Petrographic features and provenance reconstruction of the Lower Riphean sandstones of the Mukun Group of the south-eastern Anabar shield

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Lower Riphean terrigenous rocks of the Mukun Group of the East Anabar basin.Aim. Reconstruction of provenance, identification of petrographic features, and restoration of sedimentation environments of these terrigenousrocks.Materials and methods. The upper part of the Mukun Group section located in the lower reaches of the Bolshaya Kuonamka River (southeast of the Anabar Shield) was studied, as well as a set of Lower Riphean sandstone samples of the same level. Reconstruction of provenance and formation environments of terrigenous rocks was based on U-Pb dating of detrital zircons, as well as field observations and study of the mineral composition of these rocks using petrographic, X-ray phase and X-ray spectral analyses.Results. The studied sandstones are characterized by a bimodal granulometric composition (sand-siltstone), dominated by angular grains of potassium feldspar with intense secondary alterations, as well as medium and well-rounded grains of quartz and zircon. The U-Pb dating of detrital zircon (69 grains) showed the presence of several different-aged provenances, represented by igneous and metamorphic rocks, the age of which corresponds to the main peaks of the dating distribution spectrum: 1965±5, 2095 ± 14, 2750 ± 7, and 2891 ± 9 Ma (weighted average).Conclusions. The deposition of Lower Riphean terrigenous rocks of the Mukun Group of the East Anabar Basin occurred in a shallow, calm environment during the erosion of a stable continental block of local origin. The most representative (more than 50%) is the age cluster of detrital zircon ~1965 Ma, which reflects the widespread occurrence of Proterozoic regional granulite metamorphism rocks on the Anabar Shield. In addition to metamorphosed Archean-Proterozoic rocks, the following igneous complexes might have been the source of zircon: Archean Anabar enderbite-charnockite-migmatite and Proterozoic Magan alaskite-leucogranite-migmatite together with Billyakh granodiorite-granitegranosyenite. The absence of detrital zircon younger than 1890 Ma in the studied sandstone indicates different provinces for the West and East Anabar sedimentation basins.

About the authors

G. O. Karpinchik

A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute; St. Petersburg State University

Email: gkarpincik@gmail.com

A. D. Savelyev

A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute; St. Petersburg State University

E. E. Sereda

A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute

References

  1. Веселовский Р.В., Павлов В.Э., Петров П.Ю. (2009) Новые палеомагнитные данные по Анабарскому поднятию и Учуро-Майскому району и их значение для палеогеографии и геологической корреляции рифея Сибирской платформы. Физика Земли, (7), 3-24. https://doi.org/10.1134/S0002333709070011
  2. Горохов И.М., Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Васильева И.М., Ризванова Н.Г., Липенков Г.В., Дубинина Е.О. (2019) Раннерифейская билляхская серия Анабарского поднятия, Северная Сибирь: изотопная С-О геохимия и Pb-Pb возраст доломитов. Стратиграфия. Геол. корреляция, 27(5), 19-35.
  3. Горохов И.М., Семихатов М.А., Друбецкой Е.Р., Ивановская Т.А., Кутявин Э.П., Мельников Н.Н., Турченко Т.Л., Ципурский С.И., Яковлева О.В. (1991) Rb-Sr и K-Ar возраст осадочных геохронометров нижнего рифея Анабарского массива. Изв. АН СССР: Сер. геол., (7), 17-32.
  4. Государственная геологическая карта Российской Федерации (Г.В. Липенков, М.С. Мащак, В.Т. Кириченко, А.И. Ларичев и др.). (2015) Масштаб 1 : 1 000 000. Анабаро-Вилюйская сер., лист R-48. СПб.: ВСЕГЕИ.
  5. Государственная геологическая карта Российской Федерации (Н.И. Гусев, М.Г. Пушкин). (2016) Масштаб 1 : 1 000 000. Анабаро-Вилюйская сер., лист R-49. СПб.: ВСЕГЕИ.
  6. Государственная геологическая карта СССР (Б.Г. Лопатин, С.М. Табунов). (1965) Масштаб 1 : 200 000. Анабарская сер., листы R-49-XXIII, XXIV. М.: Главное управление геодезии и картографии Государственного геологического комитета СССР.
  7. Гусев Н.И. (2013) Анабарский щит Сибирского кратона. Вещественный состав, геохимия, геохронология. Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 189 с.
  8. Духанин С.Ф., Эрлих Э. (1967) Государственная геологическая карта СССР. Объясн. записка. Анабарская сер., листы R-49-XVII, XVIII. М.: Недра, 47 с.
  9. Зайцева Т.С., Семихатов М.А., Горохов И.М., Сергеев В.Н., Кузнецов А.Б., Ивановская Т.А., Мельников Н.Н., Константинова Г.В. (2016) Изотопная геохронология и биостратиграфия рифейских отложений Анабарского массива, Северная Сибирь. Стратиграфия. Геол. корреляция, 24(6), 3-29. https://doi.org/10.7868/S0869592X16050069
  10. Злобин М.Н., Кабаньков В.Я. (1970) Литологическая характеристика верхнедокембрийских отложений Западного склона Анабарского поднятия. Опорный разрез верхнедокембрийских отложений западного склона Анабарского поднятия. Л.: НИИГА, 21-55.
  11. Комар В.А. (1966) Строматолиты верхнедокембрийских отложений севера Сибирской платформы и их стратиграфическое значение. М.: Наука, 114 с.
  12. Константиновский А.А. (2000) Палеороссыпи в эволюции осадочной оболочки континентов. М.: Научный мир, 288 с.
  13. Купцова А.В. (2012) Особенности строения и эволюция рифейских ураноносных бассейнов: Пашско-Ладожского, Восточно-Анабарского и Атабаска. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: СПБГУ, 160 с.
  14. Купцова А.В., Худолей А.К., Дэвис В., Рейнбирд Р.Х., Молчанов А.В. (2015) Результаты U-Pb датирования обломочных цирконов из верхнепротерозойских отложений восточного склона Анабарского поднятия. Стратиграфия. Геол. корреляция, 23(3), 13-29.
  15. Купцова А.В., Худолей А.К., Молчанов А.В. (2011) Литогеохимия верхнепротерозойских терригенных отложений южной части Восточно-Анабарского бассейна: эволюция состава источников сноса и вторичные изменения. Вестник СПбГУ, 7(1), 17-31.
  16. Лопатин Б.Г. (1972) Государственная геологическая карта СССР. Объясн. записка. Анабарская сер., листы R-49-XV, XVI. М.: Недра, 82 с.
  17. Лопатин Б.Г., Табунов С.М. (1969) Государственная геологическая карта СССР. Объясн. записка. Анабарская сер., листы R-49-XXIII, XXIV. М.: Недра, 40 с.
  18. Петров П.Ю. (2011) Фациальная характеристика и особенности терригенной седиментации мукунской серии (нижний рифей Анабарского поднятия Сибири). Литология и полез. ископаемые, (2), 185-208.
  19. Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. (1976) Пески и песчаники. М.: Мир, 535 с.
  20. Розен О.М., Журавлев Д.З., Суханов М.К. и др. (2000) Изотопно-геохимические и возрастные характеристики раннепротерозойских террейнов, коллизионных зон и связанных с ними анортозитов на северовостоке Сибирского кратона. Геология и геофизика, 41(2), 163-179.
  21. Савицкий, В.Е., Демокидов, К.К., Соболевская, Р.Ф., Кабаньков, В.Я., Лазаренко, Н.П. (1959) Стратиграфия синийских и кембрийских отложений северо-востока Сибирской платформы. Труды научн.-иссл. ин-та геол. Арктики, 101.
  22. Сергеева Л.Ю. (2021) Состав и изотопно-геохимическая характеристика циркона из гранулитов далдынской серии Анабарского щита. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: Санкт-Петербургский горный ун-т, 183 с.
  23. Шванов В.Н. (1987) Петрография песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных видов). Л.: Недра, 269 с.
  24. Шпунт Б.Р., Шаповалова И.Г., Шамшина Э.А. (1982) Поздний докембрий севера Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 225 с.
  25. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.
  26. Cawood P.A., Hawkesworth C.J., Dhuime B. (2012) Detrital zircon record and tectonic setting. Geology, 40(10), 875-878. https://doi.org/10.1130/G32945.1
  27. Corfu F., Hanchar J.M., Hoskin P.-W.O., Kinny P. (2003) Atlas of zircon textures. Reviews in Mineral. Geochem., 53(1), 469-500. https://doi.org/10.2113/0530469
  28. Dickinson W.R. (1985) Provenance of arenites. (Ed. by G.G. Zuffa). NATO ASI Series, Series C, Mathematical and Physical Sciences, 148, 333-361.
  29. Ernst R.E., Buchan K.L., Hamilton M.A., Okrugin A.V., Tomshin M. (2000) Integrated Paleomagnetism and U‐ Pb Geochronology of Mafic Dikes of the Eastern Anabar Shield Region, Siberia: Implications for Mesoproterozoic Paleolatitude of Siberia and Comparison with Laurentia. J. Geology, 108, 381-401. https://doi.org/10.1086/314413.
  30. Ernst R.E., Hamilton M.A., Söderlund U., Hanes J.A., Gladkochub D.P., Okrugin A.V., Kolotilina T., Mekhonoshin A.S., Bleeker W., LeCheminant A.N., Buchan K.L., Chamberlain K.R., Didenko A.N. (2016) Southern Siberia and northern Laurentia: Neighbours for a quarter of Earth’s history. Nature Geosciences, 9(6), 464-469.
  31. Gehrels G. (2012) Detrital zircon U-Pb geochronology: Current methods and new opportunities. Tectonics of Sedimentary Basins: Recent Advances, (2), 47-62. https://doi.org/10.1002/9781444347166.ch2
  32. Khudoley A., Chamberlain K., Ershova V., Sears J., Prokopiev A., MacLean J., Kazakova G., Malyshev S., Molchanov A., Kullerud K., Toro J., Miller E., Veselovskiy R., Li A., Chipley D. (2015) Proterozoic supercontinental restorations: Constraints from provenance studies of Mesoproterozoic to Cambrian clastic rocks, eastern Siberian Craton. Precambrian Res., 259, 78-94. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2014.10.003
  33. McLennan S.M., Hemming S., McDaniel D.K., Hanson G.N. (1993) Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics. Geol. Soc. Amer., 284, 21-40.
  34. Paquette J.L., Ionov D.A., Agashev A.M., Gannoun A., Nikolenko E.I. (2017) Age, provenance and Precambrian evolution of the Anabar shield from U-Pb and Lu-Hf isotope data on detrital zircons, and the history of the northern and central Siberian craton. Precambrian Res., 301, 134-144. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.09.008
  35. Pasenko A.M., Malyshev S.V., Pazukhina A.A., Savelev A.D., Lipenkov G.V., Chamberlain K.R. (2023) Age, Composition, and Paleomagnetism of Dolerite–Gabbro Dolerite Intrusions of the Western Slope of the Anabar Massif: The Issue of Vendian Magmatism in the Region. Dokl. Earth Sci., (6). https://doi.org/10.1134/S1028334X2360278X
  36. Rodionov N.V., Belyatsky B.V., Antonov A.V., Kapitonov I.N., Sergeev S.A. (2012) 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 Res., 21(4), 728-744.
  37. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The Continental Crust: Its composition and evolution. London: Blackwell Scientific Publications, 312 p.
  38. Ulmer-Scholle Dana S., Scholle Peter A., Schieber Juergen, Raine Robert J.A. (2014) Color Guide to the Petrography of Sandstones, Siltstones, Shales and Associated Rocks. Amer. Assoc. Petrol. Geolog., 109, 544 p. https://doi.org/10.1306/M1091304
  39. Vermeesch P. (2018) IsoplotR: A free and open toolbox for geochronology. Geosci. Frontiers, 9(5), 1479-1493. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.04.001.
  40. Warr Laurence N. (2021) IMA-CNMNC approved mineral symbols. Mineral. Magaz., 85, 291-320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Karpinchik G.O., Savelyev A.D., Sereda E.E.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».