Главные эпизоды формирования полосчатых железистых кварцитов Костомукшского зеленокаменного пояса (Карельский кратон): данные U-Th-Pb датирования циркона

Александр Иванович Слабунов, Анна Валерьевна Кервинен, Наталья Сергеевна Нестерова, Александр Викторович Егоров, Олег Александрович Максимов, Павел Владимирович Медведев, Alexander Slabunov, Anna Kervinen, Natalia Nesterova, Alexander Egorov, Oleg Maksimov, Pavel Medvedev

Аннотация


Проведено исследование циркона из полосчатых железистых кварцитов (BIF) Костомукшского зеленокаменного пояса (КЗП) Карельского кратона. Здесь известно три породные ассоциации, в которые входят BIF: (1) с мезоархейскими базальт-коматиитами – BIF-1, (2) с мезо-неоархейскими кислыми вулканитами - BIF-2, (3) с неоархейскими граувакками и кислыми вулканитами - BIF-3. Все BIF содержат акцессорный циркон. Анализ их изотопного возраста показывает существование в каждой пробе 1-4 возрастных кластера. В большинстве проб установлены единичные зерна детритового циркона, который имеет соизмеримый или более древний, чем вмещающие BIF породы возраст. Возраст детритового циркона в каждой ассоциации BIF отличается: в BIF-1 – 2.84 млрд лет, в BIF-2 – детритовый циркон отсутствуют и в BIF-3 – 2.98-2.75 млрд лет. Большая часть циркона в BIF имеет метаморфогенную природу. При этом во всех группах BIF установлен циркон с возрастом 2.75-2.72, а в BIF-3 также – 2.65-2.64 млрд лет, связанный, по-видимому, с проявлениями кислого магматизма. В BIF-1 и 3 впервые описан палеопротерозойский (1.89-1.85 млрд лет) циркон в виде кайм и отдельных зерен, свидетельствующий о локальном проявлении здесь тектоно-термальных процессов синхронных со становлением Свекофеннского орогена.


Ключевые слова


полосчатые железистые кварциты; циркон; изотопный возраст; архей; палеопротерозой; Костомукшский зеленокаменный пояс; Карельский кратон

Полный текст:

PDF

Литература


Балтыбаев Ш. К. Свекофеннский ороген Фенноскандинавского щита: вещественно-изотопная зональность и ее тектоническая интерпретация // Геотектоника. 2013. № 6. С. 44–59. DOI: 10.7868/S0016853X13060027

Балтыбаев Ш.К. Cвекофеннский аккреционный ороген: современные представления о его строении и эволюции // Труды Карельского научного центра РАН. 2022. № 5. С. 18-21. DOI: 10.17076/geo1664

Бибикова Е.В., Самсонов А.В., Петрова А.Ю., Кирнозова Т.И. Геохронология архея западной Карелии // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2005. Т.13. №5. С. 3-20.

Вревский А.Б. Ликвационная дифференциация коматиитов: особенности изотопно-геохимического состава пород, возраст и петролого-геодинамические следствия (на примере Костомукшкой зеленокаменной структуры, Фенноскандинавский щит) // Записки Российского минералогического общества. 2022. T. 151. № 6. С. 1-18 DOI: 10.31857/S0869605522060090

Геология и металлогения района Костомукшского железорудного месторождения. Петрозаводск: Карелия. 1981.

Геология и метаморфизм железисто-кремнистых формаций Карелии. Л.: Наука. 1991.

Каулина Т.В. Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. 2010.

Кевлич В.И. Выделение концентратов и мономинеральных фракций из руд и горных пород Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2022.

Кожевников В.Н. Архейские зеленокаменные пояса Карельского кратона как аккреционные орогены. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2000.

Кожевников В.Н., Бережная Н.Г., Пресняков С.Л., Лепехина Е.Н., Антонов А.В., Сергеев С.А. Геохронология циркона (SHRIMP-II) из архейских стратотектонических ассоциаций в зеленокаменных поясах Карельского кратона: роль в стратиграфических и геодинамических реконструкциях // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2006. T.14. №3. С.19-41. DOI: 10.1134/S0869593806030026

Костомукшский рудный район (геология, глубинное строение и минерагения). Горьковец В.Я., Шаров Н.В. (Ред.). Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2015.

Кулешевич Л.В., Фурман В.Н. Золоторудное месторождение Таловейс в Костомукшской докембрийской зеленокаменной структуре (Карелия) // Геология рудных месторождений. 2009. Т.51. №1. С.58-76.

Куликов В. С., Светов С. А., Слабунов А. И., Куликова В. В., Полин А. К., Голубев А. И., Горьковец В. Я., Иващенко В. И., Гоголев М. А. Геологическая карта Юго-восточной Фенноскандии масштаба 1:750 000: новые подходы к составлению // Труды Карельского НЦ РАН. 2017. №2. С. 3-41. DOI: 10.17076/geo444

Лобач-Жученко С.Б., Арестова Н.А., Милькевич Р.И., Левченков О.А., Сергеев С.А. Стратиграфический разрез Костомукшской структуры Карелии (верхний архей), реконструированный на основе геохронологических, геохимических и изотопных данных // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2000. Т.8. №4. С. 319-326.

Медведев П.В. Железорудные формации докембрия: палеоэкологический и палеонтологический аспекты // Труды Карельского научного центра РАН. 2022. №5. С.95-98. DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo1676

Никитина Л.П., Левский Л.К., Лохов К.И., Беляцкий Б.В., Журавлев В.А., Лепехина Е.Н., Антонов А.В. Протерозойский щелочно-ультраосновной магматизм восточной части Балтийского щита // Петрология 7. №3. 1999. С. 252-275.

Слабунов А.И., Кервинен А.В., Нестерова Н.С., Егоров А.В., Максимов О.А., Медведев П.В. Полихронная история формирования неоархейских полосчатых железистых кварцитов главной рудной толщи Костомукшского зеленокаменного пояса: возраст цирконов и акцессорные минералы // Труды Карельского научного центра РАН. 2022. № 5. С. 139-143. DOI: 10.17076/geo1666

Слабунов А.И., Нестерова Н.С., Егоров А.В., Кулешевич Л.В., Кевлич В.И. Геохимия, геохронология цирконов и возраст архейской железорудной толщи Костомукшского зеленокаменного пояса Карельского кратона Фенноскандинавского щита // Геохимия. 2021. Т.66. №4. С.291-307. DOI: 10.31857/S0016752521040063

Слабунов А. И., Лобач-Жученко С. Б., Бибикова Е. В., Балаганский В. В., Сорьонен-Вард П., Володичев О. И., Щипанский А. А., Светов С. А., Чекулаев В. П., Арестова Н. А., Степанов В. С.. Архей Балтийского щита: геология, геохронология, геодинамические обстановки // Геотектоника. 2006. №6. С.1-29. DOI:10.1134/S001685210606001X

Степанова А.В., Сальникова Е.Б., Самсонов А.В., Ларионова Ю.О., Егорова С.В., Саватенков В.М. Дайки долеритов 2404 млн лет на Карельском кратоне – фрагмент палеопротерозойской крупной магматической провинции // ДАН. 2017. Т.472. №2. С. 185-191. DOI: 10.7868/S0869565217020232

Чернов В.М. Стратиграфия и условия осадконакопления вулканогенных (лептитовых) железисто-кремнистых формаций Карелии. М.- Л.: Наука. 1964.

Andersen T. Correction of common lead in U–Pb analyses that do not report 204Pb // Chemical Geology. 2002. Vol. 192. P. 59-79.

Andersen T. ComPbCorr: Software for common lead correction of U-Th-Pb analyses that do not report 204Pb. In Laser ablation ICP-MS in the Earth sciences: Current practices and outstanding issues (ed. P.J. Sylvester). Mineralogical Association of Canada. Vol. 40. 2008. P. 312-314.

Bekker A., Kovalick A. Ironstones and iron formations // Alderton D., Elias, S. A., eds., Encyclopedia of Geology (2nd ed.), Oxford: Academic Press. 2021. P. 914-921. DOI: 10.1016/B978-0-08-102908-4.00199-5

Bekker A., Slack J. F. Planavsky N., Krapez B., Hofmann A., Konhauser K.O., Rouxel O. J. Iron Formation: The sedimentary product of a complex interplay among mantle, tectonic, oceanic, and biospheric // Economic Geology. 2010. Vol. 105. P. 467-508. DOI: 10.2113 / gsecongeo.105.3.46

Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Aleinikoff J. N., Davis D.W., Korsch R.J., Foudoulis C.. TEMORA 1: A new zircon standard for Phanerozoic U-Pb geochronology // Chemical Geol. 2003. Vol. 200. P. 155-170. DOI:10.1016/S0009-2541(03)00165-7

Elhlou S., Belousova E., Griffin W. L., Pearson,N. J., Riley S. Y. Trace element and isotopic composition of GJ-red zircon standard by laser ablation // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. Vol. 70. A158.

Hölttа P., Heilimo E., Huhma H., Kontinen A., Mertanen S., Mikkola P., Paavola J., Peltonen P., Semprich J., Slabunov A., Sorjonen-Ward P. The Archaean Karelia and Belomorian Provinces, Fennoscandian Shield. In Evolution of Archean Crust and Early Life (Eds. Dilek Y., Furnes H.). Modern Approaches in Solid Earth Sciences (7). Springer. 2014. P. 55-102. DOI: 10.1007/978-94-007-7615-9_3

Horstwood M.S.A., Kosler J., Gehrels G., Jackson S.E., McLean N.M., Paton Ch., Pearson N.J., Sircombe K., Sylvester P., Vermeesch P., Bowring J.F., Condon D.J., Schoene B. Community-Derived Standards for LA-ICP-MS U-(Th-)Pb Geochronology – Uncertainty Propagation, Age Interpretation and Data Reporting // Geostandards and Geoanalytical Research. 2016. Vol.40 ( I. 3). P.311-332.

Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. The application of laser ablation-inductively cou-pled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology // Chemical Geology. 2004. Vol. 211. P. 47-69.

Konhauser K.O., Planavsky N.J., Hardisty D.S., Robbinsa L.J., Warcholaa T.J., Haugaarda R., Lalondee S.V., Partinf C.A., Oonkg P.B.H., Tsikosg H., Lyonsh T.W., Bekkerh A., Johnsoni C.M. Iron formations: A global record of Neoarchaean to Palaeoproterozoic environmental history // Earth-Science Reviews. 2017. Vol. 172. P. 140-177. DOI: 10.1016/j.earscirev.2017.06.012

Larionov A. N., AndreichevV. A., Gee D. G. The Vendian alkaline igneous suite of northern Timan: ion microprobe U-Pb zircon ages of gabbros and syenite. In: The NeoproterozoicTimanide Orogen of Eastern Baltica. Gee D. G., Pease V. (eds). Geological Society, London, Memoirs 30, 2004. P. 69-74.

Ludwig K. R. Isoplot v.4.15: A geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Special Publication No.4. Berkeley Geochronology Center. 2008.

Puchtel I.S., Hofmann A.W., Mezger K., Jochum K.P., Shchipansky A.A., Samsonov A.V. Oceanic plateau model for continental crustal growth in the Archaean: a case study from the Kostomuksha greenstone belt, NW Baltic Shield // Earth and Planetary Science Letters. 1998. Vol. 155. P. 57-74. DOI: 10.1016/S0012-821X(97)00202-1

Sheshukov V.S., Kuzmichev A.B., Dubenskiy A.S., Okina O.I., Degtyarev K.E., Kanygina N.A., Kuznetsov N.B., Romanjuk T.V., Lyapunov S.M. U-Pb zircon dating by LA-SF-ICPMS at Geological Institute GIN RAS (Moscow) // 10th Int. Conference of the Analysis of Geological and Environmental Materials: Book of Abstracts, Sydney. 2018. P. 63.

Slabunov A.I., Egorov A.V., Nesterova N.S. Geochemical types of Archean banded iron formations and the geodynamic settings of the basins, Kostomuksha Greenstone Belt, Karelian Craton, Russia // Proceedings of 4-th Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting. Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy, Geochronology, Petroleum Resources. Kazan.2020. P. 256-262 DOI: 10.26352/E922

Sláma J., Košler J., Condon D.J., Crowley J.L., Gerdes A., Hanchar J.M., Horstwood M.S.A., Morris G.A., Nasdala L., Norberg N., Schaltegger U., Schoene B., Tubrett M.N., Whitehouse M.J. Plešovice zircon – a new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis // Chemical Geology. 2008. Vol. 249. P. 1-35.

Stacey J.S., Kramers J.D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth Planet. Sci. Lett. 1975. Vol. 26. P. 207-221.

Steiger R.H., Jager E. Subcommission on geochronology: Convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology // Earth Planet. Sci. Lett. 1977. Vol. 36. P. 359-362.

Stepanova A. V., Samsonov A. V., Salnikova E.B., Puchtel I.S., Larionova Y.O., Larionov A.N., Stepanov V.S., Shapovalov Y.B., Egorova S. V. Palaeoproterozoic Continental MORB-type Tholeiites in the Karelian Craton: Petrology, Geochronology, and Tectonic Setting // J. Petrol. 2014. Vol. 55(9). P. 1719–1751. DOI: 10.1093/petrology/egu039

Soderlund U., Johansson L. A simple way to extract baddeleyite (ZrO2) // Geochem. Geophys. Geosystems. 2002. V. 3. https://doi.org/10.1029/2001GC000212

Van Achterbergh E., Ryan C.G., Jackson S.E., Griffin W.L. Data reduction software for LA-ICP-MS: ap-pendix // LA-ICP-MS in the Earth Sciences: Principles and Applications. Ed. P.J. Sylvester. Mineralogical Association of Canada Short Course Series. Vol. 29. 2001. P. 239-243.

Williams I.S. U-Th-Pb Geochronology by Ion Microprobe // Rev. Econ. Geol. 1998. Vol. 7. P. 1-35.

Wiedenbeck M.P.A., Corfu F., Griffin W.L., Meier M., Oberli F., von Quadt A., Roddick J.C., Spiegel W. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses // Geostandards and Geoanalytical Research. 1995. V. 19. P. 1–23.

Yakymchuk C., Kirkland C.L., Clark C. Th/U ratios in metamorphic zircon // J. Metamorph. Geol. 2018. Vol.36. P. 715-737. https://doi.org/10.1111/jmg.12307




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo1749

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019