Новые данные о возрасте и сохранности архейского блока фундамента под Накынским кимберлитовым полем, Республика Саха (Якутия)

Установлен архейский (2643  ±  43  млн  лет) и протерозойский (1804 ± 15 млн лет) возраст мегакристаллов циркона из кимберлитов тр. Нюрбинская, рассмотрены их типоморфные особенности. Для архейской популяции циркона характерно отсутствие позднекарельских возрастных зон, повышенные содержания иттрия (Y >  100 г/т), редкоземельных элементов (ΣРЗЭ > 100 г/т; Lu/Gd > 1) относительно раннепротерозойской популяции циркона (Y<100 г./т. ; ΣРЗЭ < 50 г/т; Lu/Gd >< 1) . Полученные данные свидетельствуют о принадлежности исследованных кристаллов к метаморфическим породам, образующим отдельные совмещенные разновозрастные блоки или метаморфические зоны, что указывает на сохранность архейских пород. Приведены сведения о деформациях в кристаллах, которые могут представлять собой морфологические признаки внедрения глубинного расплава. Получены новые доказательства сохранности архейского блока фундамента Тюнгского террейна, подтверждающие правило Клиффорда-Дженса: промышленно алмазоносные кимберлитовые тела Накынского поля расположены в пределах архейского блока. Наличие позднекарельских краевых зон на архейских цирконах из ксенолитов фундамента из алмазоносных кимберлитов Центрально-Сибирской алмазоносной субпровинции свидетельствует о неравномерном масштабном тектоно-термальном преобразовании фундамента Тюнгского террейна в период 1,8–2,1 млрд лет, вероятно влияющем на продуктивность кимберлитовых полей либо месторождений.

1. Сарсадских Н. Н. Структурный фактор размещения кимберлитов на Сибирской платформе и прогнозирование коренной алмазоносности // Прогнозирование и методы поисков месторождений никеля, олова и алмазов в Советской Арктике : материалы конф., Ленинград, 15–17 янв. 1969 г. Л., 1968. С. 72–76.

2. Масайтис В. Л., Михайлов M. B., Селивановская Т. В. Вулканизм и тектоника Патомско-Вилюйского среднепалеозойского авлакогена // Тр. ВСЕГЕИ. Новая сер. Т. 192. М. : Недра, 1975. 181 с.

3. Суворов В. Д. Глубинные сейсмические исследования в Якутской кимберлитовой провинции / отв. ред. С. В. Крылов. Новосибирск : Наука : Сиб. изд. фирма, 1993. 134 с.

4. Горев Н. И. Кимберлитоконтролирующие зоны северо-востока Сибирской платформы // Геология, закономерности размещения, методы прогнозирования и поисков месторождений алмазов : материалы науч.-практ. конф., Мирный, 24–28 марта 1998 г. Мирный : Мирнинская город. тип., 1998. С. 246–248.

5. Горев Н. И. Тектоническое районирование Сибирской платформы при прогнозировании коренных источников алмазов // Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения. Воронеж : Воронеж. гос. ун-т, 2001. С. 462–481.

6. Манаков А. В. Особенности строения литосферы Якутской кимберлитовой провинции. Воронеж : Воронеж. гос. ун-т, 1999. 58 с.

7. Манаков А. В. Технология выделения литосферного корня на основе интегрированного анализа геофизических данных // Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения. Воронеж : Воронеж. гос. ун-т, 2001. С. 270–277.

8. Смелов А. П., Тимофеев В. Ф. Террейновый анализ и геодинамическая модель формирования северо-азиатского кратона в раннем докембрии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22, № 6. С. 42–54.

9. Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северо-востоке Сибирского кратона / О. М. Розен [и др.] // Геология и геофизика. 2000. Т. 41, № 2. С. 163–180.

10. Розен О. М., Манаков А. В., Зинчук Н. Н. Сибирский кратон: формирование, алмазоносность / науч. ред. С. И. Митюхин. М. : Научный Мир, 2006. 210 с.

11. Clifford T. N. Tectono-metallogenic units and metallogenic provinces of Africa // Earth and Planetary Science Let ters. 1966. Vol. 1, no. 6. Р. 421–434. https://doi.org/10.1016/0012-821x(66)90039-2.

12. Janse A. J. A. Is Clifford’s Rule still valid? Affirmative examples from around the World // Proc. of the Fifth Intern. Kimberlite Conf. Vol. 2. Diamonds: Characterization, Genesis and Exploration, Araxá, June 1991 / Eds. H. O. A. Meyer, O. Leonardos. Brasilia : Companhia de Pescuisa de Recursos Minerais, 1994. P. 215–235.

13. Janse A. J. A., Sheahan P. A. Catalogue of world wide diamond and kimberlite occurrences: A selective and annotative approach // Journal of Geochemical Exploration. 1995. Vol. 53, nos. 1–3. P. 73–111. https://doi.org/10.1016/0375-6742(94)00017-6.

14. Божко Н. А. Геотектонические факторы локализации алмазоносных кимберлитов в свете современных данных // Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге ХХI века : материалы регион. науч. конф. «Актуальные проблемы геологической отрасли АК “АЛРОСА” и научно-методическое обеспечение их решений», посвященной 35-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА», Мирный, апрель 2003 г. / отв. ред. Н. Н. Зинчук [и др.]. Воронеж : Воронеж. гос. ун-т, 2003. С. 360–365.

15. Божко Н. А. Тектонические обстановки локализации алмазоносных кимберлитов за пределами архейских кратонов // Руды и металлы. 2006. № 1. С. 31–41.

16. Helmstaedt H. H., Gurney J. J. Geotectonic controls of primary diamond deposits: Implications for area selection // Journal of Geochemical Exploration. 1995. Vol. 53, nos. 1–3. Р. 125–144. https://doi.org/10.1016/0375-6742(94)00018-7.

17. Гусев Н. Анабарский щит Сибирского кратона: вещественный состав, геохимия, геохронология. Saarbrücken, Germany : LAMBERT Academic Publishing, 2013. 181 c.

18. Williams I. S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes / Eds. M. A. McKibben, W. C. Shanks III, W. I. Ridley. Vol. 7. Littleton, USA : Society of Economic Geologists, 1998. P. 1–35. https://doi.org/10.5382/Rev.07.01.

19. Ludwig K. R. SQUID 1.13a. A User’s Manual. A Geo - chronological Toolkit for Microsoft Excel // Berkeley Geochronol. Center Spec. Publ. No. 2. Berkeley, USA : Berkeley Geochronol. Center, 2005. 19 p.

20. Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element related matrix eff ect; SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards / L. P. Black [et al.] // Chemical Geology. 2004. Vol. 205, nos. 1–2. P. 115–140. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2004.01.003.

21. Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analysis / M. Wiedenbeck [et al.] // Geo - standards and Geoanalytical Research. 1995. Vol. 19, no. 1. P. 1–23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x.

22. Hoskin P. W. O. Minor and trace element analysis of natural zircon (ZrSiO4) by SIMS and laser ablation ICPMS: A consideration and comparison of two broadly competitive techniques // J. Trace Microprobe Tech. 1998. Vol. 16, no. 3. P. 301–326.

23. Further characterisation of the 91500 zircon crystal / M. Wiedenbeck [et al.] // Geostandards and Geoanalytical Research. 2004. Vol. 28, no. 1. P. 9–39. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2004.tb01041.x.

24. Zircon M257 — a homogeneous natural reference material for the ion microprobe U–Pb analysis of zircon / L. Nasdala [et al.] // Geostandards and Geoanalytical Research. 2008. Vol. 32, no. 3. P. 247–265. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2008.00914.x.

25. Isotope-dilution anchoring of zircon reference materials for accurate Ti-in-zircon thermometry / D. Szyma now ski [et al.] // Chemical Geology. 2018. Vol. 481. P. 146–154. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.02.001.

26. Recurrent magmatic activity on a lithosphere-scale structure: Crystallization and deformation in kimberlitic zircons / I. G. Tretiakova [et al.] // Gondwana Research. 2017. Vol. 42. P. 126–132. https://doi.org/10.1016/j.gr.2016.10.006.

27. Rubatto D. Zircon trace element geochemistry: Partitioning with garnet and the link between U–Pb ages and metamorphism // Chemical Geology. 2002. Vol. 184, nos. 1–2. P. 123–138. https://doi.org/10.1016/s0009-2541(01)00355-2.

28. Watson E. B., Wark D. A., Thomas J. B. Crystallization thermometers for zircon and rutile // Contrib Mineral Petrol. 2006. Vol. 151. P. 413–433. https://doi.org/10.1007/s00410-006-0068-5.

29. Palme H., O’Neill H. St. C. 2.01 — cosmochemical estimates of mantle composition // Treatise on Geochemistry. 2007. Vol. 2. P. 1–38. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/02177-0.

30. Smelov A. P., Timofeev V. F. The age of the North Asian Cratonic basement: An overview // Gondwana Research. 2007. Vol. 12, no. 3. Р. 279–288. https://doi.org/10.1016/j.r.2006.10.017.

31. Общая структура фундамента восточной части кратона / А. П. Смелов [и др.] // Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) / отв. ред. Л. М. Парфенов, М. И. Кузьмин. М. : МАИК «Наука/ Интерпериодика», 2001. С. 108–112.

32. Trace element and age characteristics of zircons in granulite xenoliths from the Udachnaya kimberlite pipe, Siberia / M. Koreshkova [et al.] // Precambrian Research. 2009. Vol. 168, nos. 3–4. P. 197–212. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2008.09.007.

33. Владыкин Н. В., Лепехина Е. А. Возраст необычных ксеногенных цирконов из кимберлитов Якутии // Доклады Академии наук. 2009. Т. 429, № 6. С. 774–778.

34. Zircon from kimberlites of the Nyurbinskaya pipe as indicator of kimberlite emplacement and lithosphere evolution / Z. V. Spetsius [et al.] // Mineralogical Magazine. 2011. Vol. 75, no. 3. Р. 1922.

35. Tectonothermal evolution of the continental crust beneath the Yakutian diamondiferous province (Siberian craton): U-Pb and Hf isotopic evidence on zircons from crustal xenoliths of kimberlite pipes / V. S. Shatsky [et al.] // Precambrian Research. 2016. Vol. 282. P. 1–20. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2016.06.022.

36. Multi-stage modification of Paleoarchean crust be - neath the Anabar tectonic province (Siberian craton) / V. S. Shatsky [et al.] // Precambrian Research. 2018. Vol. 305. P. 125–144. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.11.017.

37. The crust-mantle evolution of the Anabar tectonic province in the Siberian Craton: Coupled or decoupled? / V. S. Shatsky [et al.] // Precambrian Research. 2019. Vol. 332. 105388. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2019.105388.

38. Koreshkova M., Downes H. The age of the lower crust of the central part of the Columbia supercontinent: A review of zircon data // Gondwana Research. 2021. Vol. 96. P. 37–55. https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.02.024.

39. Особенности строения и эволюции нижних частей континентальной коры Якутской алмазоносной провинции в районе Верхне-Мунского кимберлитового поля / В. С. Шацкий [и др.] // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 508, № 2. С. 173–184. https://doi.org/10.31857/S2686739722602393.