Pt-Re-Os изотопная систематика хромититов и минералов осмия Гулинского массива (Маймеча-Котуйская провинция, Россия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С целью идентификации источника рудного вещества впервые охарактеризованы Re–Os- и Pt–Os-изотопные вариации и содержания сильно сидерофильных элементов (ССЭ) в хромититах и минералах осмия Гулинского массива ультраосновных и щелочных пород с карбонатитами Маймеча-Котуйской провинции Полярной Сибири. При проведении исследований был применен комплекс методов, включающий рентгеноспектральный микроанализ, термоионизационную масс-спектрометрию в отрицательных ионах (N-TIMS) и масс-спектрометрию с использованием изотопного разбавления и ионизацией пробы в индуктивно-связанной плазме (ID-ICP-MS) после разложения образцов при высоком давлении. Концентрации ССЭ в образцах хромититов варьируют в пределах 191–866 мг/т с преобладанием платиноидов Ir-группы (Os, Ir и Ru) над платиноидами Pt-группы (Rh, Pt и Pd) и Re, что согласуется с минеральной формой их нахождения в Os–Ir-сплавах и лаурите (RuS2). Высокоточные Re–Os- и Pt–Os-изотопные данные свидетельствуют о том, что содержания сильно сидерофильных элементов в хромититах и минералах осмия Гулинского массива в значительной степени контролировались составом мантийного источника, который эволюционировал с околохондритовыми интегрированными по времени Re/Os- и Pt/Os-отношениями, характерными также для источников большинства коматиитов и абиссальных перидотитов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. Н. Малич

Институт геологии и геохимии им. А. Н. Заварицкого Уральского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: dunite@yandex.ru
Россия, Екатеринбург

И. С. Пухтель

Университет Мэрилэнда

Email: ipuchtel@umd.edu
США, Колледж Парк, MD20742

Л. Н. Когарко

Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской Академии наук

Email: kogarko@geokhi.ru

академик РАН

Россия, Москва

И. Ю. Баданина

Институт геологии и геохимии им. А. Н. Заварицкого Уральского отделения Российской Академии наук

Email: dunite@yandex.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Begemann F., Ludwig K. R., Lugmair G. W., Min K., Nyquist L. E., Patchett L. E., Renne P. R., Shih C.-Y., Villa I. M., Walker R. J. Call for an improved set of decay constants for geochronological use // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2001. V. 65. № 1. P. 111–121.
  2. Smoliar M. I., Walker R. J., Morgan J. W. Re-Os ages of group IIA, IIIA, IVA, and IVB meteorites // Science. 1996. V. 271. P. 1099–1102.
  3. Brandon A. D., Snow J. E., Walker R. J., Morgan J. W., Mock T. D.190Pt-186Os and 187Re-187Os systematics of abyssal peridotites // Earth and Planetary Science Letters. 2000. V. 177. P. 319–335.
  4. Meisel T., Walker R. J., Irving A. J., Lorand J.-P. Osmium isotopic composition of mantle xenoliths: A global perspective // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2001. V. 65. P. 1311–1323.
  5. Carlson R. W., Czamanske G., Fedorenko V., Ilupin I. A comparison of Siberian meimechites and kimberlites: Implications for the source of high-Mg alkalic magmas and flood basalts // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2006. V. 7. № 11. Q11014.
  6. Brandon A. D., Walker R. J., Puchtel I. S. Platinum-osmium isotope evolution of the Earth’s mantle: constraints from chondrites and Os-rich alloys // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. V. 70. P. 2093–2103.
  7. Day J. M.D., Walker, R.J., Warren, J.M. 186Os-187Os and highly siderophile element abundance systematics of the mantle revealed by abyssal peridotites and Os-rich alloys // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2017. V. 200. P. 232–254.
  8. Malitch K. N., Puchtel I. S., Belousova E. A., Badanina I. Yu. A combined Re-Os and Pt-Os isotope and HSE abundance study of Ru-Os-Ir alloys from the Kunar and Unga placer deposits, the Taimyr Peninsula, Polar Siberia // Minerals. 2022. V. 12. № 11. Art. No. 1463. doi: 10.3390/min12111463
  9. Puchtel I. S., Blichert-Toft J., Horan M. F., Touboul M., Walker R. J. The komatiite testimony to ancient mantle heterogeneity // Chemical Geology. 2022. V. 594. 120776.
  10. Малич К. Н. Платиноиды клинопироксенит-дуни-товых массивов Восточной Сибири (геохимия, минералогия, генезис). С-Пб.: Санкт-Петербургская картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 1999. 296 с.
  11. Сазонов А. М., Звягина Е. А., Леонтьев С. И., Гертнер И. Ф., Краснова Т. С., Колмаков Ю. В., Панина Л. И., Чернышев А. И., Макеев С. М. Платиноносные щелочно-ультраосновные интрузии Полярной Сибири. Томск: Изд. ЦНТИ, 2001. 510 с.
  12. Kogarko L. N., Zartman R. E. A Pb isotope investigation of the Guli massif, Maymecha-Kotuy alkaline-ultramafic complex, Siberian flood basalt province, Polar Siberia // Mineralogy and Petrology. 2007. V. 89. P. 113–132.
  13. Малич К. Н., Когарко Л. Н., Баданина И. Ю., Веливецкая Т. А., Игнатьев А. В. Изотопный состав серы Ru-Os сульфидов Гулинского массива (Маймеча-Котуйская провинция, Россия): первые данные // Доклады РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 2. С. 194–201. doi: 10.31857/S2686739722601752
  14. Paliulionyte V., Meisel T., Ramminger P., Kettisch P. High pressure asher digestion and an isotope dilution-ICP-MS method for the determination of platinum-group element concentrations in chromitite reference materials CHR-Bkg, GAN Pt-1 and HHH // Geostandards and Geoanalytical Research. 2006. V. 30. P. 87–96.
  15. Puchtel I. S., Brandon A. D., Humayun M., Wal-ker R. J. Evidence for the early differentiation of the core from Pt-Re-Os isotope systematics of 2.8-Ga komatiites // Earth and Planetary Science Letters. 2005. V. 237. P. 118–134. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2005.04.023
  16. Puchtel I. S., Touboul M., Blichert-Toft J., Walker R. J., Brandon A. D., Nicklas R. W., Kulikov V. S., Samsonov A. V. Lithophile and siderophile element systematics of Earth’s mantle at the Archean–Proterozoic boundary: Evidence from 2.4 Ga komatiites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2016. V. 180. P. 227–255. https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.02.027
  17. Shirey S. B., Walker R. J. Re-Os isotopes in cosmochemistry and high-temperature geochemistry // Annual Reviews of Earth and Planetary Science 1998. V. 26. P. 423–500.
  18. Walker R. J., Prichard H. M., Ishiwatari A., Pimen-tel M. The osmium isotopic composition of convecting upper mantle deduced from ophiolite chromites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2002. 66. 329–345.
  19. Walker R. J., Horan M. F., Morgan J. W., Becker H., Grossman J. N., Rubin A. E. Comparative 187Re-187Os systematics of chondrites: implications regarding early solar system processes // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2002. V. 66. P. 4187–4201.
  20. Fischer-Gödde M., Becker H., Wombacher F. Rhodium, gold and other highly siderophile element abundances in chondritic meteorites // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2010. V. 74. P. 356–379.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Морфологические особенности: (а) прожилкового хромитита (обр. G-40) Гулинского массива, (б, в) кристаллов самородного осмия из четвертичных отложений (обр. 7–71 и 67 соответственно) Гулинского массива. Изображения в обратно-рассеянных электронах (BSE) с вещественным контрастом (б, в).

Скачать (283KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма вариаций (а) начальных 187Os/188Os-изотопных составов, выраженных в величинах γ187Os(T), и (б) начальных 186Os/188Os-изотопных составов, выраженных в величинах 186Os(T), для хромитита, минералов осмия Гулинского массива, МПГ Кунарского комплекса и докембрийских комаиитовых массивов, относительно их возраста. Данные по коматиитам по [9], по МПГ Кунарского комплекса по [8]. Синяя вертикальная полоса для современной Валовой Силикатной Земли (Bulk Silicate Earth: BSE) по [4] для (а) и по [7] для (б). Os-изотопные данные для абиссальных перидотитов (Abyssal Peridotite: AP) взяты из [3, 7], для хондритовых метеоритов – из [6, 19, 20]; последние представлены в виде сегмента, заключенного между двумя фиолетовыми сходящимися наклонными линиями и отвечают их полному диапазону вариаций современных значений величин γ187Os, спроецированных во времени к первичному отношению 187Os/188Os для Солнечной системы. Все погрешности отвечают 2SD от среднего значения.

Скачать (309KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах