1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 11, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 11, стр. 1175-1194

К литогеохимической реконструкции возможных “геодинамических” типов гранитов-источников обломочного материала аркозов

А. В. Маслов a, *, В. Н. Подковыров b, **

a Геологический институт РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., 7, Россия

b Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

* E-mail: amas2004@mail.ru
** E-mail: vpodk@mail.ru

Поступила в редакцию 06.02.2023
После доработки 13.04.2023
Принята к публикации 19.04.2023

Аннотация

Рассмотрен ряд примеров, в которых современные аркозовые пески, а также аркозовые и близкие к ним по составу песчаники (все перечисленное – образования первого седиментационного цикла) различного возраста имеют достаточно определенные источники сноса, сложенные гранитоидами разного “геодинамического” типа. Основная цель работы – анализ того насколько геохимические характеристики гранитоидов транслируются в петрогенные осадочные образования. В результате сопоставления 245 анализов осадочных образований и ~375 анализов предполагаемых прототипов пород-источников обломочного материала для них показано, что литогеохимические характеристики аркозовых и субаркозовых песков и песчаников (главным образом содержание и соотношение высокозарядных элементов) позволяют во многих случаях достаточно уверенно судить о “геодинамической природе” кислых изверженных пород-источников кластики для них.

Ключевые слова: аркозы, граниты, прототипы пород-источников сноса, геохимия, “геодинамические” типы гранитоидов

Список литературы

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

  2. Великославинский С.Д., Котов А.Б., Толмачева Е.В., Сальникова Е.Б., Ковач В.П., Ларин А.М. (2011) Раннедокембрийские гранитогнейсовые комплексы центральной части Алданского щита. Петрология. 19(4), 399-416.

  3. Великославинский С.Д., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Кузнецов А.Б., Ковач В.П., Попов Н.В., Толмачева Е.В., Анисимова И.В., Плоткина Ю.В. (2018) Новые данные о возрасте тоналит-трондьемитовых ортогнейсов олекминского комплекса центральной части Чара-Олекминского геоблока Алданского щита. ДАН. 482(5), 547-552.

  4. Вовна Г.М. (2016) Геохимия, происхождение и возраст метамагматических пород ранней сиалической коры Алданского щита. Дис. … докт. геол.-минерал. наук. Владивосток: ДВГИ ДВО РАН, 219 с.

  5. Галимова Т.Ф., Пашкова А.Г., Поваринцева С.А., Перфильев В.В., Намолова М.М., Андрющенко С.В., Денисенко Е.П., Пермяков С.А., Миронюк Е.П., Тимашков А.Н., Плеханов А.О. (2012) Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Ангаро-Енисейская. Лист N-47 – Нижнеудинск. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 652 с.

  6. Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Станевич А.М., Донская Т.В., Мотова З.Л., Ванин В.А. (2014) Возрастные уровни и геодинамические режимы накопления докембрийских толщ Урикско-Ийского грабена, юг Сибирского кратона. Геотектоника. (5), 17-31.

  7. Граунов О.В., Подковыров В.Н., Ковач В.П., Котов А.Б., Великославинский С.Д., Сковитина Т.М., Адамская Е.В., Горовой В.А. (2023) Идентификация источников терригенных осадочных пород на основе геохимических данных с использованием модели линейного программирования. ДАН. 509(2), 230-236.

  8. Дмитриева Н.В., Ножкин А.Д. (2012) Геохимия палеопротерозойских метатерригенных пород Бирюсинского блока юго-западной части Сибирского кратона. Литология и полезные ископаемые. (2), 156-179.

  9. Донская Т.В. (2019) Раннепротерозойский гранитоидный магматизм Сибирского кратона. Дисс. … докт. геол.-минерал. наук. Иркутск: ИЗК СО РАН, 410 с.

  10. Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Ларин А.М., Ковач В.П., Саватенков В.М., Яковлева С.З., Бережная Н.Г., Плоткина Ю.В. (2004) Раннепротерозойские гранитоиды зоны сочленения Олекминской гранит-зеленокаменной и Алданской гранулито-гнейсовой областей, Алданский щит: возраст, источники и геодинамические обстановки формирования. Петрология. 12(1), 46-67.

  11. Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Ковач В.П., Великославинский С.Д., Скляров Е.В., Гладкочуб Д.П., Ларин А.М., Толмачева Е.В., Федосеенко А.М., Плоткина Ю.В. (2018) Верхняя возрастная граница формирования протолитов метаосадочных пород нижней части разреза удоканской серии (Алданский щит). ДАН. 479(4), 412-416.

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

  13. Маслов А.В. (2022) Источники кластики для верхнерифейского аркозового комплекса Южного Урала: некоторые геохимические ограничения. Геохимия. 67(11), 1124-1141.

  14. Maslov A.V. (2022) Clastic Sources for the Upper Riphean Arkose Complex of the Southern Urals: Some Geochemical Constraints. Geochem. Int. 60(11), 1136-1152.

  15. Мотова З.Л., Донская Т.В., Гладкочуб Д.П., Мазукабзов А.М., Демонтерова Е.И. (2022) Геохимия и источники сноса раннепротерозойских терригенных пород Урикско-Ийского грабена (юг Сибирского кратона). Геология и геофизика. 63(1), 49-67.

  16. Подковыров В.Н., Котов А.Б., Ларин А.М., Котова Л.Н., Ковач В.П., Загорная Н.Ю. (2006) Источники и области сноса раннепротерозойских терригенных пород удоканской серии южной части Кодаро-удоканского прогиба: результаты Sm-Nd изотопно-геохимических исследований. ДАН. 408(2), 223-227.

  17. Сочава А.В. (1981) Литология и петрохимия рудовмещающих комплексов Удоканского месторождения медистых песчаников. Металлогения докембрия. Л.: Наука, 155-167.

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

  19. Туркина О.М. (2005) Протерозойские тоналиты и трондьемиты юго-западной окраины Сибирского кратона: изотопно-геохимические данные о нижнекоровых источниках и условиях образования расплавов в коллизионных обстановках. Петрология. 13(1), 41-55.

  20. Туркина О.М., Ножкин А.Д., Баянова Т.Б., Дмитриева Н.В. (2007) Изотопные провинции и этапы роста докембрийской коры юго-западной окраины Сибирского кратона и его складчатого обрамления. ДАН. 413(6), 810-815.

  21. Федоровский В.С. (1972) Стратиграфия нижнего протерозоя хребтов Кодар и Удокан. М.: Наука, 130 с.

  22. 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.

  23. Швецов М.С. (1958) Петрография осадочных пород. Изд. третье. М.: Госгеолтехиздат, 416 с.

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

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

  26. Ague J.J., Brimhall G.H. (1988) Magmatic arc asymmetry and distribution of anomalous plutonic belts in the batholiths of California: Effects of assimilation, crustal thickness, and depth of crystallization. Geol. Soc. Am. Bull. 100(6), 912-927.

  27. Armstrong-Altrin J.S., Lee Y.I., Verma S.P., Ramasamy S. (2004) Geochemistry of sandstones from the Upper Miocene Kudankulam formation, Southern India: implications for provenance, weathering, and tectonic setting. J. Sed. Res. 74(2), 285-297.

  28. Arvizu H.E., Iriondo A., Izaguirre A., Chávez-Cabello G., Kamenov G.D., Solís-Pichardo G., Foster D.A., Lozano-Santa Cruz R. (2009) Rocas graníticas pérmicas en la Sierra Pinta, NW de Sonora, México: Magmatismo de subducción asociado al inicio del margen continental activo del SW de Norteamérica. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas. 26(3), 709-728.

  29. Barton D.C. (1916) The geological significance and genelic classif cation of arkose deposits. J. Geol. 24, 417-449.

  30. Basu A., Blanchard D.P., Brannon J.C. (1982) Rare earth elements in the sedimentary cycle: a pilot study of the first leg. Sedimentology. 29, 737-742.

  31. Bateman P.C., Clark L.D., Huber N.K., Moore J.G., Rinehart C.D. (1963) The Sierra Nevada batholiths – a synthesis of recent work across the central part. U.S. Geological Survey Prof. Pap. 414-D, 46 p.

  32. Brongniart A. (1826) De l’arkose, caracteres mineral logiques et histoire geonostlque de cette roche. Ann. Sci. Nat. 8, 113-163.

  33. Chacko T., Ravindra Kumar G.R., Meen J.K., Rogers J.J.W. (1992) Geochemistry of high-grade supracrustal rocks from the Kerala Khondalite Belt and adjacent massif charnockites, South India. Precambrian Res. 55, 469-489.

  34. Chakraborty K., Roy A. (2013) Petrogenesis of ultramafic-mafic to felsic plutonic rock associations from southern portion of Chhotanagpur gneissic complex in central India. J. Geol. Soc. India. 81, 309-329.

  35. Cullers R. (1988) Mineralogical and chemical changes of soil and stream sediment formed by intense weathering of the Danburg granite, Georgia, U.S.A. Lithos. 21, 301-314.

  36. Cullers R.L., Barrett T., Carlson R., Robinson B. (1987) Rare-earth element and mineralogic changes in Holocene soil and stream sediment: A case study in the Wet Mountains, Colorado, U.S.A. Chem. Geol. 63, 275-297.

  37. Cullers R.L., Basu A., Suttner L.J. (1988) Geochemical signature of provenance in sand-size material in soils and stream sediments near the Tobacco Root batholith, Montana, U.S.A. Chem. Geol. 70, 335-348.

  38. Cullers R.L., Stone J. (1991) Chemical and mineralogical comparison of the Pennsylvanian Fountain Formation. Colorado, U.S.A. (an uplifted continental block) to sedimentary rocks from other tectonic environments. Lithos. 27, 115-131.

  39. Donskaya T.V. (2020) Assembly of the Siberian Craton: Constraints from Paleoproterozoic Granitoids. Precambrian Res. 348, 105869.

  40. Ghosh S., Sarkar S., Ghosh P. (2012) Petrography and major element geochemistry of the Permo-Triassic sandstones, central India: Implications for provenance in an intracratonic pull-apart basin. J. Asian Earth Sci. 43, 207-240.

  41. Gogoi B. (2022) Late Paleoproterozoic bimodal magmatic rocks in the Nimchak Granite Pluton of the Bathani volcano-sedimentary sequence, Eastern India: implications for the Columbia supercontinent formation with respect to the Indian landmass. Periodico di Mineralogia. 91, 1-20.

  42. González-Becuar E., Pérez-Segura E., Vega-Granillo R., Solari L., González-León C.M., Solé J., López Martínez M. (2017) Laramide to Miocene syn-extensional plutonism in the Puerta del Sol area, central Sonora, Mexico. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas. 34(1), 45-61.

  43. Gutierrez H.E.A. (2012) Magmatismo permo-triasico en el NW de Sonora, Mexico: Inicio de la subduccion y maduracion de un margen continental active. Thesis de Maestría. Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Juriquilla, Queretaro, 242 p.

  44. Herron M.M. (1988) Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. J. Sediment. Petrol. 58, 820-829.

  45. Hildebrand R.S., Whalen J.B. (2014) Arc and slab-failure magmatism in Cordilleran batholiths II – The Cretaceous Peninsular Ranges batholith of Southern and Baja California. Geosci. Canada. 41, 399-458.

  46. Joshi K.B., Bhattacharjee J., Rai G., Halla J., Ahmad T., Kurhila M.I., Heilimo E., Choudhary A.K. (2017) The diversification of granitoids and plate tectonic implications at the Archaean-Proterozoic boundary in the Bundelkhand craton, Central India. Geol. Soc. London. Spec. Publ. 449, 123-157.

  47. Kanhaiya S., Singh B.P., Singh S. (2018) Mineralogical and Geochemical Behavior of Sediments Solely Derived from Bundelkhand Granitic Complex, Central India: Implications to Provenance and Source Rock Weathering. Geochem. Int. 56(12), 1245-1262.

  48. Kaur P., Zeh A., Chaudhri N., Eliyas N. (2016) Unravelling the record of Archaean crustal evolution of the Bundelkhand Craton, northern India using U-b zircon-monazite ages, Lu-Hf isotope systematics, and whole rock geochemistry of granitoids. Precambrian Res. 281, 384-413.

  49. Lindsey D.A. (2000) Petrology of Arkosic Sandstones, Pennsylvanian Minturn Formation and Pennsylvanian and Permian Sangre de Cristo Formation, Sangre de Cristo Range, Colorado – Data and Preliminary Interpretations. U.S. Department of the interior. U.S. Geological survey. Open-file report 00-0474. 45 p.

  50. Madhavaraju J., Tom M., Lee Y.I., Balaram V., Ramasamy S., Carranza-Edwards A., Ramachandran A. (2016) Provenance and tectonic settings of sands from Puerto Penasco, Desemboque and Bahia Kino beaches, Gulf of California, Sonora, Mexico. J. South Am. Earth Sci. 71, 262-275.

  51. 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 M.J. Johnsson, A. Basu). Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 284, 21-40.

  52. Mishra S., Singh P.K., Singh V.K., Slabunov A.I., Nainwal H.C., Chaudhary N. (2018) Neoarchean Granitoids of Bundelkhand Craton, India: Geochemistry and Geodynamic Settings. Arch. Anthropol.: Open Acc. 3(3). https://doi.org/10.31031/AAOA.2018.03.000565

  53. Papadopoulos A., Lazaridis S., Kipourou-Panagiotou A., Kantiranis N., Koroneos A., Almpanakis K. (2021) Mineralogy, Geochemistry and Provenance of Coastal Sands from Greece: New Insights on the REE Content of Black Coastal Sands from Aggelochori Area, N.-Greece. Minerals. 11, 693. https://doi.org/10.3390/min11070693

  54. Pati J.K. (2020) Evolution of Bundelkhand Craton. Episodes. 43(1), 69-87.

  55. Pati J.K., Reimold W.U., Greshake A., Schmitt R.T., Koeberl C., Pati P., Prakash K. (2015) Pseudotachylitic breccia from the Dhala impact structure, north-central India: Texture, mineralogy and geochemical characterization. Tectonophysics. 649, 18-32.

  56. 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.

  57. Pettijohn F.J., Potter P.E., Siever R. (1972) Sand and sandstone. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 618 p.

  58. Ramiz M.M., Ahmad I., Mondal M.E.A., Rahaman W. (2022) Multistage Neoarchean magma genesis in the Bundelkhand Craton, India: Evidence from whole-rock elemental and Nd isotopic study of mafic magmatic enclaves and granitoids. Geosys. Geoenviron. 1(4), 100085, https://doi.org/10.1016/j.geogeo.2022.100085

  59. Ramiz M.M., Mondal M.E.A., Ahmad I. (2020) Neoarchean A-type granite in the Bundelkhand Craton near Kuraicha: Implications for crustal reworking. Earth Sci. India. 13(3), 78-95.

  60. Ravindra Kumar G.R., Sreejith C. (2016) Petrology and geochemistry of charnockites (felsic ortho-granulites) from the Kerala Khondalite Belt, Southern India: Evidence for intra-crustal melting, magmatic differentiation and episodic crustal growth. Lithos. 262, 334-354.

  61. Remya J., Prasanth R.S., Pradeepkumar A.P. (2020) Geochemical Signatures of Gneisses and Granulites of Marthandam, Tamil Nadu, India. Bull. Pure and Applied Sciences. Geology (Geological Science). 39F(1), 1-14.

  62. Saha L., Pant N.C., Pati J.K., Upadhaya D., Berndt J., Bhattacharya A., Satyanarayan M. (2011) Neoarchaean high pressure margarite-phengitic muscovite-chlorite corona mantled corundum in quartz-free high-Mg, Al phlogopite-chlorite schists from the Bundelkhand craton, north-central India. Contrib. Miner. Petrol. 161, 511-530.

  63. Singh V.K., Slabunov A. (2014) The Central Bundelkhand Archaean greenstone complex, Bundelkhand craton, central India: geology, composition, and geochronology of supracrustal rocks. Int. Geol. Rev. 57(11-12), 1349-1364.

  64. Singh P.K., Verma S.K., Singh V.K., Moreno J.A., Oliveira E.P., Mehta P. (2019) Geochemistry and petrogenesis of sanukitoids and high-K anatectic granites from the Bundelkhand Craton, India: Implications for late-Archean crustal evolution. J. Asian Earth Sci. 174, 263-282.

  65. Smith D.R., Noblett J., Wobus R.A., Unruh D., Douglass J., Beane R., Davis C., Goldman S., Kay G., Gustavson B., Saltoun B., Stewart J. (1999) Petrology and geochemistry of late-stage intrusions of the A-type, mid-Proterozoic Pikes Peak batholith (Central Colorado, USA): implications for petrogenetic models. Precambrian Res. 98, 271-305.

  66. Sreejith C., Ravindra Kumar G.R. (2013) Petrogenesis of high-K metagranites in the Kerala Khondalite Belt, southern India: a possible magmatic-arc link between India, Sri Lanka, and Madagascar. J. Geodynamics. 63, 69-82.

  67. Suttner L.J., Dutta P.K. (1986) Alluvial sandstone compositin and paleoclimate, I. Framework mineralogy. J. Sed. Petrol. 56(3), 329-345.

  68. Valencia-Moreno M., Ruiz J., Barton M.D., Patchett P.J., Zurcher L., Hodkinson D.G., Rolda’n-Quintana J. (2001) A chemical and isotopic study of the Laramide granitic belt of northwestern Mexico: Identification of the southern edge of the North American Precambrian basement. Bull. Geol. Soc. Am. 113 (11), 1409-1422.

  69. Valencia-Moreno M., Ruiz J., Roldan-Quintana J. (1999) Geochemistry of Laramide Granitic Rocks across the Southern Margin of the Paleozoic North American Continent, Central Sonora, Mexico. Int. Geol. Rev. 41(9), 845-857.

  70. van de Kamp P.C., Leake B.E. (1985) Petrography and geochemistry of feldspathic and mafic sediments of the northeastern Pacific margin. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences. 76, 411-449.

  71. van de Kamp P.C., Leake B.E. (1994) Petrology, geochemistry, provenance, and alteration of Pennsylvanian-Permian arkose, Colorado and Utah. Geol. Soc. Am. Bull. 105, 1571-1582.

  72. Verma S.K., Verma S.P., Oliveira E.P., Singh V.K., Moreno J.A. (2016) LA-SF-ICP-MS zircon U-Pb geochronology of granitic rocks from the central Bundelkhand greenstone complex, Bundelkhand craton, India. J. Asian Earth Sci. 118, 125-137.

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

  74. Yadav B.S., Wanjari N., Ahmad T., Chaturved R. (2016) Geochemistry and petrogenesis of Proterozoic granitic rocks from northern margin of the Chotanagpur Gneissic Complex (CGC). J. Earth Syst. Sci. 125(5), 1041-1060.

  75. Zaidi K., Rais S., Anis, Khan A., Kumar N., Singh M. (2020) Geochemical Study of Chirimiri Sandstones of Talchir Formation, Son-Mahanadi Gondwana Basin, Chhattisgarh, India. J. Geosci. Res. 5(2), 97-106.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал