ГЕОХИМИЯ И РАМАНОВСКИЕ СПЕКТРЫ ЦИРКОНОВ ИЗ РУДНЫХ (PGEAu) АМФИБОЛИТОВ МАССИВА ТРАВЯНАЯ ГУБА, СЕВЕРНАЯ КАРЕЛИЯ

Владимир Николаевич Кожевников, Светлана Николаевна Ивашевская, Владимир Иванович Кевлич, Vladimir Kozhevnikov, Svetlana Ivashevskaya, Vladimir Kevlich

Аннотация


В статье приводятся результаты комплексного изучения локальными методами морфологии, прецизионной геохимии и рамановских спектров гетерогенных и по­лигенных зерен цирконов из основных пород предположительно палеопротеро-зойского возраста - рудных (Pt-Pd-Au) амфиболитов в массиве Травяная Губа, расположенном в Беломорском подвижном поясе. Охарактеризованы две группы цирконов, различающихся по морфологии и по содержанию U, REE и ряда других микроэлементов. Впервые дается описание обрастаний (shells) или оболочек (rims) и внутренних (cores) частей зерен двух морфотипов цирконов - цирконов-1 и цирконов-2. Анализ рамановских спектров показал, что среди высокоурановых зерен циркона-1 обнаруживаются как зерна с высокой степенью сохранности кри­сталлической решетки, так и аморфные метамиктизированные зерна. Широкие вариации типов спектров в пределах одного зерна отражают гетерогенное строе­ние с разной степенью кристалличности/аморфности его решетки, связанное с неравномерным распределением элементов, главным образом, урана и тория. Степень кристалличности оболочек цирконов-1 выше, чем ядер, представляющих радиационно-поврежденный циркон, дающий два сигнала: один из искаженной кристаллической решетки, а другой - от аморфизованного циркона. Низкоурано­вые зерна циркона-2 характеризуются более однородным строением кристалли­ческой решетки с четкими сигналами на спектрах. Показано, что комплексное изу­чение локальными методами морфологии, микроэлементной геохимии и состоя­ния кристаллической решетки внешних и внутренних частей гетерогенных и поли­генных зерен цирконов является эффективным механизмом для реконструкции полистадийных петрологических и рудогенных процессов.


Ключевые слова


гидротермальные цирконы; редкоземельные элементы; рамановская спектроскопия; рудные амфиболиты; массив Травяная Губа; Карелия

Полный текст:

PDF

Литература


Кожевников В. Н., В. А. Земцов. Гидротермальные цирконы из рудных амфиболитов массива Травяная Губа, Северная Карелия // Труды Карельского научного

центра РАН. Серия ГЕОЛОГИЯ ДОКЕМБРИЯ, № 1. 2014. С. 76–89.

Краснобаев А А. Циркон как индикатор геологических процессов. М. Наука, 1986. 152 с.

Кулешевич Л. В., Земцов В. А., Слюсарев В. Д. Минералогия и локализация благороднометалльного оруденения в Северной Карелии по геолого-геофизическим данным // Геология и минерагения Кольского региона // Труды Всероссийской (с международным участием) научной конференции и IV Ферсмановской научной сессии, посвященных 90-летию со дня рождения акад. А. В. Сидоренко и д. г.-м. н. И. В. Белькова. Апатиты, 4–6 июня 2007 г. Апатиты: Изд-во К & M, 2007. С. 105–109.

Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Книга 1. Горючие полезные ископаемые. Металлические полезные ископаемые / Отв. редакторы В. П. Михайлов и В. Н. Аминов. Петрозаводск: Карелия, 2006. 277 с.

Пыстин А.М., Пыстина Ю.И. Цирконовая хронометрия полиметаморфизма (на примере Западной тектонической зоны Урала и полуострова Канин) // Теория, история, философия и практика минералогии: Материалы Международного минералогического семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2006. C. 21-25.

Пыстина Ю.И, Пыстин А.М., Потапов И.Л. Морфологические особенности цирконов, как критерий физико-химических условий метаморфизма (на примере гнейсовых комплексов Урала) // Связь поверхностных структур земной коры с глубинными. Материалы XIV международной конференции. Часть 2. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. C. 138-139.

Светов С.А., Степанова А.В., Чаженгина С.Ю., Светова Е.Н., Рыбникова З.П., Михайлова А.И., Парамонов А.С., Утицына В.Л., Эхова М.В., Колодей В.С. Прецизионный геохимический (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Труды Карельского научного центра РАН, Серия ГЕОЛОГИЯ ДОКЕМБРИЯ, 2015. (наст. номер).

Степанов В. С., Карпова А. К. Рудные вебстериты губы Травяной // Геология и рудогенез докембрия Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр АН СССР, 1991. С. 38-42.

Степанов В. С. Благороднометалльное рудопроявление Травяная Губа и возможная генетическая связь его с комплексом габбро-анортозитов Западного Беломорья // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск, 2001. Вып 4. С. 54–62.

Bao X., Gan X. 1996. The minerageny of two groups of zircons from plagioclase amphibolite of Mayuan group in northern Fujian // Acta Petrologica Et Mineralogica, 1966, vol.15, n.1, P.73-79.

Ballard J. R., Palin M. J., Campbell I. H. Relative oxidation states of magmas inferred from Ce(IV)/Ce(III) in zircon: application to porphyry copper deposits of northern Chile // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2002. Vol. 144. P. 347–364.

Claoué-Long J. C., King R. W., Kerrich R. Archaean hydrothermal zircon in the Abitibi greenstone belt: constraints on the timing of gold mineralization // Earth Planet. Sci. Lett. 1990. Vol. 98. P. 109–128.

Dawson P., M. M. Hargreave, G. R. Wilkinson. The vibrational spectrum of zircon (ZrSiO4) // J. Phys. C: Solid St. Phys., 1971, Vol. 4. P. 240-256.

Geisler T., Schaltegger U., Tomaschek F. Reequilibration of zircon in aqueous fluids and melts // Elements. 2007. N 3. P. 43–50.

Guo H., Du Y. S., Yang J. H., Guo L. U-Pb geochronology of hydrothermal zircon from the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation on the northern margin of the North China Block and its geological implications // Science China - Earth Sciences. 2011. Vol. 54. N 11. P. 1675–1685.

Hay D. C., Dempster. Zircon behaviour during low-temperature metamorphism // Journal Petrology. 2009, vol. 50, Iss. 4, P. 571-589.

Hoskin P. W. O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis / In Hanchar J.,

Hoskin P.W.O. (eds) Zircon // Mineralogical Society of America and Geochemical Society Reviews in Mineralogy and Geochemistry 53: 2003. P. 27–62.

Kebede T., Horie K., Hidaka H., Terada K. Zircon ‘microvein’ in peralkaline granitic gneiss, western Ethiopia: origin, SHRIMP U-Pb geochronology and trace element investigations // Chemical Geology 2007. Vol. 242. P. 76–102.

Kerrich R., Kyser T. K. 100 Ma timing paradox of Archean gold, Abitibi Greenstone Belt (Canada): new evidence from U-Pb and Pb-Pb evaporation ages of hydrothermal zircons // Geology. 1994. Vol. 22. P. 1131–1134.

McDonough W. F., Sun S.-s. The composition of the Earth // Chem. Geol. 1995. Vol. 120. P. 223–254.

Mernagh T. P., Lawrie K. C., Belousova E. A., van Achterbergh E., Ryan C. G. The identification of hydrothermal zircons in mineral deposits // Eugen Stumpfl Memorial Symposium- Poster Abstracts SEG 2004 Predictive Mineral Discovery Under Cover. P. 444–447.

Nasdala, L., Irmer, G. and Wolf, D. The degree of metamictization in zircon: a Raman spectroscopic study // European Journal of Mineralogy, 1995. 7, Р.471-478.

Nasdala, L., Zhang, M., Kempe, U., Panczer, G., Gaft, M., Andrut, M., Plotze, M. Spectroscopic methods applied to zircon // In: Zircon (Hanchar, J.M., Hoskin, P.W.O, eds.). Rev. Mineral. Geochem., 53, Mineral. Soc. Am., 2003, Р. 427-467.

Peucat J.J, Bernard-Griffiths J., Gil Ibarguchi J.I, Dallmeyer R.D., Menot R.P., Cornichet J., Iglesias Ponce de Leon M. Geohemical and Geochronological cross-section of the deep Variscan crust: The Cabo Ortegal high-pressure nappe (northwestern Spain) // Tectonophysics, 1990. 177. P. 263-292.

Rubin J. N., Henry C. D., Price J. G. The mobility of zirconium and other “immobile” elements during hydrothermal alteration // Chem. Geol. 1993. Vol. 110. P. 29–47.

Tarassov M., E. Anastasova, E. Tarassova, M. Abrashev. Application of electron backscatter diffraction and micro-Raman spectroscopy for characterization of zircon crystallinity// Bulgarian geological society, National Conference with international participation “GEOSCIENCES 2013”

Vakh A. S., Avchenko O. V., Sergeev S. A., Presnyakov S. L. The first U-Pb data (SHRIMP-II) on the age of zircons from granitoids and ore-bearing rocks of the Berezitovoe gold- polymetallic deposit // Doklady Earth Sciences. 2011. Vol. 438, Iss. 2. P. 819–824.

von Quadt A., Erni M., Martinek K., Moll M., Peytcheva I., Heinrich C. A. Zircon crystallization and the lifetimes of ore-forming magmatic-hydrothermal systems // Geology. 2011. Vol. 39. N 8. P. 731–734.

White L., T. Ireland. High-uranium matrix effect in SHRIMP U/Pb measurements of zircon // Poster William Smith Isotope Meeting 3, 2013, Australian national University.

Wopenka B., B. L. Jolliff, E. Zinner, D. T. Kremser. Trace element zoning and incipient metamictization in a lunar zircon: Application of three microprobe techniques // American Mineralogist, 1996, vol. 81, P. 902-912.

Zhenyu H., Xisheng X., Haibo Z., Xudong W., Yao Y. Geochronology, petrogenesis and metallogeny of Piaotang granitoids in the tungsten deposit region of South China // Geochemical Journal, v. 44, 2010, P.

-313.

REFERENCES in ENGLISH

Kozhevnikov V. N., Zemtsov V. A. Gidrotermal'nye tsirkony iz rudnykh amfibolitov massiva Travyanaya Guba, Severnaya Kareliya [Hydrothermal zircons from ore amphibolites of the Travyanaya Guba massif, North Karelia]. Trudy KarNTs RAN [Proceedings of KarRC RAS]. 2014. No 1. P. 76-89.

Krasnobaev A. A. Tsirkon как indikator geologicheskikh protsessov [Zircon as an indicator of geological processes]. Moscow: Nauka, 1986. 152 p.

Kuleshevich L. V., Zemtsov V. A. Mineralogiya blagorodnometall'nykh il'menit-titanomagnetitovykh rud proyavleniya Travyanaya Guba (Severnaya Kareliya) [Mineralogy of noble metal ilmenite-titanium-magnetite ores in the Travyanaya Guba occurrence, Northern Karelia]. Zapiski RMO. 2009. No 5. P. 51-62.

Kuleshevich L. V., Zemtsov V. A., Slyusarev V. D. Mineralogiya i lokalizatsiya blagorodnometall'nogo orudeneniya v Severnoi Karelii po geologo-geofizicheskim dannym [Mineralogy and localization of the precious metal mineralization in the Northern Karelia based on the geological and geophysical data]. Geologiya i minerageniya Kol'skogo regiona: Trudy Vserossiiskoi (s mezhdunarodnym uchastiem) nauchnoi konferentsii i IV Fersmanovskoi nauchnoi sessii, posvyashchennykh 90-letiyu so dnya rozhdeniya akad. A. V. Sidorenko i d. g.-m. n. I. V. Bel'kova. Apatity, 4-6 iyunya 2007 g. [Proceedings of the All-Russian scientific conference with international participation and the IV Fersman scientific session "Geology and mineralogeny of the Kola region", dedicated to the 90th anniversary of academician A. V. Sidorenko and DSc (geol.) I. V. Belkov, Apatity, June 4-6, 2007]. Apatity: К & M, 2007. P. 105-109.

Mineral'no-syr'evaya baza Respubliki Kareliya. Kniga 1. Goryuchie poleznye iskopaemye. Metallicheskie poleznye iskopaemye [Mineral resources of the Republic of Karelia. Book 1. Fossil Fuels. Metallic mineral resources]. Eds. V. P. Mikhailov, V. N. Aminov. Petrozavodsk: Kareliya, 2006. 277 p.

PystinA. M., Pystina Yu. I. Tsirkonovaya khronometriya polimetamorfizma (na primere Zapadnoi tektonicheskoi zony Urala i poluostrova Kanin) [Chronometry of polymetamorphic zircon (case study of the Western tectonic zone of the Urals and Kanin Peninsula)]. Teoriya, istoriya, filosofiya i praktika mineralogii: materialy Mezhdunarodnogo mineralogicheskogo seminara [Theory, history, philosophy and practice of mineralogy: proceedings of the international mineralogical seminar]. Syktyvkar: Geoprint, 2006. P. 21-25.

Pystina Yu. I., Pystin A. M., Potapov I. L. Morfologicheskie osobennosti tsirkonov как kriterii fiziko-khimicheskikh uslovii metamorfizma (na primere gneisovykh kompleksov Urala) [Morphological features of zircons as physico-chemical condition of metamorphism (case study of gneiss complexes in the Urals)]. Svyaz' poverkhnostnykh struktur zemnoi kory s glubinnymi: materialy XIV mezhdunarodnoi konferentsii. Chast' 2 [Relationship between the surface and deep structures of the earth's crust: proceedings of the XIV international conference. Part 2]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2008. P. 138-139.

Svetov S. A., Stepanova A. V., Chazhengina S. Yu., Svetova E. N., Rybnikova Z. P., Mikhailova A. I., Paramonov A. S., Utitsyna V. L, Ekhova M. V., Kolodei V. S. Pretsizionnyi geokhimicheskii (ICP-MS, LA-ICP-MS) analiz sostava gornykh porod i mineralov: metodika i otsenka tochnosti rezul'tatov na primere rannedokembriiskikh mafitovykh kompleksov [Precision geochemical (ICP-MS, LA-ICP-MS) analysis of rock and mineral composition: method and accuracy estimation in the case study of the early precambrian mafic complex]. Trudy KarNTs RAN [Proceedings of KarRC RAS]. 2015. No 7. P. 54-73.

Stepanov V. S., Karpova A. K. Rudnye vebsterity guby Travyanoi [Ore websterites of the Travyanay Guba]. Geologiya i rudogenez dokembhya Karelii [Geology and ore genesis in the Precambrian of Karelia]. Petrozavodsk: Karel'skii nauchnyi tsentr ANSSSR, 1991. P. 38-42.

Stepanov V. S. Blagorodnometall'noe rudoproyavlenie Travyanaya Guba i vozmozhnaya geneticheskaya svyaz' ego s kompleksom gabbro-anortozitov Zapadnogo Belomor'ya [Precious metal mineralization of the Travyanaya Guba and its possible genetic connection with gabbro-anorthosite complex in the Western White Sea]. Geologiya i poleznye iskopaemye Karelii [Geology and mineral resources of Karelia]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2001. Iss 4. P. 54-62.

Bao X., Gan X. The minerageny of two groups of zircons from plagioclase amphibolite of Mayuan group in northern Fujian. Acta Petrologica et Mineralogica, 1966.Vol.15, No 1. P. 73-79.

Ballard J. R., Palin M. J., Campbell I. H. Relative oxidation states of magmas inferred from Ce(IV)/Ce(lll) in zircon: application to porphyry copper deposits of northern Chile. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2002. Vol. 144. P. 347-364.

Claoue-Long J. C, King R. I.I., Kerrich R. Archaean hydrothermal zircon in the Abitibi greenstone belt: constraints on the timing of gold mineralization. Earth Planet. Sci. Lett. 1990. Vol. 98. P. 109-128.

Dawson P., Hargreave M. M., Wilkinson G. R. The vibrational spectrum of zircon (ZrSiO4). J. Phys. C: Solid St. Phys., 1971. Vol. 4. P. 240-256.

Geisler Т., Schaltegger U., Tomaschek F. Reequilibration of zircon in aqueous fluids and melts. Elements. 2007. No 3. P. 43-50.

Guo H., Du Y. S., Yang J. H., Guo L U-Pb geochronology of hydrothermal zircon from the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation on the northern margin of the North China Block and its geological implications // Science China - Earth Sciences. 2011. Vol. 54, No 11. P. 1675-1685.

Hay D. C, Dempster. Zircon behaviour during low-temperature metamorphism // Journal Petrology. 2009. Vol.50, iss. 4. P. 571-589.

Hoskin P. I.I. O. Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia // Geochimica et CosmochimicaActa. 2005. Vol. 69. P. 637-648.

Hoskin P. I/I/. O., Schaltegger U. The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis / In J. Hanchar, P. W. O. Hoskin (Eds.) Zircon // Mineralogical Society of America and Geochemical Society Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2003. Vol.53. P. 27-62.

Kebede Т., Horie K., Hidaka H., Terada K. Zircon 'microvein' in peralkaline granitic gneiss, western Ethiopia: origin, SHRIMP U-Pb geochronology and trace element investigations // Chemical Geology. 2007. Vol.242. P. 76-102.

Kerrich R., Kyser Т. К. 100 Ma timing paradox of Archean gold, Abitibi Greenstone Belt (Canada): new evidence from U-Pb and Pb-Pb evaporation ages of hydrothermal zircons // Geology. 1994. Vol. 22. P. 1131-1134.

Kuleshevich L. V., Zemtsov V. A. Early Paleoproterozoic intrusive magmatism and noblemetal mineralization of the Travyanaya Guba occurance in the Belomorian fold belt. Book of abstracts to 34 the 2-nd Inter. Conference on "Precambrian Continental Growth and Tectonism", Bundelkhand U., Jhansi, India, February 2009. P. 172-173.

McDonough I/I/. F., Sun S.-s. The composition of the Earth. Chem. Geol. 1995. Vol. 120. P. 223-254.

Mernagh T. P., Lawrie К С, Belousova E. A., van Achterbergh E., Ryan C. G. The identification of hydrothermal zircons in mineral deposits. Eugen Stumpfl Memorial Symposium- Poster Abstracts SEG 2004 Predictive Mineral Discovery Under Cover. P. 444-447.

Nasdala L, Irmer G., Wolf D. The degree of metamictization in zircon: a Raman spectroscopic study // European Journal of Mineralogy. 1995. Vol. 7. P. 471-478.

Nasdala L, Zhang M., Kempe U., Panczer G., Gaft M., Andrut M., Plotze M. Spectroscopic methods applied to zircon. In: J. M. Zircon Hanchar, P. W. O. Hoskin (Eds.) // Rev. Mineral. Geochem., 53, Mineral. Soc. Am. 2003. P. 427-467.

PeucatJ. J., Bernard-Griffiths J., Gil Ibarguchi J. I., Dallmeyer R. D., Menot R. P., Cornichet J., Iglesias Ponce de Leon M. Geohemical and Geochronological cross-section of the deep Variscan crust: The Cabo Ortegal high-pressure nappe (northwestern Spain) // Tectonophysics. 1990. Vol. 177. P. 263-292.

Rubin J. N., Henry С D., Price J. G. The mobility of zirconium and other "immobile" elements during hydrothermal alteration // Chem. Geol. 1993. Vol. 110. P. 29-47.

TarassovM., Anastasova E., Tarassova E., Abrashev M. Application of electron backscatter diffraction and micro-Raman spectroscopy for characterization of zircon crystallinity. Bulgarian geological society, National Conference with international participation "GEOSCIENCES2013".

Vakh A. S., Avchenko O. V., Sergeev S. A., PresnyakovS. L The first U-Pb data (SHRIMP-II) on the age of zircons from granitoids and ore-bearing rocks of the Berezitovoe gold- polymetallic deposit. Doklady Earth Sciences. 2011. Vol. 438, iss. 2. P. 819-824.

von Quadt A., Erni M., Martinek K, Moll M., Peytcheva I., Heinrich C. A. Zircon crystallization and the lifetimes of ore-forming magmatic-hydrothermal systems // Geology. 2011. Vol. 39, No 8. P. 731-734.

White L., Ireland T. High-uranium matrix effect in SHRIMP U/Pb measurements of zircon. Poster William Smith Isotope Meeting 3, 2013, Australian national University.

Wopenka В., Jolliff B. L., Zinner E., Kremser D. T. Trace element zoning and incipient metamictization in a lunar zircon: Application of three microprobe techniques // American Mineralogist. 1996. Vol. 81. P.902-912.

Zhenyu H., XishengX, Haibo Z., Xudong I.I., Yao Y. Geochronology, petrogenesis and metallogeny of Piaotang granitoids in the tungsten deposit region of South China // Geochemical Journal. 2010. Vol. 44. P.299-313.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo136

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2016