Геохимические особенности и возраст нижней коры Якутской алмазоносной провинции Шацкий 1,2 В.С., Мальковец 2 В.Г., Бузлукова 2 Л.В., Белоусова 3 Е.А., - презентация

1 Геохимические особенности и возраст нижней коры Якутской алмазоносной провинции Шацкий 1,2 В.С., Мальковец 2 В.Г., Бузлукова 2 Л.В., Белоусова 3 Е.А., Гриффин 3 В.Л., ОРэйлли 3 С 1 Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН. г. Иркутск, 2 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, г. Новосибирск, 3 Национальный исследовательский центр GEMOC, Университет Маккуори, Сидней, Австралия

2 Hacker et al., 2011

3 Hawkesworth, Kemp, 2006Hacker et al., 2011

4 Geological framework of the North Asian Craton (Smelov, Timofeev, 2007) showing location of kimberlitic fields; 1- Archean domain; 2- Archean and Paleoproterozoic domain; 3-Proterozoic domain; 4- Mesoproterozoic domain; 5- kimberlitic filds (2- Nakyn (Botuobinskaya) ; 3- Alakit-Markha (Yubileynaya Komsomolskaya); 4- Daldyn (Udachnaya Leningradskaya) 5- Upper-Myna (Zapolyarnaya). fragment comprising the present day Asia and is largely covered by Late Precambrian, Paleozoic and Mesozoic sedimentary rocks of the Siberian Platform

5 Далдыно-Алакитский алмазоносный район Средне-Мархинский алмазоносный район гранатовые гранулиты (50-60%) гранатовые гранулиты (40%) двупироксеновые гранулиты (5%) * гнейсы, плагиогнейсы (0-20%) гнейсы, плагиогнейсы (30%) кристаллические сланцы (15%) кристаллические сланцы (30%) амфиболиты (10%)* гранат-биотитовые сланцы (0-10%) * * - не обнаружены

6 типы пород геотермометры оСоСоСоСгеобарометрыкбар гранатовые гранулиты Grt-Cpx (Ellis-Green, 1977) Grt-Opx (Harley,1984) Grt-Cpx (Mukhopadhyay, двупироксеновые гранулиты Cpx-Opx (Wood, Banno, 1973) Amp (Hollister et al., 1984) кристаллосланцыGrt-Bt (Perchuk et al., 1983) Amp (Hollister et al., 1984) 9 плагиогнейсыPl-Kfs (Elkins, Grove, 1990) Amf-Pl (Jaques, 1990) *10 амфиболитыAmp-Pl (Jaques, 1990) Amp (Hollister et al., 1984) 7-8 гранат-биотитовые сланцы Grt-Bt (Ferry, Spear, 1978) *5 * - фиксируемое давление, исходя из схемы фаций метаморфизма

7 1- Шпицберген ( Норвегия ), 2- Сино - Корейский кратон ( Китай ), 3- юго - восточная окраина Австралийского кратона, 4- юго - западная часть Каапвальского кратона ( Южная Африка ). Положение континентальной и океанической геотермы взято из работы (Pollack, Chapman, 1977). Р-Т диаграмма с геотермами различных тектонических обстановок

8 TAS plot for lower-crustal xenolith. The content of SiO2 in xenolith of mafic garnet granulites varies from 41,2 to 53,2 wt.%

9 Mg-number vs SiO 2 /Al 2 O 3 diagram for Yakutian xenoliths compared with fields for granulite xenoliths world wide. Mafic 1 mafic granulites SiO 2 54 wt.%; intermediateSiO 2 >54 wt.% and 66 wt%; silicic SiO 2 >66 wt.%. Definition of fields from Kempton & Harmon (1992)

10 На основании характера распределения редкоземельных элементов выделяется четыре группы мафических гранулитов. Ксенолиты гранатовых гранулитов с низким содержанием РЗЭи положительной европиевой аномалией интерпретируются как кумулаты.

11 Мультиэлементные спектры распределения элементов нормированных на примитивную мантию (McDonough, Sun, 1995)

12 Скорости продольных волн рассчитанные на основании минерального состава ксенолитов породыскорости продольных волн гранатовые гранулитыVp=7,6-7,9 км/с гнейсы, плагиогнейсыVp=6,6 км/с кристаллосланцыVp=6,8-6,9 км/с

13 Сейсмоплотностные разрезы осадочного чехла ( А ), земной коры и части верхней мантии ( Б ) в Якутской кимберлитовой провинции ( Суворов и др., 2005) 1 – изолинии скоростей в км / с, 2 – значения плотности в г / см 3, 3 – сейсмические границы, штриховые по данным площадных наблюдений, 4 – положение пунктов взрыва, 5 – скважина 703, 6 – отражающие элементы по данным ОГТ, 7 – график наблюденного поля g ( линия ) и расчетные значения ( точки ). Горизонтальными стрелками отмечено положение кимберлитовых полей и участка расстановки регистраторов.

14

15 Морфология м внутреннее строение зерен циркона из коровых ксенолитов в кимберлитовых трубках Якутской алмазоносной провинции a b

16 Катодолюминесцентные топограммы и диаграмма с конкордией для цирконов из ксенолита кристаллосланцев трубки Заполярная (Зп 11-04, Зп ) 2726 ± ± 18

17 2947 ± 8,7 Катодолюминесцентные топограммы и диаграмма с конкордией для цирконов из ксенолита плагиогнейса трубки Ботуобинская (Бт 7-03).

18 2889 ± 9 Ma 1824 ± 7 Ma 2417 ± 9 Ma 1866 ± 18 K 69-02k K 3-02 Катодолюминесцентные топограммы и диаграммы с конкордией для цирконов из ксенолитов кристаллических сланцев (К45-02, К69-02, К3-02) и трубки Комсомольская

19 Начальные значения Hf – U-Pb возраст цирконов из ксенолитов кимберлитовой трубки Комсомольская З,77; 3,23; 2,58 Т С DM - Т С DM – 3,48; 3,18 Т С DM – 2,74; 2,56

20 BSE/CL images and concordia diagrams for LAM-ICPMSdata for zircons from mafic garnet granulites (a-Ud 01-44, b-Ud 01-66) from Udachnaya pipe. ab

21 Начальные значения Hf – U-Pb возраст в цирконах из ксенолитов гранатовых гранулитов кимберлитовой трубки Удачная Т С DM – 3,79; 3,5, 3,35 Т С DM – 2,38

22 BSE/CL images and concordia diagrams for LAM-ICPms data for zircons from mafic garnet granulites from : a- Yubilleynaya and b-Leningradskaya pipes. ab

23 Начальные значения Hf – U-Pb возраст в цирконах из ксенолитов кимберлитовых трубок Юбилейная и Ленинградская Т С DM – 3,28; 2,77 Т С DM – 2,95

24 Ксенолиты пород земной коры в кимберлитовых трубок Сибирского кратона представлены мафическими гранатовыми гранулитами, двупироксеновыми гранулитами, гнейсами, кристаллосланцами, амфиболитами и гранат-биотитовыми сланцами. Ксенолиты гранатовых гранулитов, двупироксеновых гранулитов, гнейсов и кристаллосланцев на основании оценок Р-Т парметров рассматриваются как породы слагающую нижнюю кору. Мафические гранулиты широко распространены в низах коры Далдынского и Алакит-мархинского кимберлитовых полей. В то же время они отсутствуют в Мунском кимберлитовом поле. Геофизические исследования свидетельствуют о том, что нижняя кора не может состоять целиком из гранатовых гранулитов и эклогитов, а представляет смесь гранатовых гранулитов, генйсов и кристаллосланцев. На основании полученных данных выделяется несколько этапов эволюции земной коры северо-востока Сибирской платформы. Наиболее древние 207 U/ 206 Pb конкордантные возраста индивидуальных зерен цирконов (2.95, 2.7 и 2.4 млрд. лет) отвечающие этапам образования коры фиксируются только в плагиогнейсах и кристаллосланцах. Однако, модельные возраста свидетельствуют, что первая протокора Сибирского кратона уже существовала млрд. лет назад. Основываясь на коровых гафниевых модельных возрастах T DM с можно выделить следующие основные этапы формирования архейской коры центральной части якутской алмазоносной провинции: , ,

25 Спасибо за внимание