Литогеохимия полосчатых железистых кварцитов шурловаарской свиты Костомукшского зеленокаменного пояса (Карельский кратон)

Александр Иванович Слабунов, Артем Алексеевич Исаченко, Alexander Slabunov, Artem Isachenko

Аннотация


Изучен образец мезоархейских полосчатых железистых кварцитов (BIF) шурловаарской свиты. Он состоит из слоев трех типов: обогащенных железом (магнетитовые кварциты), обогащенных кремнеземом (кварциты) и состоящих из хлорит-амфиболового сланца. В BIF установлена осадочная цикличность: цикл начинается со сланцев, которые сменяются магнетитовыми кварцитами,  и завершается кварцитами. Минеральный и химический состав прослоев каждого типа имеет индивидуальные особенности. Кварциты состоят из кварца с акцессорными примесями магнетита, хлорита, карбоната, пирита, апатита, амфибола, они обеднены всеми, кроме Ba, Rb и As, малыми и редкими элементами, для РЗЭ характерно обеднение легкими РЗЭ и наличие слабой положительной Eu-аномалии. Магнетитовые кварциты состоят преимущественно из магнетита, кварца и хлорита с примесью амфибола, апатита и пирита. Породы этих прослоев являются главным концентратором V и Ga, они существенно обеднены легкими РЗЭ, в них четко выражена положительная Eu-аномалия. Хлорит-амфиболовые сланцы сложены кварцем, хлоритом и амфиболом, в качестве второстепенных и акцессорых в них встречены пирит, магнетит, титаномагнетит, апатит, циркон. Сланцы обогащены по сравнению с остальными породами прослоев практически всеми малыми и редкими элементами. РЗЭ в сланцах обогащены тяжелыми РЗЭ, в них наиболее контрастно выражена положительная Eu-аномалия. Хлорит-амфиболовые сланцы моделируюся как смесь из продуктов разрушения коматиит-базальтовых и кислых вулканитов контокской серии с добавкой железо-кремнистого субстрата.


Ключевые слова


полосчатые железистые кварциты; мезоархей; геохимия; петрография; зеленокаменный пояс; Карельский кратон; Костомукшская структура

Полный текст:

PDF

Литература


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 Костомукшской зеленокаменной структуры, Фенноскандинавский щит) // Записки Российского минералогического общества. 2022. Т.151, №6. С.1-18. doi: 10.31857/S0869605522060090

Горьковец В.Я., Раевская М.Б., Белоусов Е.Ф., Инина К.А. Геология и металлогения района Костомукшского железорудного месторождения. Петрозаводск: Карелия. 1981. 143 с.

Горьковец В.Я., Раевская М.Б., Володичев О.И., Голованова Л.С. Геология и метаморфизм железисто-кремнистых формаций Карелии. Л.: Наука. 1991. 176 с.

Исаченко А.А. Сравнительный анализ архейских BIF-содержащих зеленокаменных комплексов кратонов Карельского и Слейв (на примере зеленокаменных поясов Костомукшского и Йеллоунайф) // Материалы 75-й Всероссийской (с международным участием) научной конференции обучающихся и молодых учёных. Науки о Земле: задачи молодых. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2023. С.10-13.

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. Т.14, №3. С.19-41.

Костомукшский рудный район (геология, глубинное строение и минерагения). Горьковец В.Я., Шаров Н.В. (Отв. ред.) Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015. С.322 .

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 научного центра РАН. 2017. №2. С.3-41. doi: 10.17076/geo444

Лазарев Ю.И. Структурная и метаморфическая петрология железистых кварцитов Костомукшского месторождения Карельской АССР. Л.: Наука. 1971. С.192.

Лобач-Жученко С.Б., Арестова Н.А., Милькевич Р.И. Левченков O.A., Сергеев C.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: 10.17076/geo1676

Медведев П.В. Палеоэкология и палеобиология полосчатых железистых кварцитов (обзор) // Труды Карельского научного центра РАН. 2024.

Мудрук С.В., Нестерова Н.С., Максимов О.А., Кервинен А.В., Слабунов А.И. Структурный анализ архейских конгломератов Костомукшского зеленокаменного пояса (Фенноскандинавский щит): первые результаты // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2024. №21. C. 181–189. DOI: 10.31241/FNS.2024.21.022

Мыскова Т.А., Милькевич Р.И., Львов П.А., Житникова И.А. Неоархейские вулканиты Хедозеро-Большозерской зеленокаменной структуры Центральной Карелии: состав, возраст и тектоническая обстановка // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2020. Т.28, № 2. С. 3-32. DOI: 10.31857/S0869592X20020040

Савко К. А., Гончаров Д. А., Нестерова Н. С., Слабунов А. И. Полосчатые железистые кварциты главной рудной толщи Костомукшского зеленокаменного пояса Карельского кратона: геохимия, петрография и условия формирования // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2024. № 2. С. 50–70. DOI: 10.17308/geology/1609-0691/2024/2/50–70

Светов С.А., Степанова А.В., Бурдюх С.В., Парамонов А.С., Утицына В.Л., Эхова М.В., Теслюк И.А., Чаженгина С.Ю., Светова Е.Н., Конышев А.А. Прецизионный ICP-MS анализ докембрийских горных пород: методика и оценка точности результатов // Труды Карельского научного центра РАН. 2023. №2. С.73-86. doi: 10.17076/geo1676

Слабунов А.И., Кервинен А.В., Нестерова Н.С., Егоров А.В., Максимов О.А., Медведев П.В. Главные эпизоды формирования полосчатых железистых кварцитов Костомукшского зеленокаменного пояса (Карельский кратон): данные U-Th-Pb датирования циркона // Труды Карельского научного центра РАН. 2023. №2. С.5-22. DOI: 10.17076/geo1749

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. 2022а. Т.2, №5. С.139-143. doi: 10.17076/geo1666

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

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., Нестерова Н.С. Кервинен А.В., Максимов О.А., Медведев П.В. Архейские полосчатые железистые кварциты как индикаторы гидротермальной активности в древних океанах и их роль для интерпретации геодинамических процессов // Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2024. Материалы LV Тектонического совещания. Т.2, М.: ГЕОС. 2024. С. 161-165.

Слабунов А. И., Светов С.А., Степанова А.В., Медведев П.В., Полин А.К. Новая тектоническая карта Карелии: принципы построения и их реализация // Труды Карельского научного центра РАН. 2022б. №5. С.132-138. DOI: 10.17076/geo1690

Слабунов А.И., Кервинен А.В., Максимов О.А., Медведев П.В., Мудрук С.В., Нестерова Н.С., Ильченко А.А. Геодинамические обстановки ранней Земли и архейские полосчатые железистые кварциты. Промежуточный отчет по гранту РНФ 22-17-00026. 2023.

Чернов В.М. (1964) Стратиграфия и условия осадконакопления вулканогенных (лептитовых) железисто-кремнистых формаций Карелии. М.-Л.: Наука, 123 с.

Alfimova N., Raza M.B., Felitsyn S., Matrenichev V., Bogomolov E., Nasipuri P., Saha L., Pati J.K., Kumar V. Isotopic Sm-Nd signatures of Precambrian Banded Iron Formation from the Fennoscandian shield, East-European Platform, and Bundelkhand craton, India // Precambr. Res. 2019. Vol. 328. P. 1–8. Doi: 10.1016/j.precamres.2019.04.008

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.

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 // Econ. Geol. 2010. Vol. 105. P. 467-508. doi: 10.2113/gsecongeo.105.3.46

Cloud P. Paleoecological significance of banded iron-formation // Econ. geol. 1973. Vol. 68. P. 1135-1143.

Gross G.A. A classification of iron-formation based on depositional environments // Canadian Mineralogist. 1980. Vol.18. P. 215-222.

Haugaard R., Ootes L., Creaser R.A., Konhauser K. The nature of Mesoarchaean seawater and continental weathering in 2.85 Ga banded iron formation, Slave craton, NW Canada // Geochim. Cosmochim. Acta. 2016. Vol. 194. P. 34-56. doi: 10.1016/S0012-821X(97)00202-1

Haugaard R., Ootes L., Konhauser K. Neoarchaean banded iron formation within a 2620 Ma turbidite-dominated deep-water basin, Slave craton, NW Canada // Precambrian Res. 2017. Vol. 292. P. 130–151. Doi:10.1016/j.precamres.2017.01.025

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 // Evolution of Archean Crust and Early Life / Eds. Y. Dilek, H. Furnes. Modern Approaches in Solid Earth Sciences (7). Springer, 2014. P. 55–102. doi: 10.1007/978-94-007-7615-9_3

Konhauser K.O., Amskold L., Lalonde S.V., Posth N.R., Kappler A., Anbar A. Decoupling photochemical Fe (II) oxidation from shallow-water BIF deposition // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. Vol. 258. P. 87-100. Doi:10.1016/j.epsl.2007.03.026

Konhauser K.O., Hamade T, Raiswell R, Morris R.C., Ferris F.G., Southam G., Canfield D.E. Could bacteria have formed the Precambrian banded iron formations? // Geology. 2002. Vol. 30. P. 1079-1082.

DOI:10.1130/0091-7613(2002)030<1079:CBHFTP>2.0.CO;2

Konhauser K.O., Planavsky N.J., Hardisty D.S., Robbins L.J., Warchola T.J., Haugaard R., Lalonde S.V., Partin C.A., Oonk P.B.H., Tsikos H., Lyons T.W., Bekker A., Johnson C.M. Iron formations: A global record of Neoarchaean to Palaeoproterozoic environmental history // Earth Sci. Rev. 2017. Vol. 172. P. 140-177. doi:10.1016/j.earscirev.2017.06.012

Kump L.R., Seyfried W.E.Jr. Hydrothermal Fe fluxes during the Precambrian: Effect of low oceanic sulfate concentrations and low hydrostatic pressure on the composition of black smokers // Earth Planet. Sci. Lett. 2005. Vol. 235. P. 654-662. doi:10.1016/j.epsl.2005.04.040

Nance W. B., Taylor S. R. Rare earth element patterns and crustaj evolution — I. Australian post-Archean sedimentary rocks // Geochim. Cosmochim. Acta. 1976. Vol. 40. P. 1539-1551.

Posth, N.R., Konhauser, K.O., Kappler, A. Banded Iron Formations // Reitner, J., Thiel, V., (eds), Encyclopedia of Geobiology. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Dordrecht: Springer. 2011. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9212-1_19

Pirajno F. Hydrothermal Processes and Mineral Systems. Springer: Science Business Media B.V., 1250 p.

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

Singh, V.K., Slabunov, A. The Central Bundelkhand Archaean greenstone complex, Bundelkhand craton, central India: Geology, composition, and geochronology of supracrustal rocks // International Geology Review. 2015. Vol. 57. P. 1349–1364. Doi:10.1080/00206814.2014.919613

Slabunov A., Joshi K.B., Singh S.K., Rai V. K. Depositional age and formation conditions of Archean Banded Iron Formations, Bundelkhand Craton, Central India: Gechemistry, Neodymium istopes and U-Pb Zircon Geochronology // Precambr. Res. 2024а. Vol. 401, 107254 doi:10.1016/j.precamres.2023.107254

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

Slabunov А.I., Kervinen А.V., Nesterova N.S., Maksimov О.А., Medvedev P.V. Zircon from banded iron formation as a sensitive indicator of its polychronous background: a case study on the Kostomuksha Greenstone Belt, Karelian Craton, Fennoscandian Shield // International Geology Review. 2024b. Vol. 66(6). P. 1321–1333 doi:10.1080/00206814.2023.2248501

Slabunov A. I., Nesterova N. S., Maksimov O. A. Geochemistry and Formation Conditions of Mesoarchean Banded Iron Formations (BIF-1) from the Kostomuksha Greenstone Belt, Karelian Craton // Geochemistry International, 2024c, Vol. 62(3). P. 245–266. DOI: 10.1134/S0016702924030054

Warr L. N. IMA-CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine. 2020. Vol. 85. P. 291-320. doi:10.1180/mgm.2021.43




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/geo1950

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019