Курганская области. Ч. 1: Геологическое описание. М.: Недра, 149-200.

  7. Гаррелс Р., Маккензи Ф. (1974) Эволюция осадочных пород. М.: Мир, 272 с.

  8. Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Лепехина Е.Н. (2016) Возраст и источники палеопротерозойских дометаморфических гранитоидов голоустенского блока Сибирского кратона: геодинамические следствия. Петрология. 24(6), 587-606.

  9. Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Сергеева Н.Д., Адамская Е.В., Плоткина Ю.В. (2022) U-Th-Pb возраст детритового циркона из оолитовых известняков укской свиты: следы гренвильских источников сноса в позднем рифее Южного Урала. ДАН. Науки о Земле. 503(2), 14-20.

  10. Кузнецов В.Г. (2011) Литология. Основы общей (теоретической) литологии. М.: Научный мир, 360 с.

  11. Ларин А.М. (2011) Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. СПб.: Наука, 402 с.

  12. Лучицкая М.В. (2014) Гранитоидный магматизм и становление континентальной коры северного обрамления Тихого океана в мезозое-кайнозое. М.: ГЕОС, 360 с.

  13. Маслов А.В. (1988) Литология верхнерифейских отложений Башкирского мегантиклинория. М.: Наука, 133 с.

  14. Маслов А.В. (1985) Литолого-фациальные особенности верхнерифейских отложений Южного Урала. Сообщение 1. Условия образования терригенных комплексов бирьянской подсвиты зильмердакской свиты. Литология и полезные ископаемые. (6), 110-121.

  15. Маслов А.В. (1990) Рифейские аркозовые комплексы Южного Урала. Литология и полезные ископаемые. (4), 29-42.

  16. Маслов А.В. (1995) Типы источников сноса песчаных ассоциаций эталона рифея. Ежегодник-1994. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 41-44.

  17. Маслов А.В., Гареев Э.З. (1992) Основные петрохимические особенности и условия образования аркозовых комплексов рифея и венда Южного Урала. Литология и полезные ископаемые. (3), 50-60.

  18. Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т., Демчук И.Г. (1999) Тонкая алюмосиликокластика в верхнедокембрийском разрезе Башкирского мегантиклинория (к реконструкции условий формирования). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 324 с.

  19. Маслов А.В., Гареев Э.З., Подковыров В.Н. (2010) Песчаники верхнего рифея и венда Башкирского мегантиклинория. Литология и полезные ископаемые. (3), 320-338.

  20. Маслов А.В., Ерохин Ю.В., Гердес А., Ронкин Ю.Л., Иванов К.С. (2018) Первые результаты U-Pb LA-ICP-MS-изотопного датирования обломочных цирконов из аркозовых песчаников бирьянской подсвиты зильмердакской свиты верхнего рифея (Южный Урал). ДАН. 482(5), 558-561.

  21. Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Анфимов Л.В. (2001) Рифей западного склона Южного Урала (классические разрезы, седименто- и литогенез, минерагения, геологические памятники природы). Т. I. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 351 с.

  22. Маслов А.В., Кузнецов А.Б., Крамчанинов А.Ю., Шпакович Л.В., Гареев Э.З., Подковыров В.Н., Ковалев С.Г. (2022) Источники сноса верхнедокембрийских глинистых пород Южного Урала: результаты геохимических и Sm-Nd изотопно-геохимических исследований. Стратиграфия. Геологическая корреляция. 30(1), 33-54.

  23. Маслов А.В., Мельничук О.Ю., Мизенс Г.А., Титов Ю.В., Червяковская М.В. (2020) Реконструкция состава пород питающих провинций. Статья 2. Лито- и изотопно-геохимические подходы и методы. Литосфера. 20(1), 40-62.

  24. Маслов А.В., Оловянишников В.Г., Ишерская М.В. (2002) Рифей восточной, северо-восточной и северной периферии Русской платформы и западной мегазоны Урала: литостратиграфия, условия формирования и типы осадочных последовательностей. Литосфера. (2), 54-95.

  25. Нижний рифей Южного Урала (1989) М.: Наука, 208 с.

  26. Петтиджон Φ.Дж. (1981) Осадочные породы. M.: Недра, 751 с.

  27. Петтиджон Ф.Дж., Поттер П., Сивер Р. (1976) Пески и песчаники. М.: Мир, 534 с.

  28. Ронкин Ю.Л., Маслов А.В., Казак А.П., Матуков Д.И., Лепихина О.П. (2007) Граница нижнего и среднего рифея на Южном Урале U-Pb SHRIMP-II ограничения. ДАН. 415(3), 370-376.

  29. Савко К.А., Самсонов А.В., Ларионов А.Н., Ларионова Ю.О., Базиков Н.С. (2014) Палеопротерозойские граниты А- и S-типов востока Воронежского кристаллического массива: геохронология, петрогенезис и тектоническая обстановка формирования. Петрология. 22(3), 235-264.

  30. Самсонов А.В., Богданова С.В., Спиридонов В.А., Постников А.В., Ларионов А.Н., Застрожнова О.И., Кузьмин А.Н. (2019) Главные этапы формирования архейской коры Волго-Уральского сегмента Восточно-Европейского кратона: геохронологические и изотопно-геохимические данные. Проблемы тектоники континентов и океанов. Материалы LI Тектонического совещания. Т. II. М.: ГЕОС, 220-224.

  31. Стратотип рифея. Стратиграфия. Геохронология (1983) М.: Наука, 184 с.

  32. Туркина О.М. (2014) Лекции по геохимии магматического и метаморфического процессов. Новосибирск: РИЦ НГУ, 118 с.

  33. Федотова А.А., Богданова С.В., Клаэссон С., Аносова М.О., Постников А.В., Фугзан М.М., Кирнозова Т.И. (2019) Новые данные о палеопротерозойском возрасте метаморфизма Елабужской зоны деформаций Волго-Уралии, Восточно-Европейский кратон. ДАН. 488(3), 307-312.

  34. Шарпенок Л.Н., Костин А.Е., Кухаренко Е.А. (2013) TAS-диаграмма сумма щелочей–кремнезем для химической классификации и диагностики плутонических пород. Региональная геология и металлогения. (56), 40-50.

  35. Шутов В.Д. (1967) Классификация песчаников. Литология и полезные ископаемые. (5), 86-103.

  36. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.

  37. Япаскурт О.В. (2016) Литология. М.: ИНФРА-М, 359 с.

  38. Bhatia M.R. (1983) Plate tectonics and geochemical composition of sandstones. J. Geol. 91(6), 611-627.

  39. Bogdanova S.V., de Waele B., Bibikova E.V., Belousova E.A., Postnikov A.V., Fedotova A.A., Popova L.P. (2010) Volgo-Uralia: the first U-Pb, Lu-Hf and Sm-Nd isotopic evidence of preserved Paleoarchean crust. Am. J. Science. 310, 1345-1383.

  40. Bogdanova S.V., Gorbatschev R., Garetsky R.G. (2016) EURO-PE | East European Craton. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences / (Ed.) Scott E.L.: Elsevier, 1-18.

  41. Braccialli L., Marroni M., Pandolfi L., Rocchi S. (2007) Geochemistry and petrography of Western Tethys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines): from source areas to configuration of margins. Sedimentary Provenance and Petrogenesis: Perspectives from Petrography and Geochemistry / (Eds) Arribas J., Critelli S., Johnsson M.J. Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 420, 73-93.

  42. Chappell B.W. (1999) Aluminium saturation in I- and S‑type granites and the characterization of fractionated haplogranite. Lithos. 46, 535-551.

  43. Chappell B.W., White A.J.R. (1974) Two contrasting granite types. Pacific Geology. 8, 173-174.

  44. Cullers R.L. (2002) Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo, CO, USA. Chem. Geol. 191(4), 305-327.

  45. Dickinson W., Suczec C. (1979) Tectonic and sand composition. AAPG Bulletin. 63(12), 2164-2182.

  46. Eby G.N. (1992) Chemical subdivision of the A-type granitoids: petrogenetic and tectonic implications. Geology. 20, 641-644.

  47. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.J., Ellis D.J., Frost C.D. (2001) A geochemical classification for granitic rocks. J. Petrol. 42, 2033-2048.

  48. Harris N.B.W., Pearce J.A., Tindle A.G. (1986) Geochemical characteristics of collision-zone magmatism. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 19, 67-81.

  49. Hoffman A.W. (1988) Chemical differentiation of the Earth. The relationship between mantle, continental crust and oceanic crust. Earth Planet. Sci. Letters. 90, 297-314.

  50. Loiselle M.C., Wones D.S. (1979) Characteristics and origin of anorogenic granites. Geol. Soc. Am. Abs. and Progr. 11, 468.

  51. Maynard J.B., Valloni R., Ho Shing Ju. (1982) Composition of modern deep-sea sands from arc-related basin. J. Geol. Soc. Am. Spec. Publs. (10), 551-561.

  52. McLennan S.M., Hemming S.R., McDaniel D.K., Hanson G.N. (1993) Geochemical approaches to sedimentation, provenance and tectonics. Processes controlling the composition of clastic sediments / (Eds) Johnsson M.J., Basu A. Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 284, 21-40.

  53. Papu D., Picolli M., Picolli P. (1989) Tectonic discrimination of granitoids. Bull. Geol. Soc. Am. 101, 635-643.

  54. Pearce J.A. (1996) Sources and settings of granitic rocks. Episodes. 19(4), 120-125.

  55. Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G. (1984) Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. J. Petrol. 25(4), 956-983.

  56. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The Continental Crust: Its Composition and Evolution: An Examination Of The Geochemical Record Preserved In Sedimentary Rocks. Oxford: Blackwell, 312 p.

  57. Thieblemont D., Tegyey M. (1994) Une discrimination geochimique des roches differenciees temoin de la diversite d’origine et de situation tectonique des magmas calco-alcalins. C.R.Acad. Sci.Paris. 319(II), 87-94.

  58. Turgeon S., Brumsack H.-J. (2006) Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian-Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria-Marche basin of central Italy. Chem. Geol. 234, 321-339.

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

  60. White A.J.R. (1979) Sources of granite magmas. Geol. Soc. Am. Abs. and Progr. 11, 539.

  61. White A.J.R., Chappell B.W. (1983) Granitoid types and their distribution in the Lachlan Fold Belt, southeastern Australia. Geol. Soc. Am. Memoir. 159, 21-34.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал