Особенности U-Pb датирования пирохлора из щелочно-ультраосновного полифазного массива Ковдор (Сев. Карелия): изотопно-геохимические характеристики эволюции состава минералов группы пирохлор

Приведены результаты использования разработанного в ЦИИ ВСЕГЕИ метода датирования щелочно-ультраосновных полифазных массивов и карбонатитов и связанной с ними редкометалльной минерализации на основании изучения уран-свинцовой системы минералов группы пирохлор с помощью вторично-ионного масс-спектрометра SHRIMP II. Показаны основные возможности данного метода и способы интерпретации получаемых результатов на примере датирования коллекции пирохлоров из палеозойского щелочно-ультраосновного массива Ковдор (Сев. Карелия).

1. Кухаренко A.A., Орлова М.П., Булах А.Г. и др. Каледонский комплекс щелочно-ультраосновных и карбонатитовых пород Кольского полуострова и Северной Карелии (геология, петрология, минералогия и геохимия). – М.: Недра, 1965. – 772 с.

2. Недосекова И.Л., Прибавкин С.В. Рудная ниобиевая минерализация редкометалльных месторождений и рудопроявлений Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса (Южный Урал) // Ежегодник-2014. – Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2015. Т. 162. –С. 175–183.

3. Субботин В.В., Субботина Г.Ф. Минералы группы пирохлора из фоскоритов и карбонатитов Кольского полуострова // Вестник МГТУ. 2000. Т. 3(2). – С. 273–284.

4. Amelin Yu., Zaitsev A.N. Precise geochronology of phoscorites and carbonatites: the critical role of U-series disequilibrium in age interpretations // Geochim. Cosmochim. Acta. 2002. Vol. 66. P. 2399–2419.

5. Bell K., Zaitsev A.N., Spratt J. et al. Elemental, lead and sulphur isotopic compositions of galena from Kola carbonatites, Russia – implications for melt and mantle evolution // Mineralogical Magazine. 2015. Vol. 79(2). – P. 219–241.

6. Cherniak D.J. Diffusion in accessory minerals: zircon, titanite, apatite, monazite and xenotime // Reviews in Mineralogy & Geochemistry. 2010. Vol. 72. – P. 827–869.

7. Downes H., Balaganskaya E., Beard A. et al. Petrogenetic processes in the ultramafic, alkaline and carbonatitic magmatism in the Kola Alkaline Province: a review // Lithos. 2005. Vol. 85. – P. 48–75.

8. Krasnova N.I., Balaganskaya E.G., Garcia D. Kovdor – classic phoscorites and carbonatites // Phoscorites and Carbonatites from Mantle to Mine: the Key Example of the Kola Alkaline Province / F. Wall, A.N. Zaitsev. Mineralogical Society Series. Mineralog. Soc. London. 2004. Vol. 10. – P. 99–132.

9. Kramm U., Kogarko L.N., Kononova V.A., Vartiainen H. The Kola alkaline province of the CIS and Finland: Precise Rb-Sr ages define 380–360 Ma ages for all magmatism // Lithos. 1993. Vol. 30. – P. 33–44.

10. Lee M.J., Lee J.I., Garcia D. et al. Pyrochlore chemistry from the Sokli phoscorite-carbonatite complex, Finland: implications for the genesis of phoscorite and carbonatite association // Geochem. J. 2006. Vol. 40. – P. 1–13.

11. Lee M.J., Lee J.I., Hur S.D. et al. Sr-Nd-Pb isotopic compositions of the Kovdor phoscorite-carbonatite complex, Kola Peninsula, NW Russia // Lithos. 2006. Vol. 91. – P. 250–261.

12. Ludwig K.R. User’s manual for Isoplot/Ex. Version 2.49. A geochronological toolkit for Microsoft Excel // Berkeley Geochronology Center, Berkeley, CA, USA. Spec. Pub. Vol. 1a. 2003. – 75 p.

13. Lumpkin G.R., Ewing R.C. Geochemical alteration of pyrochlore group minerals: pyrochlore subgroup // Am. Mineralogist. 1995. Vol. 80. – P. 732–743.

14. Mikhailova J.A., Kalashnikov A.O., Sokharev V.A. et al. 3D mineralogical mapping of the Kovdor phoscoritecarbonatite complex (Russia) // Mineralium Deposita. 2015. Vol. 51. – P. 131–149.

15. Millonig L.J., Gerdes A., Groat L.A. The effect of amphibolite facies metamorphism on the U-Th-Pb geochronology of accessory minerals from meta-carbonatites and associated meta-alkaline rocks // Chem. Geology. 2013. Vol. 353. – P. 199–209.

16. Pöml P., Menneken M., Stephan T. et al. Mechanism of hydrothermal alteration of natural self-irradiated and synthetic crystalline titanate-based pyrochlore // Geochim. Cosmochim. Acta. 2013. Vol. 71. – P. 3311–3322.

17. Rodionov N.V., Belyatsky B.V., Antonov A.V. et al. Comparative in-situ U–Th–Pb geochronology and trace element composition of baddeleyite and low-U zircon from carbonatites of the Palaeozoic Kovdor alkaline–ultramafic complex, Kola Peninsula, Russia // Gondwana Research. 2012. Vol. 21. – P. 728–744.

18. Rukhlov A.S., Bell K. Geochronology of carbonatites from the Canadian and Baltic Shields, and the Canadian Cordillera: clues to mantle evolution // Mineralogy and Petrology. 2010. Vol. 98. – P. 11–54.

19. 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.

20. Verhulst A., Balaganskaya E., Kirnarsky Yu., Demaiffe D. Petrological and geochemical (trace elements and Sr-Nd isotopes) characteristics of the Palaeozoic Kovdor ultramafic, alkaline and carbonatite intrusion (Kola Peninsula, NW Russia) // Lithos. 2000. Vol. 51. – P. 1–25.

21. Wetzel F., Schmitt A.K., Kronz A., Worner G. In situ 238U–230Th disequilibrium dating of pyrochlore at submillennial precision // Amer. Mineralogist. 2010. Vol. 95. – P. 1353–1356.

22. Williams C.T. The occurrence of niobian zirconolite, pyrochlore and baddeleyite in the Kovdor carbonatite complex, Kola Peninsula, Russia // Mineralogical Magazine. 2010. Vol. 60. – P. 639–646.

23. Wendt I. A three-dimensional U-Pb discordia plane to evaluate samples with common lead of unknown isotopic composition // Isotope Geosci. 1984. Vol. 2. – P. 1–12.

24. Wendt I. Geometric considerations of the three-dimensional U/Pb data presentation // Earth and Planet. Sci. Lett. 1989. Vol. 94(2). – P. 231–235.

25. Zaitsev A., Polezhaeva L. Dolomite-calcite textures in early carbonatites of the Kovdor ore deposit, Kola Peninsula, Russia: their genesis and application for calcite-dolomite geothermometry // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1994. Vol. 115. – P. 339–344.

26. Zaitsev A., Bell K. Sr and Nd isotope data of apatite, calcite and dolomite as indicators of the source and the relationships of phoscorites and carbonatites from the Kovdor massif, Kola Peninsula, Russia // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1995. Vol. 121. – P. 324–335.

27. Zaitsev A.N., Williams C.T., Wall F., Zolotarev A.A. Evolution of chemical composition of pyrochlore group minerals from phoscorites and carbonatites of the Khibina alkaline massif // Geology of Ore Deposits. 2012. Vol. 54(7). – P. 503–515.