reggeometРегиональная геология и металлогенияRegional Geology and Metallogeny0869-7892(ФГБУ "Институт Карпинского")reggeomet-247Research ArticleМЕТАЛЛОГЕНИЯMETALLOGENYU-Pb возраст, геохимия и Lu-Hf систематика циркона из интрузивных траппов западной части Тунгусской синеклизы Сибирской платформыU-Pb age, geochemistry and Lu-Hf systematics of zircon from intrusive traps of the western Tunguska Syneclise, the Siberian PlatformГусевН. И.GusevN. I.

зав. отделом

Head of Department

nikolay_gusev@vsegei.ruСергееваЛ. Ю.SergeevaL. Yu.

вед. инженер

Leading Engineer

ludmila_sergeeva@vsegei.ruСтроевТ. С.StroevT. S.

вед. инженер

Leading Engineer

timofey_stroev@vsegei.ruСавельевС. О.Savel’evS. O.

инженер

Engineer,

sergey_savelev@vsegei.ruШариповА. Г.SharipovA. G.

вед. инженер

Leading Engineer

albert_sharipov@vsegei.ruЛарионовА. Н.LarionovA. N.

канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотрудник

Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Lead Researcher

alexander_larionov@vsegei.ruСкубловС. Г.SkublovS. G.

доктор геол.-минерал. наук, гл. науч. сотрудник; профессор

Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Chief Researcher; Professor

skublov@yandex.ruВсероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского (ВСЕГЕИ)РоссияA. P. Karpinsky Russian Geological Research Institute (VSEGEI)Russian FederationИнститут геологии и геохронологии докембрия Российской академии наук (ИГГД РАН); Санкт-Петербургский горный университет (СПГУ)РоссияRAS Institute of the Precambrian Geology and Geochronology (IPGG RAS); Saint-Petersburg Mining University (SPMU)Russian Federation20192006202507949–67Copyright © Гусев Н.И., Сергеева Л.Ю., Строев Т.С., Савельев С.О., Шарипов А.Г., Ларионов А.Н., Скублов С.Г., 20252025Гусев Н.И., Сергеева Л.Ю., Строев Т.С., Савельев С.О., Шарипов А.Г., Ларионов А.Н., Скублов С.Г.Gusev N.I., Sergeeva L.Y., Stroev T.S., Savel’ev S.O., Sharipov A.G., Larionov A.N., Skublov S.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://reggeomet.elpub.ru/jour/article/view/247

Получен возраст циркона (U-Pb метод, SHRIMP II) из четырех интрузивных массивов траппов (млн лет): Ванга 248 ± 2, Ёкче 241 ± 2, Дегали 235 ± 1, Переломная 230 ± 3. Геохимия, морфология и структура циркона подтверждает его магматическое происхождение. Продолжительность интрузивного магматизма около 20 млн лет. Изотопная Lu-Hf система циркона свидетельствует о деплетированном мантийном источнике (εHf(T) = +8…+15) и двух группах модельных возрастов THf(DM): 0,57–0,59 и 0,26–0,29 млрд лет. В качестве источника траппового магматизма предполагается плавление рифейской деплетированной мантии Палеоазиатского океана под воздействием пермского плюма.

Following zircon ages (U-Pb method, SHRIMP II) from four trap intrusions was obtained (Ma): 248 ± 2 for Vanga, 241 ± 2 for Yokche, 235 ± 1 for Degali, 230 ± 3 for Perelomnaya. Zircon geochemistry, morphology and structure confirms its magmatic origin. The duration of intrusive trap magmatism is about 20 Myr. The Lu-Hf isotope system of zircon testifies to depleted mantle source (εHf(T) = +8…+15) and two groups of THf(DM) model ages: Riphean (0.57–0.59 Ga) and Permian (0.26–0.29 Ga). Melting of the Riphean depleted mantle of the Paleo-Asian Ocean under the influence of the Permian plume is supposed to be a source of trap magmatism.

Сибирская платформатраппыцирконU-Pb возраст SHRIMP IILu-Hf изотопная системаSiberian PlatformtrapzirconU-Pb ageSHRIMP IILu-Hf isotope systemРабота выполнена при составлении Госгеолкарты РФ м-ба 1 : 1 000 000/3 листа Q-46 – Тутончана. Геохимия циркона изучена в рамках Госзадания ИГГД РАН (тема НИР № 0153-2019-0002).ReferencesАльмухамедов А. И. 87Sr/86Sr изотопия пермотриасовых базальтов Сибирской платформы и вероятные источники вещества при внутриплитовом магматизме / А. И. Альмухамедов, Г. С. Плюснин, Е. А. Альмухамедов, В. В. Золотухин, В. М. Николаев, С. В. Кузнецова, Г. П. Сандимирова // Геология и геофизика. 1992. – Т. 33, № 7. – С. 48–60.Al’mukhamedov A. I., Plyusnin G. S., Al’mukhamedov E. A., Zolotukhin V. V., Nikolaev V. M., Kuznetsova S. V., Sandimirova G. P. 87Sr / 86Sr isotopy of Permo-Triassic basalts of the Siberian Platform and probable sources of matter during intraplate magmatism. Geologiya i geofizika. 1992. Vol. 33. No. 7, pp. 48–60. (In Russian).Альмухамедов А. И., Медведев А. Я., Золотухин В. В. Вещественная эволюция пермотриасовых базальтов Сибирской платформы во времени и пространстве // Петрология. – 2004. – Т. 12, № 4. – С. 339–353.Al’mukhamedov A. I., Medvedev A. Ya., Zolotukhin V. V. Real evolution of Permo-Triassic basalts of the Siberian Platform in time and space. Petrologiya. 2004. Vol. 12. No. 4, pp. 339–353. (In Russian).Добрецов Н. Л. Термохимическая модель мантийных плюмов Евразии как основа для выявления закономерностей формирования и прогноза месторождений благородных, цветных и редких металлов / Н. Л. Добрецов, А. С. Борисенко, А. Э. Изох, С. М. Жмодик // Геология и геофизика. – 2010. – № 9. – С. 1159–1187.Dobretsov N. L., Borisenko A. S., Izokh A. E., Zhmodik S. M. Thermochemical model of mantle plumes of Eurasia as a basis for identifying the patterns of formation and forecasting of deposits of noble, non-ferrous and rare metals. Geologiya i geofizika. 2010. No. 9, pp. 1159–1187. (In Russian).Иванов А. В. Внутриконтинентальный базальтовый магматизм (на примере мезозоя и кайнозоя Сибири): Автореф. доктора геол.-минерал. наук. – Иркутск, 2011. – 36с.Ivanov A. V. Intracontinental basaltic magmatism (on the example of the Mesozoic and Cenozoic of Siberia). Doct. Diss. (Geology). Irkutsk. 2011. 36 p. (In Russian).Изотопная геология Норильских месторождений. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2017. – 348 с.Izotopnaya geologiya Noril’skikh mestorozhdeniy [Isotope geology of the Norilsk deposits]. St. Petersburg: VSEGEI. 2017. 348 p.Лурье М. Л., Масайтис В. Л., Полунина Л. А. Интрузивные траппы западной окраины Сибирской платформы // Петрография Восточной Сибири. Т. 1: Сибирская платформа и ее северное обрамление. – М.: АН СССР, 1962. – С. 5–70.Lur’e M. L., Masaytis V. L., Polunina L. A. Intrusive traps of the western margin of the Siberian Platform. Petrography of Eastern Siberia. Vol. 1: Siberian platform and itsПетров О. В. Первые минералого-геохимические и геохронологические характеристики цирконов из пород интрузива Норильск-1 (Сибирская платформа, Россия) / О. В. Петров, К. Н. Малич, В. В. Дистлер, С. Ф. Служеникин, С. С. Шевченко, В. В. Кнауф, Д. И. Матуков, Е. Н. Лепехина, С. Л. Пресняков, Е. В. Толмачева, Е. В. Туганова, В. О. Халенев, С. А. Сергеев // Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма: Материалы III Рос. конф. по изотопной геохронологии. Т. 2. – М.: ГЕОС, 2006. – С. 102–104.northern border. Мoscow: AN SSSR. 1962. Pp. 5–70. (In Russian).Скундин В. С. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000. Серия Тунгусская. Листы Q-46-XXXV, XXXVI. Объяснительная записка. – М.: ВГФ, 1974. – 98 с.Petrov O. V., Malich K. N., Distler V. V., Sluzhenikin S. F., Shevchenko S. S., Knauf V. V., Matukov D. I., Lepekhina E. N., Presnyakov S. L., Tolmacheva E. V., Tuganova E. V., Khalenev V. O., Sergeev S. A. The first mineralogical-geochemical and geochronological characteristics of zircons from rocks of the Norilsk-1 intrusion (Siberian Platform, Russia). Isotopic dating of the processes of ore formation, magmatism, sedimentation and metamorphism: Proceedings of the III Russian Conference on Isotope Geochronology. Мoscow: GEOS. 2006. Vol. 2. Pp. 102–104. (In Russian).Скундин В. С. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000. Серия Тунгусская. Листы Q-46-XXI, XXII. Объяснительная записка. – М.: ВГФ, 1978. – 119 с.Skundin V. S. Geologicheskaya karta SSSR masshtaba 1 : 200 000. Seriya Tungusskaya. Listy Q-46-XXXV, XXXVI. Ob”yasnitel’naya zapiska [Geological map of the USSR on a scale of 1:200,000. Series Tunguska. Sheets Q-46-XXXV, XXXVI. Explanatory note]. Moscow: VGF. 1974. 98 p.Малич К. Н., Баданина И. Ю., Туганова Е. В. Магматическая эволюция ультрамафит-мафитовых интрузивов Норильской провинции (Россия): вещественные и геохронологические данные // Литосфера. – 2010. – № 5. – С. 37–63.Skundin V. S. Geologicheskaya karta SSSR masshtaba 1 : 200 000. Seriya Tungusskaya. Listy Q-46-XXI, XXII. Ob”yasnitel’naya zapiska [Geological map of the USSR on a scale of 1:200,000. Series Tunguska. Sheets Q-46-XXI, XXII. Explanatory note]. Moscow: VGF. 1978. 119 p.Малич К. Н. Возраст и Hf-Nd изотопия ультрамафит-мафитовых интрузивов Норильской провинции по данным изучения монацита, бадделеита и циркона в рудоносных и нерудоносных породах / К. Н. Малич, И. Ю. Баданина, В. В. Хиллер, Е. А. Белоусова, С. Н. Бочаров, В. В. Кнауф, С. М. Туганова, А. А. Степашко // Труды ИГГ УрО РАН. – 2014. – Вып. 161. – С. 191–197.Malich K. N., Badanina I. Yu., Tuganova E. V. Magmatic evolution of ultramafic-mafic intrusives of the Norilsk province (Russia): material and geochronological data. Litosfera. 2010. No. 5, pp. 37–63. (In Russian).Карта геологических формаций чехла Сибирской платформы. Масштаб 1 : 1 500 000 / гл. ред. Н. С. Малич. – Л.: ВСЕГЕИ, 1976.Malich K. N. Badanina I. Yu., Khiller V. V., Belousova E. A., Bocharov S. N., Knauf V. V., Tuganova S. M., Stepashko A. A. Age and Hf-Nd isotopy of ultramafic-mafic intrusives of the Norilsk province according to the study of monazite, baddeleyite and zircon in ore-bearing and non-ore-bearing rocks. Transactions of IGG UB RAS. 2014. Iss. 161, pp. 191–197. (In Russian).Радько В. А. Фации интрузивного и эффузивного магматизма Норильского района. – СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ, 2016. – 225 с.Karta geologicheskikh formatsiy chekhla Sibirskoy platformy. Masshtab 1 : 1 500 000 [Map of geological formations of the Siberian platform cover. Scale 1:1,500,000]. Chief editor N. S. Malich. Leningrad: VSEGEI. 1976.Федотова А. А., Бибикова Е. В., Симакин С. Г. Геохимия циркона (данные ионного микрозонда) как индикатор генезиса минерала при геохронологических исследованиях // Геохимия. – 2008. – № 9. – С. 980–997.Radko V. A. Fatsii intruzivnogo i effuzivnogo magmatizma Noril’skogo rayona [Facies of intrusive and effusive magmatism of the Norilsk region]. St. Petersurg: Karfabrika VSEGEI. 2016. 225 p.Baksi A. K. 40Ar/39Ar ages of flood basalt provinces in Russia and China and their possible link to global faunal extinction events: A cautionary tale regarding alteration and loss of 40Ar // Journal of Asian Earth Sciences. – 2014. – Vol. 84. – P. 118–130Fedotova A. A., Bibikova E. V., Simakin S. G. Zircon geochemistry (ion microprobe data) as an indicator of the mineral genesis in geochronological studies. Geokhimiya. 2008. No. 9, pp. 980–997. (In Russian).Burgess S. D., Bowring S. A. High-precision geochronology confirms voluminous magmatism before, during, and after Earth’s most severe extinction // Science Advances. – 2015. – Vol. 1, N 7. e1500470. doi: 10.1126/sciadv.1500470 (31.05.2019).Baksi, A. K. 2014: 40Ar/39Ar ages of flood basalt provinces in Russia and China and their possible link to global faunal extinction events: A cautionary tale regarding alteration and loss of 40Ar. Journal of Asian Earth Sciences. 84. 118–130.Griffin W. L., Pearson N. J., Belousova E. et al. The Hf isotope composition of cratonic mantle: LAM-MC-ICPMS analysis of zircon megacrysts in kimberlites // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2000. – Vol. 64. – P. 133–147.Burgess, S. D., Bowring, S. A. 2015: High-precision geochronology confirms voluminous magmatism before, during, and after Earth’s most severe extinction. Science Advances. 28. 1. 7. e1500470, doi: 10.1126/sciadv.1500470 (31.05.2019).Grimes C. B., John B. E., Cheadle M. J. et al. On the occurrence, trace element geochemistry, and crystallization history of zircon from in situ ocean lithosphere // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 2009. – Vol. 158, N 6. – Р. 757–783.Griffin, W. L., Pearson, N. J., Belousova, E. et al. 2000: The Hf isotope composition of cratonic mantle: LAM-MC-ICPMS analysis of zircon megacrysts in kimberlites. Geochimica et Cosmochimica Acta. 64. 133–147.Hoskin P. W. O., Ireland T. R. Rare earth element chemistry of zircon and its use as a provenance indicator // Geology. – 2000. – Vol. 28, N 7. – P. 627–630.Grimes, C. B., John, B. E., Cheadle, M. J. et al. 2009: On the occurrence, trace element geochemistry, and crystallization history of zircon from in situ ocean lithosphere. Contributions to Mineralogy and Petrology. 158. 6. 757–783.Hoskin P. W. O. Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2005. – Vol. 69. – P. 637–648.Hoskin, P. W. O., Ireland, T. R. 2000: Rare earth element chemistry of zircon and its use as a provenance indicator. Geology. 28. N 7. 627–630.Ivanov A. V., He H., Yang L., Nikolaeva I. V., Palesskii S. V. 40Ar/39Ar dating of intrusive magmatism in the Angara-Taseevskaya syncline and its implication for duration of magmatism of Siberian Traps // Journal of Asian Earth Sciences. – 2009. – Vol. 35, N 1. – P. 1–12.Hoskin, P. W. O. 2005: Trace-element composition of hydrothermal zircon and the alteration of Hadean zircon from the Jack Hills, Australia. Geochimica et Cosmochimica Acta. 69. 637–648.Kamo S. L., Czamanske G. K., Krough T. E. A minimum U-Pb age for Siberian flood-basalt volcanism // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 1996. – Vol. 60. – P. 3505–3511.Ivanov, A. V., He, H., Yang, L., Nikolaeva, I. V., Palesskii, S. V. 2009: 40Ar/39Ar dating of intrusive magmatism in the Angara-Taseevskaya syncline and its implication for duration of magmatism of Siberian Traps. Journal of Asian Earth Sciences. 35. 1. 1–12.Kamo S. L., Czamanske G. K., Amelin Y., Fedorenko V. A., Davis D. W., Trofimov V. R. Rapid eruption of Siberian flood-volcanic rocks and evidence for coincidence with the Permian–Triassic boundary and mass extinction at 251 Ma // Earth and Planetary Science Letters. – 2003. – Vol. 214. – P. 75–91.Kamo, S. L., Czamanske, G. K., Krough, T. E. 1996: A minimum U-Pb age for Siberian flood-basalt volcanism. Geochimica et Cosmochimica Acta. 60. 3505–3511.Malitch K. N., Belousova E. A., Griffin W. L., Badanina I. Yu., Pearson N. J., Presnyakov S. L., Tuganova E. V. Magmatic evolution of the ultramafic-mafic Kharaelakh intrusion (Siberian Craton, Russia): insights from trace-element, U-Pb and Hf-isotope data on zircon // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 2010. – Vol. 159. – P. 753–768.Kamo, S. L., Czamanske, G. K., Amelin, Y., Fedorenko, V. A., Davis, D. W., Trofimov, V. R. 2003: Rapid eruption of Siberian flood-volcanic rocks and evidence for coincidence with the Permian–Triassic boundary and mass extinction at 251 Ma. Earth and Planetary Science Letters. 214. 75–91.Pupin J. P. Zircon and granite petrology // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 1980. – Vol. 73. – P. 207–220.Malitch, K. N., Belousova, E. A., Griffin, W. L., Badanina, I. Yu., Pearson, N. J., Presnyakov, S. L., Tuganova, E. V. 2010: Magmatic evolution of the ultramafic-mafic Kharaelakh intrusion (Siberian Craton, Russia): insights from trace-element, U-Pb and Hf-isotope data on zircon. Contributions to Mineralogy and Petrology. 159. 753–768.Reichow M. K., Pringle M. S., Al’Mukhamedov A. I. et al. The timing and extent of the eruption of the Siberian Traps large igneous province: implications for the end-Permian environmental crisis // Earth and Planetary Science Letters. – 2009. – Vol. 277. – P. 9–20.Pupin, J. P. 1980: Zircon and granite petrology. Contributions to Mineralogy and Petrology. 73. 207–220.Renne P. R., Basu A. R. Rapid eruption of the Siberian traps flood basalts at the Permo-Triassic boundary // Science. – 1991. – Vol. 253. – P. 176–179.Reichow, M. K., Pringle, M. S., Al’Mukhamedov, A. I. et al. 2009: The timing and extent of the eruption of the Siberian Traps large igneous province: implications for the end-Permian environmental crisis. Earth and Planetary Science Letters. 277. 9–20.Sun S., McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Geological Society London Special Publications. – 1989. – N 42. – P. 313–345.Renne, P. R., Basu, A. R. 1991: Rapid eruption of the Siberian traps flood basalts at the Permo-Triassic boundary. Science. 253. 176–179.Watson E., Harrison T. Zircon thermometer reveals minimum melting conditions on earliest Earth // Science. – 2005. – Vol. 308. – P. 841–844.Sun, S., McDonough, W. F. 1989: Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geological Society London Special Publications. 42. 313–345.Whitney D. L., Evans B. W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // American Mineralogist. – 2010. – Vol. 95. – P. 185–187.Watson, E., Harrison, T. 2005: Zircon thermometer reveals minimum melting conditions on earliest Earth. Science. 308. 841–844.Williams I. S. U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe // Reviews in Economic Geology. – 1998. – Vol. 7. – P. 1–35.Whitney, D. L., Evans, B. W. 2010: Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist. 95. 185–187.Williams, I. S. 1998: U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe. Reviews in Economic Geology. 7. 1–35.Williams, I. S. 1998: U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe. Reviews in Economic Geology. 7. 1–35.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.