Neoproterozoic Collision Granitoids in the Southwestern Margin of the Siberian Craton: Chemical Composition, U−Pb Age, and Formation Conditions of the Gusyanka Massif

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The paper provides evidence that collisional magmatism related to the Neoproterozoic (880−860 Ma) orogenic event occurred in the southwest of the Siberian Craton. Newly obtained data are presented on the major-component and trace-element composition, U−Pb (SHRIMP II) zircon age, and Sm−Nd isotope composition for rocks of the Gusyanka granitoid massif in the Yenisei fault zone of the Yenisei Ridge. The concordant U−Pb zircon age of the Gusyanka massif is 871 ± 11 Ma indicates that its rocks were formed in the mid-Early Neoproterozoic, simultaneously with the rocks of the Kalama and Eruda massifs in the Tatarka−Ishimba fault system, during the same stage of the collisional events at approximately 880–860 Ma. The calc-alkaline granites, granodiorites, and leucogranites of the Gusyanka massif are classified, on the basis of their high alumina content and trace element composition, as S-type and were derived from a metapelitic source. Many trace-element parameters of rocks of the Kalama and Eruda massifs correspond to those of low-potassium I-type granites, which were most likely derived from mafic rocks and tonalites. The granitoids of the Gusyanka massif, on the one hand, and the Kalama and Middle Tyrada massifs, on the other, differ contrastingly in Nd isotope composition. The source of the former was either metapelites of the Tungusik Group or metasedimentary rocks of the Sukhoi Pit Group, with the involvement of juvenile material. The melts of granites of the Kalama and Middle Tyrada massifs might have been derived from a source with the involvement of an older, possibly Paleoproterozoic, crustal material and a juvenile mafic source. Thus, the orogenic events at 880−860 Ma led to the generation of melts at different levels of the Paleo- to Mesoproterozoic crust of the trans-Angara region of the Yenisei Ridge. The geodynamic history of the region is correlated with the synchronous successions and similar style of tectono-thermal events along the peripheries of the large Precambrian cratons of Laurentia and Baltica, and this is consistent with paleocontinental reconstructions of the close spatiotemporal relations between these cratons, Siberia, and their incorporation into Rodinia.

Sobre autores

A. Nozhkin

Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: nozhkin@igm.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia

O. Turkina

Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk, State University

Email: turkina@igm.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia; 630090, Novosibirsk, Russia

I. Likhanov

Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: likh@igm.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia

Bibliografia

  1. Баянова Т.Б. (2004) Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. СПб.: Наука, 174 с.
  2. Богданова С.В., Писаревский С.А., Ли Ч.Х. (2009) Образование и распад Родинии (по результатам МПГК 440). Стратиграфия. Геологическая корреляция. 17(3), 29-45.
  3. Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Сальникова Е.Б., Даценко В.М., Котов А.Б., Травин А.В., Вингейт М.Т.Д. (2002) Гранитоиды Ерудинского и Чиримбинского массивов Заангарья Енисейского кряжа – индикаторы неопротерозойских коллизионных событий. Геология и геофизика. 43(3), 259-272.
  4. Верниковская А.Е., Верниковский В.А., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Ковач В.П., Травин А.В., Палесский С.В., Яковлева С.З., Ясенев А.М., Федосеенко А.М. (2003) Неопротерозойские постколлизионные гранитоиды Глушихинского комплекса, Енисейский кряж. Петрология. 11(1), 53-67.
  5. Верниковский В.А., Верниковская А.Е. (2006) Тектоника и эволюция гранитоидного магматизма Енисейского кряжа. Геология и геофизика. 47(1), 35-52.
  6. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1000000 (третье поколение). Серия Ангаро-Енисейская. Лист О-46 (Красноярск). Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ. 2009. 500 с.
  7. Добрецов Н.Л. (2010) Глобальная геодинамическая эволюция Земли и глобальные геодинамические модели. Геология и геофизика. 51(1), 761-784.
  8. Качевский Л.К., Качевская Г.И., Грабовская Ж.М. (1998) Геологическая карта Енисейского кряжа м-ба 1 : 500 000. Ред. Мкртычян А.К., Шерман М.Л. Красноярск: Красноярскгеолсъемка.
  9. Козлов П.С., Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Зиновьев С.В. (2012) Тектоно-метаморфическая эволюция гаревского полиметаморфического комплекса Енисейского кряжа. Геология и геофизика. 53(11), 1476-1496.
  10. Кузнецов А.Б., Кочнев Б.Б., Васильева И.М., Овчинникова Г.В. (2019) Верхний рифей Енисейского кряжа: Sr-хемостратиграфия и Pb-Pb возраст известняков тунгусикской и широкинской серий. Стратиграфия. Геологическая корреляция. 27(5), 46-62.
  11. Ларин А.М. (2011) Граниты рапакиви и ассоциирующие породы. СПб.: Наука, 402 с.
  12. Левковский Р.З. (1975) Рапакиви. Л.: Недра, 221 с.
  13. Лиханов И.И. (2020) Метаморфические индикаторы геодинамических обстановок коллизии, растяжения и сдвиговых зон земной коры. Петрология. 28(1), 4-22.
  14. Лиханов И.И. (2023) Свидетельства гренвильских и вальгальских тектонических событий на западной окраине Сибирского кратона (Гаревский метаморфический комплекс, Енисейский кряж). Петрология. 31(1), 49-80.
  15. Лиханов И.И., Ревердатто В.В. (2014) Геохимия, возраст и особенности петрогенезиса пород гаревского метаморфического комплекса Енисейского кряжа. Геохимия. (1), 3-25.
  16. Likhanov I.I., Reverdatto V.V. (2014) Geochemistry, age and petrogenesis of rocks from the Garevka metamorphic complex, Yenisey Ridge. Geochem. Int. 52(1), 1-21.
  17. Лиханов И.И., Ревердатто В.В. (2016) Геохимия, генезис и возраст метаморфизма пород Приангарья в зоне сочленения cеверного и южного сегментов Енисейского кряжа. Геохимия. (2), 143-164.
  18. Likhanov I.I., Reverdatto V.V. (2016) Geochemistry, petrogenesis and age of metamorphic rocks of the Angara complex at the junction of South and North Yenisei Ridge. Geochem. Int. 54(2), 127-148.
  19. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С. (2011) Коллизионные метаморфические комплексы Енисейского кряжа: особенности эволюции, возрастные рубежи и скорость эксгумации. Геология и геофизика. 52(10), 1593-1611.
  20. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С. (2012) U‑Pb и 40Ar-39Ar свидетельства гренвильских событий на Енисейском кряже при формировании Тейского полиметаморфического комплекса. Геохимия. (6), 607-614.
  21. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Kozlov P.S. (2012) U-Pb and 40Ar-39Ar evidence for Grenvillian activity in the Yenisey Ridge during formation of the Teya metamorphic complex. Geochem. Int. 50(6), 551-557.
  22. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Козлов П.С., Хиллер В.В. (2013) Реконструкция неопротерозойской метаморфической истории Заангарья Енисейского кряжа по данным Th-U-Pb датирования монацита и ксенотима в зональных гранатах. ДАН. 450(3), 329-334.
  23. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В., Козлов П.С. (2014) Гренвильские тектонические события и эволюция Енисейского кряжа, западная окраина Сибирского кратона. Геотектоника. 48(5), 32-53.
  24. Лиханов И.И., Зиновьев С.В., Козлов П.С. (2021) Бластомилонитовые комплексы западной части Енисейского кряжа (Восточная Сибирь, Россия): геологическая позиция, эволюция метаморфизма и геодинамические модели. Геотектоника. 55(1), 41-65.
  25. Метелкин Д.В., Верниковский В.А. Казанский А.Ю. (2012) Тектоническая эволюция Сибирского палеоконтинента от неопротерозоя до позднего мезозоя: палеомагнитная запись и реконструкции. Геология и геофизика. 53(7), 883-899.
  26. Николаева И.В., Палесский С.В., Козьменко О.А., Аношин Г.Н. (2008) Определение редкоземельных и высокозарядных элементов в стандартных геологических образцах методом масс-спектрометрии с индукционно-связанной плазмой. Геохимия. (10), 1085-1091.
  27. Nikolaeva I.V., Palesskii S.V., Koz’menko O.A., Anoshin G.N. (2008) Analysis of geologic reference materials for REE and HFSE by inductively coupled plasma – mass spectrometry (ICP-MS). Geochem. Int. 46(10), 1016-1022.
  28. Ножкин А.Д., Туркина О.М. (1993) Геохимия гранулитов канского и шарыжалгайского комплексов. Новосибирск: изд-во ОИГГМ СО РАН, 223 с.
  29. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Бибикова Е.В., Терлеев А.А., Хоментовский В.В. (1999) Рифейские гранитогнейсовые купола Енисейского кряжа: геологическое строение и U-Pb изотопный возраст. Геология и геофизика. 40(9), 1305-1313.
  30. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Советов Ю.К., Травин А.В. (2007) Вендское аккреционно-коллизионное событие на юго-западной окраине Сибирского кратона. ДАН. 415(6), 782-787.
  31. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Баянова Т.Б., Бережная Н.Г., Ларионов А.Н., Постников А.А., Травин А.В., Эрнст Р.Е. (2008) Неопротерозойский рифтогенный и внутриплитный магматизм Енисейского кряжа как индикатор процессов распада Родинии. Геология и геофизика. 49(7), 666-688.
  32. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Дмитриева Н.В., Ковач В.П., Ронкин Ю.Л. (2008) Sm-Nd-изотопная систематика метапелитов докембрия Енисейского кряжа и вариации возраста источников сноса. ДАН. 423(6), 795-800.
  33. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Баянова Т.Б. (2009) Раннепротерозойские коллизионные и внутриплитные гранитоиды юго-западной окраины Сибирского кратона: петрогеохимические особенности, U-Pb геохронологические и Sm-Nd изотопные данные. ДАН. 428, 386-391.
  34. Ножкин А.Д., Борисенко А.С., Неволько П.А. (2011) Этапы позднепротерозойского магматизма и возрастные рубежи золотого оруденения Енисейского кряжа. Геология и геофизика. 52(1), 158-181.
  35. Ножкин А.Д., Попов Н.В., Дмитриева Н.В., Стороженко А.А., Васильев Н.Ф. (2015) Неопротерозойские коллизионные S-гранитоиды Енисейского кряжа: петрогеохимические особенности, U-Pb, Ar-Ar и Sm-Nd изотопные данные. Геология и геофизика. 56(5), 881-889.
  36. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Лиханов И.И., Дмитриева Н.В. (2016) Позднепалеопротерозойские вулканические ассоциации на юго-западе Сибирского кратона (Ангаро-Канский блок). Геология и геофизика. 57(2), 312-332.
  37. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Лиханов И.И., Савко К.А. (2019) Палеопротерозойские метавулканогенно-осадочные толщи енисейского метаморфического комплекса на юго-западе Сибирского кратона (Анагаро-Канский блок): расчленение, состав, U-Pb возраст цирконов. Геология и геофизика. 60(10), 1384-1406.
  38. Попов Н.В. Лиханов И.И., Ножкин А.Д. (2010) Мезопротерозойский гранитоидный магматизм в Заангарской части Енисейского кряжа: результаты U-Pb исследований. ДАН. 431(4), 509-515.
  39. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Горохов И.М., Константинова Г.В., Мельникова Н.Н., Подковыров В.Н., Кутявин Э.П. (2002) Низкое отношение 87Sr/86Sr в гренвильском и пост-гренвильском палеоокеане: определяющие факторы. Стратиграфия. Геологическая корреляция. 10(1), 3-46.
  40. Хабаров Е.М., Вараксина И.В. (2011) Строение и обстановки формирования мезопротерозойских нефтегазоносных карбонатных комплексов запада Сибирской платформы. Геология и геофизика. 52(8), 1173-1198.
  41. Хоментовский В.В. (2007) Верхний рифей Енисейского кряжа. Геология и геофизика. 48(9), 921-933.
  42. Черных А.И. (2000) Геологическое строение и петролого-геохимические особенности докембрийских офиолитовых и палеоостроводужных комплексов Енисейского кряжа. Автореф. дис. … к. г.-м. н. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 20 с.
  43. Шенфиль В.Ю. Поздний докембрий Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1991. 185 с.
  44. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Козаков И.К., Котов А.Б., Ковач В.П., Владыкин Н.В., Яковлева С.З. (2005а) U-Pb возраст син- и постметаморфических гранитоидов Южной Монголии – свидетельство присутствия гренвиллид в Центрально-Азиатском складчатом поясе. ДАН. 404(1), 84-89.
  45. Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Никифоров А.В., Котов А.Б., Владыкин Н.В. (2005б) Позднерифейский рифтогенез и распад Лавразии: данные геохронологических исследований щелочно-ультраосновных комплексов южного обрамления Сибирской платформы. ДАН. 404(3), 400-406.
  46. Altherr R., Holl A., Hegner E., Langer C., Kreuzer H. (2000) High-potassium, calc-alkaline I-type plutonism in the European Variscides: northern Vosges (France) and northern Schwarzwald (Germany). Lithos. 50, 51-73.
  47. Bogdanova S.V., Bingen B., Gorbatschev R., Kheraskova T.N., Kozlov V.I., Puchkov V.N., Volozh Yu.A. (2008) The Eastern European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia. Precambrian Res. 160, 23-45.
  48. Bouvier A., Vervoort J.D., Patchett P.J. (2008) The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet. Sci. Lett. 273(1–2), 48-57.
  49. Boynton W.V. (1984) Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In Rare earth element geochemistry (Ed. Henderson P.). Amsterdam: Elsevier, 63-114.
  50. Cawood P.A., Nemchin A.A., Strachan R.A., Kinny P.D., Loewy S. (2004) Laurentian provenance and an intracratonic tectonic setting for the upper Moine Supergroup, Scotland, constrained by detrital zircons from the Loch Eil and Glen Urquhart successions. J. Geol. Soc. London. 161, 861-874.
  51. Cawood P.A., Strachan R., Cutts K., Kinny P.D., Hand M., Pisarevsky S. (2010) Neoproterozoic orogeny along the margin of Rodinia: Valhalla orogen, North Atlantic. Geology. 38, 99-102.
  52. Cawood P.A., Strachan R.A., Pisarevsky S.A., Gladkochub D.P., Murphy J.B. (2016) Linking collisional and accretionary orogens during Rodinia assembly and breakup: Implications for models of supercontinent cycles. Earth Planet. Sci. Lett. 449, 118-126.
  53. Chappell B.W. (1999) Aluminium saturation in I- and S‑type granites and the characterization of fractionated haplogranite. Lithos. 46, 535-551.
  54. Chappell B.W., Bryant C.J., Wyborn D. (2012) Peraluminous I-type granites. Lithos. 153, 142-153.
  55. Dalziel I.W.D. (1997) Neoproterozoic-Paleozoic geography and tectonics: review, hypothesis and environmental speculation. Geol. Soc. Am. Bull. 109, 16-42.
  56. Ernst R.E., Wingate M.T.D., Buchan K.L., Li Z.X. (2008) Global record of 1600–700 Ma Large Igneous Provinces (LIPs): implication for the reconstruction of the proposed Nuna (Colombia) and Rodinia supercontinents. Precambrian Res. 160, 159-178.
  57. Frost B.R., Barnes C.G., Collins W.J., Arculus R.J., Ellis D.J., Frost C.D. (2001) A geochemical classification for granitic rocks. J. Petrol. 42, 2033-2048.
  58. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. (1988) Nd and Sr isotopic systematic of river water suspended material implications for crystal evolution. Earth Planet. Sci. Lett. 87, 249-265.
  59. Johansson Å. (2014) From Rodinia to Gondwana with the “SAMBA” model–A distant view from Baltica towards Amazonia and beyond. Precambrian Res. 244, 226–235.
  60. Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins A.S., Davidson A., De Waele B., Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuck R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., S. Natapov S., Pease V., Pisarevsky S.A., Thrane K., Vernikovsky V. (2008) Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis. Precambrian Res. 160, 179-210.
  61. Kuznetsov A.B., Ovchinnikova G.V., Gorokhov I.M., Vasilyeva I.M., Bekker A. (2017) Unradiogenic strontium and moderate-amplitude carbon isotope variations in Early Tonian seawater after the assembly of Rodinia and before the Bitter Spring excursion. Precambrian Res. 298, 157-173.
  62. Likhanov I.I. (2019) Mass-transfer and differential element mobility in metapelites during multistage metamorphism of Yenisei Ridge, Siberia. In Metamorphic Geology: Microscale to Mountain Belts. Geol. Soc. London Spec. Publ. 478, 89-115.
  63. Likhanov I.I. (2022) Provenance, age and tectonic settings of rock complexes (Transangarian Yenisey Ridge, East Siberia): Geochemical and geochronological evidence. Geosciences (Switzerland). 12(11), 402.
  64. Likhanov I.I., Santosh M. (2019) A-type granites in the western margin of the Siberian Craton: implications for breakup of the Precambrian supercontinents Columbia/Nuna and Rodinia. Precambrian Res. 328, 128-145.
  65. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Kozlov P.S., Khiller V.V., Sukhorukov V.P. (2015) P-T-t constraints on polymetamorphic complexes of the Yenisey Ridge, East Siberia: implications for Neoproterozoic paleocontinental reconstructions. J. Asian Earth Sci. 113(1), 391-410.
  66. Likhanov I.I., Régnier J.-L., Santosh M. (2018) Blueschist facies fault tectonites from the western margin of the Siberian Craton: Implications for subduction and exhumation associated with early stages of the Paleo-Asian Ocean. Lithos. 304–307, 468-488.
  67. Ludwig K.R. (1999) User’s manual for Isoplot/Ex, Version 2.10. A geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Spec. Publ. 1, 46 p.
  68. Ludwig K.R. (2000) SQUID 1.00. User’s manual. Berkeley Geochronology Center Special Publication. 2, 2455 p.
  69. Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G. (1984) Trace element discrimination diagrams for tectonic interpretation of granitic rocks. J. Petrol. 25, 956-983.
  70. Rapp R.P., Watson E.B. (1995) Dehydration melting of metabasalt at 8–32 kbar: implications for continental growth and crust–mantle recycling. J. Petrol. 36, 891-931.
  71. Rino S., Kon Y., Sato W., Maruyama S., Santosh M., Zhao D. (2008) The Grenvillian and Pan-African orogens: world’s largest orogenies through geological time, and their implications on the origin of superplume. Gondwana Res. 14, 51-72.
  72. Rivers T. (2008) Assembly and preservation of lower, mid, and upper orogenic crust in the Grenville Province – Implications for the evolution of large hot long-duration orogens. Precambrian Res. 167, 237-259.
  73. Singh J., Johannes W. (1996) Dehydration melting of tonalites. 2. Compositions of melts and solids. Contr. Miner. Petrol. 125, 26-44.
  74. Sun S.S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geol. Soc. London Spec. Publ. 42, 313-345.
  75. Sylvester P.J. (1998) Post-collisional strongly peraluminous granites. Lithos. 45, 29-44.
  76. Torsvik T.H. (2003) The Rodinia Jigsaw Puzzle. Science. 300, 1379-1381.
  77. Vernikovsky V.A., Vernikovskaya A.E., Wingate M.T.D., Popov N.V., Kovach V.P. (2007) The 880-864 Ma granite of the Yenisey Ridge, western Siberian margin: geochemistry, SHRIMP geochronology, and tectonic implications. Precambrian Res. 154, 175-191.
  78. Vielzeuf D., Montel J.M. (1994) Partial melting of metagreywackes. Part I. Fluid-absent experiments and phase relationships. Contrib. Mineral. Petrol. 117, 375-393.
  79. Watkins J.M., Clemens J.D., Treloar P.J. (2007) Archaean TTGs as sources of younger granitic magmas: melting of sodic metatonalites at 0.6–1.2 GPa. Contrib. Mineral. Petrol. 54, 91-110.
  80. Watson E.B., Harrison T.M. (1983) Zircon saturation revisited: temperature and composition effects in a variety of crustal magma types. Earth Planet. Sci. Lett. 6, 295-304.
  81. Williams I.S. (1998) U-Th-Pb geochronology by ion-microprobe. In Applications of microanalytical techniques to understanding mineralizing processes (Eds. McKibben M.A., Shanks W.C. III, and Ridley W.I.). Reviews in Economic Geology. 7, 1-35.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (973KB)
Metadados
3.

Baixar (139KB)
Metadados
4.

Baixar (248KB)
Metadados
5.

Baixar (65KB)
Metadados
6.

Baixar (550KB)
Metadados
7.

Baixar (169KB)
Metadados
8.

Baixar (102KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © А.Д. Ножкин, О.М. Туркина, И.И. Лиханов, 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies