Возраст монцодиорит-порфиров из поздней дайковой фазы Конгорского массива (Полярный Урал) по результатам U-Pb (SIMS)-датирования цирконов
Автор: Соболев И.Д., Соболева А.А., Варламов Д.А.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 12 (276), 2017 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты U-Pb (SIMS)-изотопного датирования цирконов из монцодиорит-порфиров поздней дайковой фазы Конгорского массива (Полярный Урал), являющегося петротипическим массивом конгорского плутонического комплекса. Исследованные интрузивные породы образовались в глубинных частях девонской Малоуральской островной дуги и относятся к шошонит-латитовой серии. Рассчитанный средний конкордантный возраст цирконов (395±3) млн лет свидетельствует о том, что завершение формирования этого массива происходило в конце раннего девона в эмское время. Полученные данные имеют важное значение для уточнения возраста конгорского комплекса, долгое время остававшегося предметом дискуссий.
Малоуральская островная дуга, u-pb-геохронология, циркон, девонский период, полярный урал, монцодиориты
Короткий адрес: https://sciup.org/149129235
IDR: 149129235 | DOI: 10.19110/2221-1381-2017-12-16-24
Текст научной статьи Возраст монцодиорит-порфиров из поздней дайковой фазы Конгорского массива (Полярный Урал) по результатам U-Pb (SIMS)-датирования цирконов
Введение и постановка задачи
В Восточно-Уральской мегазоне (рис. 1, а) Полярного Урала (в пределах Войкарской зоны), к востоку от крупнейших на Урале офиолитовых массивов Рай-Из и Войкаро-Сыньинского (рис. 1, b), распространены многочисленные интрузивы среднепалеозойских гра-нитоидов, габброидов и монцонитоидов, которые слагают вытянутый в ССВ-направлении на 240 км Собский (Лагортинско-Кокпельский) батолит. Породы, слагающие батолит, активно изучались с середины XX века Н. А. Сириным (1962), Ю. Е. Молдаванцевым (1972), М. И. Буякайте [3] Р. Г. Язевой, В. В. Бочкарёвым [16], В. Д. Старковым (1985), П. М. Кучериной (ГС-50, 1991 г.), В. Л. Андреичевым [1], А. П. Прямоносовым [5], Д. Н. Ремизовым [12], Н. Б. Кузнецовым, О. В. Удоратиной [14] и многими другими геологами. Интрузивные образования Собского батолита относят к трём плутоническим комплексам. Наибольший объем слага- 16
ют раннесреднедевонские плагиогранитоиды, диориты и габброиды собского комплекса, в меньшем количестве присутствуют более поздние, предположительно среднепозднедевонские монцонитоиды и габброиды конгорского комплекса (рис. 1, b) и граниты среднедевонского янаслорского комплекса. Плутонические породы прорывают позднеордовикско-среднедевонские островодужные вулканогенные, терригенно-вулканогенные и осадочные образования. Силурийско-девонские вулканические и девонские плутонические породы генетически связаны между собой, интрузивные образования представляют собой глубинные части палеозойской Малоуральской (или Войкарской) островной дуги [6, 9, 12] или активной континентальной окраины Сибирского палеоконтинента [16].
По вопросу о возрасте пород собского комплекса в настоящее время разногласий нет, он считается раннесреднедевонским (410—393 млн лет) на основа-

Рис. 1. Тектонические схемы: а — тектоническая схема Уральского складчатого пояса и положение его Полярно-Уральского сегмента [10]: 1 — Mz-Kz-комплексы чехла Русской и Западно-Сибирской плит, 2 , 3 — палеозойские и докембрийские комплексы Западного Урала: 2 — преимущественно осадочные комплексы палеозойского возраста, 3 — осадочные, вулканогенные и плутонические комплексы позднедокембрийского возраста, 4 , 5 — палеозойские и докембрийские комплексы Восточного Урала: 4 — нижнесреднепалеозойские вулканогенно-осадочные образования, 5 — докембрийские и палеозойские осадочные, вулканогенно-осадочные, базит-гипербазитовые и гранитоидные образования, 6 — палеозойские и докембрийские комплексы Зауралья, 7 — Главный Уральский надвиг, 8 — контур тектонической схемы средней и южной частей Полярного Урала; b — тектоническая схема средней и южной частей Полярного Урала, составлена по материалам [4, 7]: 1 — позднедокембрийские и палеозойские образования Западно-Уральской мегазоны, 2 — мезозойско-кайнозойский чехол Западно-Сибирской плиты, 3 — 8 — раннесреднепалеозойские образования Войкарско-Щучьинского сегмента (Войкарской зоны) ВосточноУральской мегазоны: 3 — метаморфизованные базиты и гипербазиты Дзеляюско-Хордъюской подзоны, 4 — метаморфизованные гипербазиты и габброиды Райизско-Войкарской подзоны (массивы Рай-Из и Войкаро-Сыньинский), 5 — 8 — образования Малоуральской подзоны: 5 — раннесреднедевонские плагиогранитоиды собского комплекса, 6 — предположительно среднедевонско-раннекаменноугольные габброиды, диориты и монцонитоиды конторского комплекса, 7 — среднепозднедевонские гранитоиды янаслорского комплекса, 8 — позднеордовикско-среднедевонские вулканогенные и осадочно-вулканогенные образования, 9 — границы: а — Главный Уральский надвиг, b — разрывные нарушения, c — геологические границы, 10 — водоёмы: а — реки, b — озёра.
Fig. 1. Tectonic schemes: a — tectonic scheme of the Ural fold belt and position of its Polar-Ural segment from [10]: Captions: 1 — Mz-Kz complexes of the sedimentary cover of the Russian and West Siberian plates, 2 , 3 — Paleozoic and Precambrian complexes of the Western Urals: 2 — predominantly sedimentary Paleozoic complexes, 3 — Late Precambrian sedimentary, volcanogenic and plutonic complexes, 4, 5 — Paleozoic and Precambrian complexes of the Eastern Urals: 4 — Lower to Middle Paleozoic volcanic-sedimentary formations, 5 — Precambrian and Paleozoic sedimentary, volcanogenic-sedimentary, basic-ultrabasic and granitoid formations, 6 — Paleozoic and Precambrian complexes of the Trans-Uralian zone, 7 — the Main Ural Thrust, 8 — outline of the tectonic scheme of the middle and southern parts of the Polar Urals; b — tectonic scheme of the middle and southern parts of the Polar Urals, compiled from materials [4, 7]: Captions: 1 — Late Precambrian and Paleozoic formations of the West Uralian megazone, 2 — Mesozoic to Cenozoic sedimentary cover of the West Siberian plate, 3 — 8 — Early to Middle Paleozoic formations of the Voykar-Shchuchya segment (the Voykar zone) of the East Uralian megazone: 3 — metamorphosed basites and ultrabasites of the Dzelyayu-Khordyus zone, 4 — metamorphosed ultrabasites and gabbroids of the Rai-Iz-Voikar zone (Rai-Iz and Voykar-Synya massifs), 5 — 8 — the formations of the Malyi Ural zone: 5 — Early to Middle Devonian plagiogranitoids of the Sobsky Complex, 6 — Middle Devonian to Early Carboniferous (?) gabbroids, diorites and monzonitoids of the Kongor Complex, 7 — Middle to Late Devonian granitoids of the Yanaslor Complex, 8 — Late Ordovician to Middle Devonian volcanogenic and sedimentary-volcanogenic formations, 9 — boundaries: a — the Main Ural thrust, b — faults, c — geological boundaries, 10 — water reservoirs: а — rivers, b — lakes.
нии геологических взаимоотношений и хорошо согласующихся данных Rb-Sr- и U-Pb-изотопного датирования [1—3, 8, 11, 15, 17, 19]. Гранитоиды янаслорско-го комплекса также надежно датированы, для них Rb-Sr- и U-Pb-методами получен живетский (387—383 млн лет) возраст [1, 11, 15]. Но время формирования пород конторского комплекса долгое время не могли точно установить. Эти породы прорывают силурийско-раннедевонские вулканогенные образования малоуральской свиты, раннесреднедевонские терригенные породы варчатинской свиты, а также раннесреднедевонские плагиогранитоиды главной интрузивной фазы собско-го комплекса [7]. Верхний предел формирования пород конторского комплекса определяется тем, что они рассечены дайками субщелочных долеритов мусюрского комплекса, возраст которых считают позднедевонско-раннекаменноугольным [7] или пермотриасовым [6, 8]. Изотопное датирование пород конторского комплекса также не дало надёжно обоснованного возраста. K-Ar-методом по монофракциям минералов и валовым пробам пород Конторского массива получены датировки (310±20), (331±7), (331±5), (342±3) млн лет, соответствующие раннему—среднему карбону [5]. Большой разброс K-Ar-датировок минералов и пород конторского комплекса (от 248 до 376 млн лет) приведен также в работе В. Л. Андреичева [1]. Температура закрытия K-Ar-изотопной системы биотита и амфибола — около 350° и 550° соответственно [20], а в случае вторичных изменений и деформаций пород эти пороговые значения могут быть еще ниже. Можно предполагать, что K-Ar-система в минералах из пород конторского комплекса могла быть нарушена в ходе термальных событий, сопровождавших формирование в конце палеозоя аккреционно-коллизионного Уральского орогена. В этом случае молодые K-Ar-датировки отражают не время образования пород, а время их последующего преобразования.
Результаты U-Pb (SIMS)-датирования индивидуальных кристаллов циркона из пород Конторского массива также не дали окончательной ясности. Исследование (SHRIMP-II, ЦИИ ВСЕГЕИ) цирконов из образца монцодиорита главной интрузивной фазы Конторского массива [6] (рис. 2) дало два возрастных интервала — 396—402 млн лет и 363—380 млн лет, первый из которых интерпретируется как возраст цирконов, захваченных из вмещающих диоритов соб-ского комплекса, а второй — как время кристаллизации цирконов собственно конторского комплекса. Нами [13] тем же методом (U-Pb SIMS, SHRIMP-RG, Стэнфорд), в том числе для одного образца диоритов (массив Диоритовый, г. Северная Манюкую), были получены две подобные группы возрастов — 392—400 и 360—384 млн лет (рис. 2). Но на основании детального исследования строения зерен циркона мы предполагаем, что более древний возрастной интервал отвечает времени формирования диоритов конторского комплекса, а более молодой связан с преобразованием пород, возможно, при внедрении гранитоидов яна-слорского комплекса.
В связи с остающейся неопределенностью мы решили выполнить U-Pb-датирование цирконов из пород поздней дайковой фазы петротипического Конторского массива, что могло бы помочь определить время завершения формирования этого интрузива и конторского комплекса в целом.
Изотопные датировки для собского комплекса
1 111 • 11 и Андреичев, 2004 [1] и i i i >ф s s s • Буякайте и др., 1983 [3]
i s s o s s । Andreichev, 2000 [17]
i s s s s o s шАндреичев, Удоратина, 2000 [2]
i s s s s s s s s s s s s OS s s s s s s s s s s s । Андреичев, 2004 [1]
о о
► Estrada et al, 2012 [19]
^^^■2^^^— Ремизов и др., 2009 [11] ^■^™ Удоратина и др., 2008 [15]
*^ Викентьев и др., 2017 [8] Изотопные датировки для конторского комплекса ^^■^^^■v.;;^;^^^ Душин и др . 2014 [6]
^^^■2^^^^*™::^™:е Соболев и др , 2017 [13]
-
■^ Новые данные
420 440
Возраст, млн лет
Рис. 2. Обобщение результатов изотопно-геохронологических исследований пород собского и конторского комплексов Полярного Урала. Изотопные датировки приведены по литературным источникам [1—3, 6, 8, 11, 13, 15, 17, 19] и нашим новым данным. Методы изотопного датирования: 1 — K-Ar, 2 — Rb-Sr, 3 — Ar-Ar, 4 — U-Pb
Fig. 2. Summary chart of geochronological ages for the rocks of the Sobsky and Kongor Complexes of the Polar Urals. Isotopic ages used from [1—3, 6, 8, 11, 13, 15, 17, 19] and from our new data. Isotopic dating methods: 1 — K-Ar, 2 — Rb-Sr, 3 — Ar-Ar, 4 — U-Pb
Геологическая позиция
и строение Конгорского массива
Конторский массив расположен в бассейне рек Макаррузь и Хараматолоу (рис. 3). Он имеет штокообразную форму и размеры в плане 7.5x10 км при вертикальной мощности более 3 км. На севере, западе и востоке массива его контакты с раннедевонскими диори-тоидами и габброидами собского комплекса преимущественно тектонические, и только на небольшом участке в северной части массива во время геологического картирования масштаба 1:50 000 П. М. Кучериной (1991 г.) были установлены фрагменты дотектонического «горячего» контакта с кварцевыми диоритами собского комплекса, с экзоконтактовой зоной метаморфизованных и ороговикованных пород мощностью первые сотни метров [5]. На юге породы Конгорского массива прорывают метаморфизованные и интенсивно дислоцированные позднеордовикские вулканиты устьконгорской свиты с образованием в последних магнетитовых скарнов (рудопроявление Первая Рудная Горка).
Главная интрузивная фаза массива сложена преимущественно порфировидными породами среднего состава нормальной и повышенной щёлочности — габбро, диоритами, кварцевыми диоритами, монцогаб-бро, монцодиоритами и кварцевыми монцодиорита-ми. Они рассечены дайками монцодиорит-порфиров, кварцевых монцодиорит-порфиров и монцогаббро, представляющими собой позднюю интрузивную фазу. Дайки, хорошо выраженные в рельефе, образуют скальные выходы, возвышающиеся на фоне вмещающих пород главной интрузивной фазы. Мощность даек от 1 до 20 метров, для них характерно СЗ-, СЗЗ- и

2 km
Рис. 3. Геологическая карта бассейна р. Макаррузь (по [5]), с изменениями:
-
1 , 2 — стратифицированные образования: 1 — средне-верхнеордовикские вулканогенные и вулканогенно-осадочные образования устьконгорской свиты, 2 — юрско-меловые осадочные отложения Западно-Сибирской плиты; 3 — 11 — плутонические образования: 3 — среднепозднеордовикские метабазиты кэршорского комплекса, 4 — 8 — раннесреднедевонские образования собского комплекса: 4 — габброиды ранней интрузивной фазы, 5 , 6, 7 — диориты, тоналиты, трондьемиты главной интрузивной фазы соответственно, 8 — дайки плагиогранитоидов поздней фазы, 9 — 11 — среднедевонско-раннекаменноугольные (?) образования конторского комплекса: 9 — габброиды ранней интрузивной фазы, 10 — диориты и монцонитоиды главной интрузивной фазы, 11 — дайки монцонитоидов поздней фазы; 12 — границы: а — тектонические, b — геологические, с — фациальные; 13 — точки наблюдения с номерами образцов пород: а — образцы, для которых определён химический состав, b — образец, из которого продатированы цирконы
Fig. 3. Geological map of the Makarruz river basin according to [5], with changes.
Captions: 1, 2 — stratified formations: 1 — Middle to Upper-Ordovician volcanogenic and volcanogenic-sedimentary rocks of the Ust’Kongor Formation, 2 — Jurassic to Cretaceous sedimentary rocks of the West Siberian plate, 3 — 11 — plutonic formations: 3 — Middle to Late Ordovician metabasites of the Kershor Complex, 4 — 8 — Early to Middle Devonian formations of the Sobsky Complex: 4 — gabbroids of the early intrusive phase, 5, 6, 7 — diorites, tonalites, and trondhjemites of the main intrusive phase, respectively, 8 — dikes of plagiogranitoids of the late phase, 9 — 11 — Middle Devonian to Early Carboniferous (?) formations of the Kongor Complex: 9 — gabbroids of the early intrusive phase, 10 — diorites and monzonitoids of the main intrusive phase, 11 — monzonitoid dikes of the late phase, 12 — boundaries: a — tectonic, b — geological, c — between different intrusive rock types; 13 — sampling locations: a — samples for chemical analyses, b — samples for zircon dating
З-падение с различными углами наклона (от 40 до 90°). Контакты с вмещающими диоритами и монцодиорита-ми — резкие, секущие, с выраженными зонами закалки. Монцодиорит-порфиры преобладают среди пород дайковой фазы Конгорского массива, поэтому именно эти породы были отобраны нами в одной из даек для извлечения и датирования цирконов.
Методы исследования
Минеральный состав пород определялся методами оптической микроскопии в ГИН РАН (г. Москва) и уточнялся на электронном сканирующем микроскопе Tescan VEGA-IIXMU с энергодисперсионным спектрометром INCA Energy 450 и спектрометром с волно вой дисперсией Oxford INCA Wave 700 в ИЭМ РАН, (г. Черноголовка).
Силикатный анализ пород производился в лаборатории химии минерального сырья ИГ Коми НЦ УрО РАН методом рентгено-спектрального флюоресцентного анализа (аналитик С. Т. Неверов). Содержания в породах элементов-примесей определены методом ICP-MS в лаборатории анализа минерального вещества ИГЕМ РАН (аналитикЯ. В. Бычкова).
U-Pb-датирование и анализ элементов-примесей в индивидуальных кристаллах циркона проводились методом SIMS на ионном микрозонде SHRIMP-RG, принадлежащем Стэнфордскому университету и Геологической службе США, согласно методике, опи- 19
Минеральный и химический состав пород
В центральных частях даек монцодиорит-порфи-ры имеют резко порфировидную структуру, в эндо-контактовых частях наблюдаются признаки динамо -метаморфических преобразований. Порфировидные выделения (15—40 об. %) представлены крупными (720 мм) преимущественно вытянутыми вдоль плоскости контакта субидиоморфными зональными кристаллами плагиоклаза (An52-17) и небольшими (0.51.0 мм) зёрнами и гломеропорфировыми сростками интенсивно амфиболизированного диопсида (Wol50-52En3 6_ 38Fs11 _ 14), которые заключены в основную мелко-, тонкозернистую биотит-кварц-плагиоклаз-ка-лишпатовую массу. Среди акцессорных минералов встречаются апатит, ильменит, магнетит и титаномаг-нетит, зерна последнего по краям и трещинам часто бывают замещены титанитом. Кварцевые монцоди-орит-порфиры, слагающие некоторые дайки, содержат больше кварца (до 15 %) при меньших количествах темноцветных минералов.
Субщелочные породы, слагающие дайки Конгор-ского массива, характеризуются калий-натриевым и в меньшей степени калиевым типами щёлочности и классифицируются как монцодиориты, кварцевые монцо-диориты и монцогаббро. Породы относятся к шошонит-латитовой и высококалиевой известково-щелочной сериям и для них характерны следующие вариации состава (мас. %): SiO2 (51.2-59.6), TiO2 (0.6-0.7), Al2O3 (14.3-17.4), FeOобщ (5.5-7.5), MgO (3.0-7.7), CaO (4.97.9), Na2O (2.4-3.6), K2O (2.8-3.6).
Концентрации и характер распределения элементов-примесей во всех исследованных породах похожи и типичны для надсубдукционных образований. При умеренных суммарных содержаниях редкоземельных элементов (РЗЭ) от 78.7 до 108.8 г/т отмечается заметное обогащение лёгкими РЗЭ относительно тяжёлых (LaN/YbN 6.5-8.9). Составы пород, нормированные к примитивной мантии, обогащены крупноионными литофильными элементами-примесями (Cs, Rb, Ba, Sr, Pb), а также Th и U относительно высокозарядных элементов (Y, Zr, Hf, Nb, Ta), они характеризуются хорошо проявленными положительными аномалиями по Pb, Sr, U и отрицательными — по Nb и Ta.
Результаты датирования цирконов из монцодиорит-порфиров
Цирконы были отобраны из монцодиорит-порфиров (обр. S11/9-1, левый борт среднего течения р. Макаррузь, N 66°43'42'', E 65°15'6'', рис. 3), слагающих дайку мощностью около 5 метров, прорывающую породы главной интрузивной фазы в западной части Конторского массива. Было продатировано 10 индивидуальных кристаллов циркона (табл. 1, данные анализов приведены в порядке увеличения возрастов). В тех же зёрнах были определены содержания элементов-примесей (табл. 2, данные анализов приведены в порядке увеличения возрастов).
Цирконы представлены идиоморфными бипира-мидально-призматическими зернами размером 30-160 мкм, иногда имеющими слегка скругленные вершины. Кристаллы прозрачные, светло-желтые, в различной степени удлиненные (К^ л — 2.5-6). В катодных лучах (рис. 4) цирконы имеют яркое и умеренно-яркое свечение. Преобладают зёрна с контрастной секториаль-ной (зёрна № 1, 2, 7, 9, 10) и слабоконтрастной (часто размытой) осцилляционной (зёрна № 3, 4, 5) зональностью. В двух зёрнах зональность почти отсутствует (№ 6, 8).
Таблица 1. Результаты U-Pb SIMS-изотопного анализа зерен циркона из монцодиорит-порфиров конторского комплекса (обр. S11/9-1, Конторский массив, р. Макаррузь)
Table 1. Results of U-Pb SIMS-isotopic analysis of zircon grains from the monzodiorite porphyries of the Kongor Complex (sample S11/9-1, Kongor Pluton, the Makarruz River)
№ анализа / Analysis No. |
206Pbc, % |
Содержание, г/т / Content, ppm |
232Th/ 238U |
Изотопные отношения, ± % (1o) / Isotopic ratios ± % (1o) |
Rho |
Возраст, млн лет, ± 1о / Age, Ma, ± 1o |
D, % |
|||||
U |
Th |
206 Pb * |
207 Pb/ 206 Pb |
207Pb/235U |
206 Pb/ 238 U |
206 Pb/ 238 U |
207 Pb/ 206 Pb |
|||||
4.1 |
-0.24 |
171 |
76 |
9.0 |
0.46 |
0.0583 ±3.4 |
0.494 ±4.9 |
0.0615 ±3.5 |
0.72 |
385 ±13 |
540 ±75 |
40 |
7.1 |
0.00 |
152 |
58 |
8.2 |
0.39 |
0.0565 ±2.4 |
0.487 ±2.5 |
0.0624 ±0.9 |
0.35 |
390 ±3 |
472 ±52 |
21 |
8.1 |
0.19 |
96 |
35 |
5.1 |
0.38 |
0.0546 ±4.1 |
0.470 ±4.2 |
0.0624 ±1.1 |
0.25 |
390 ±4 |
395 ±91 |
1 |
3.1 |
0.48 |
104 |
38 |
5.6 |
0.38 |
0.0524 ±5.2 |
0.451 ±5.4 |
0.0624 ±1.7 |
0.31 |
390 ±6 |
302 ±118 |
-23 |
9.1 |
0.13 |
144 |
70 |
7.8 |
0.50 |
0.0534 ±3.2 |
0.461 ±4.0 |
0.0626 ±2.4 |
0.60 |
392 ±9 |
344 ±71 |
-12 |
5.1 |
0.19 |
193 |
98 |
10.4 |
0.52 |
0.0509 ±3.1 |
0.440 ±3.2 |
0.0627 ±0.8 |
0.26 |
392 ±3 |
235 ±72 |
-40 |
6.1 |
0.71 |
148 |
80 |
8.1 |
0.56 |
0.0560 ±6.4 |
0.489 ±6.5 |
0.0633 ±1.1 |
0.17 |
396 ±4 |
450 ±143 |
14 |
2.1 |
0.28 |
184 |
109 |
10.1 |
0.61 |
0.0549 ±3.2 |
0.482 ±3.3 |
0.0637 ±0.8 |
0.25 |
398 ±3 |
408 ±72 |
3 |
10.1 |
-1.00 |
52 |
16 |
2.9 |
0.32 |
0.0606 ±8.3 |
0.534 ±8.5 |
0.0639 ±1.4 |
0.17 |
400 ±6 |
624 ±180 |
56 |
1.1 |
0.14 |
119 |
64 |
6.6 |
0.55 |
0.0538 ±3.4 |
0.478 ±3.5 |
0.0644 ±1.0 |
0.28 |
403 ±4 |
363 ±76 |
-10 |
Примечания. Ошибка в калибровке стандарта составляет 0.50 %; 206Pbc и 206Pb * — содержание обыкновенного и радиогенного свинца соответственно; изотопные отношения и возрасты скорректированы по измеренному 204Pb; D — дискордантность: D = 100Цвозраст (207Pb/206Pb)/возраст (206Pb/238U) — 1]; Rho — коэффициент корреляции между ошибками определения изотопных отношений 206Pb/238U и 207Pb/235U.
Notes. Error in calibration of standard is 0.50 %; 206Pbc and 206Pb * — content of common and radiogenic lead, respectively; isotopic ratios and ages are corrected from measured 204Pb; D — discordance: D = 100^[age (207Pb/206Pb)/age (206Pb/238U) - 1]; Rho is correlation coefficient between 206Pb/238U and 207Pb/235U isotope ratio detection errors.

Рис. 4. Катодолюминесцентные изображения цирконов c номерами датированных зерен и графики с конкордией для возрастов цирконов из монцодиорит-порфиров поздней фазы Конгорского массива (обр. S11/9-1). Эллипсы погрешностей соответствуют 2 о

Рис. 5. Графики распределения РЗЭ в цирконах из монцодиорит-порфиров поздней фазы Конгорского массива (обр. S11/9-1). Содержания РЗЭ нормированы к составу хондрита CI по [22]
Fig. 5. REE patterns for zircons from monzodiorite-porphyries of the late phase of the Kongor Pluton (sample S11/9-1). Ree concentrations are normalized to chondrite CI after [22]
Fig. 4. Cathodoluminescence images of zircons with spot numbers and ages, conventional concordia diagram for zircons from mon-zodiorite porphyries of the late phase of the Kongor Pluton (sample S11/9-1). Errors are shown as ellipses at the 2 o level
Таблица 2. Содержания элементов-примесей в цирконах из монцодиорит-порфиров конгорского комплекса (обр. S11/9-1, Конгорский массив, р. Макаррузь)
Table 2. Trace element composition (ppm) in zircons from the monzodiorite porphyries of the Kongor Complex (sample S11/9-1, Kongor Pluton, the Makarruz River)
Компонент / Component |
Номера анализируемых областей в кристаллах циркона / Numbers of the analyzed regions in zircon crystals |
|||||||||
4.1 |
7.1 |
8.1 |
3.1 |
9.1 |
5.1 |
6.1 |
2.1 |
10.1 |
1.1 |
|
La |
0.03 |
0.02 |
0.01 |
0.03 |
0.06 |
0.02 |
0.04 |
0.05 |
0.01 |
0.02 |
Ce |
18.96 |
13.05 |
6.88 |
10.49 |
16.26 |
25.62 |
18.77 |
22.41 |
8.67 |
16.47 |
Pr* |
0.08 |
0.07 |
0.02 |
0.04 |
0.15 |
0.10 |
0.07 |
0.18 |
0.01 |
0.09 |
Nd |
0.92 |
1.04 |
0.25 |
0.39 |
1.79 |
1.77 |
0.80 |
2.53 |
0.12 |
1.68 |
Sm |
3.03 |
2.23 |
0.97 |
1.09 |
3.80 |
5.45 |
2.58 |
5.75 |
0.54 |
4.34 |
Eu |
1.17 |
0.92 |
0.48 |
0.48 |
1.32 |
1.47 |
0.87 |
1.93 |
0.24 |
1.46 |
Gd |
22.44 |
15.39 |
6.88 |
8.32 |
28.73 |
34.49 |
19.15 |
42.09 |
4.83 |
28.64 |
Dy |
83.87 |
61.04 |
26.51 |
34.70 |
95.59 |
131.75 |
78.15 |
144.27 |
20.93 |
92.41 |
Er |
164.88 |
140.64 |
64.56 |
76.10 |
169.45 |
254.96 |
152.89 |
265.69 |
45.95 |
173.38 |
Yb |
337.27 |
325.69 |
168.17 |
175.81 |
340.76 |
530.46 |
311.69 |
513.38 |
108.44 |
347.35 |
Fe |
5.92 |
1.27 |
1.32 |
2.50 |
1.39 |
1.58 |
4.96 |
2.62 |
0.67 |
0.72 |
48Ti |
6.93 |
12.41 |
4.14 |
6.90 |
7.14 |
6.00 |
6.41 |
7.53 |
5.02 |
7.54 |
49Ti |
7.12 |
12.09 |
3.96 |
6.79 |
7.52 |
5.89 |
6.55 |
7.32 |
5.05 |
7.43 |
Y |
913.29 |
749.99 |
343.28 |
410.84 |
979.24 |
1399.25 |
819.92 |
1493.07 |
250.81 |
988.81 |
Hf |
9728.18 |
9942.90 |
11696.93 |
10301.74 |
10233.54 |
12442.49 |
11375.89 |
10792.02 |
10147.76 |
10459.91 |
Th |
76.13 |
57.54 |
34.87 |
38.04 |
69.73 |
97.57 |
80.27 |
108.96 |
16.04 |
63.91 |
U |
171.01 |
152.18 |
96.06 |
104.14 |
144.37 |
192.92 |
148.13 |
183.79 |
51.98 |
119.22 |
Th/U |
0.45 |
0.38 |
0.36 |
0.37 |
0.48 |
0.51 |
0.54 |
0.59 |
0.31 |
0.54 |
Eu/Eu* |
0.31 |
0.36 |
0.42 |
0.35 |
0.28 |
0.25 |
0.27 |
0.27 |
0.31 |
0.30 |
Ce/Ce* |
64.58 |
49.28 |
107.28 |
63.93 |
29.93 |
71.58 |
64.12 |
34.96 |
197.63 |
52.11 |
ЕРЗЭ |
632.6 |
560.1 |
274.7 |
307.4 |
657.9 |
986.1 |
585.0 |
998.3 |
189.7 |
665.8 |
Yb N /La N |
13980 |
20711 |
42361 |
9242 |
8208 |
35345 |
10972 |
13566 |
24655 |
29425 |
T(48Ti) °C |
779 |
841 |
730 |
779 |
782 |
765 |
772 |
788 |
748 |
788 |
Возраст, млн лет / Age, Ma |
385 |
390 |
390 |
390 |
392 |
392 |
396 |
398 |
400 |
403 |
Для цирконов характерны низкие концентрации U и Th — 52—193 и 16—109 г/т соответственно при выдержанных значениях Th/U — 0.31—0.59 (табл. 2). При значительных вариациях суммарных концентраций РЗЭ (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb) от 190 до 998 г/т характер их распределения весьма похож. Для РЗЭ в цирконах характерна четко выраженная дифференциация с сильным обогащением тяжёлыми РЗЭ относительно лёгких (YbN/LaN — 8208—42361), значительная по величине положительная Ce-аномалия (Ce/Ce* — 30—107) и небольшая отрицательная Eu-аномалия (Eu/ Eu* — 0.25—0.42) (рис. 5, табл. 2). По содержанию Ti в цирконе [23] оценена модельная температура кристаллизации, она варьирует в интервале 841—730 °C (при aSio2=1 и aTio2=0.7). Сходство состава цирконов (рис. 5) свидетельствует о том, что все проанализированные зерна имеют одинаковое происхождение, а по характеру распределения РЗЭ и данным Ti-термометрии цирконы соответствуют типичным цирконам магматического генезиса [21].
По 10 анализам получен диапазон 206РЬ/ 2 38и-возра-стов 385—403 млн лет. Рассчитанный средний кон-кордантный возраст (рис. 4) — (395 ± 3) млн лет (2о СКВО=0.0086).
Обсуждение результатов
Проведенное U-Pb-датирование цирконов из монцо-диорит-порфиров поздней дайковой фазы Конторского массива позволило уточнить время окончания формирования этого интрузива, являющегося петротипиче-ским массивом конторского комплекса. Все цирконы в исследованном образце показали близкие возрасты, и рассчитанный для них средний конкордантный возраст (395 ± 3) млн лет соответствует времени кристаллизации более древней группы цирконов (392—400 млн лет) из диоритов главной интрузивной фазы конторского комплекса [13]. С учётом всех опубликованных U-Pb-изотопных датировок цирконов [6, 13] временной диапазон формирования конторского комплекса составляет 399—395 млн лет (вторая половина эмского века) (рис. 2). Этот диапазон близок к нижней границе возраста этого комплекса, предполагаемого по геологическим данным, а также коррелируется со временем формирования части плагиогранитоидов собско-го комплекса, возраст которого надёжно установлен по геологическим и многочисленным изотопным [1—3, 8, 11, 15, 17, 19] датировкам — 410—393 млн лет (пражско-раннеэйфельское время) (рис. 2).
Заключение
Результаты U-Pb-датирования цирконов из пород поздней дайковой фазы Конторского массива свидетельствуют о том, что завершение формирования этого массива происходило в конце раннего девона в эмское время. Полученные данные имеют важное значение для уточнения возраста конторского комплекса, поскольку Конторский массив является петротипиче-ским.
Авторы благодарят М. А. Кобла (Стэнфордский университет, Стэнфорд, США), выполнившего U-Pb SIMS-датирование цирконов и анализ в них элементов-примесей, С. Т. Неверова (ИГКоми НЦ УрО РАН), выполнившего определение петрогенных элементов в породах методом рентгено-флюоресцентного спектрального анализа, Я. В. 22
Бычкову (ИГЕМ РАН) за анализ элементов-примесей в породах методом ICP-MS.
Изготовление петрографических шлифов, получение катодолюминесцентных изображений кристаллов циркона, их U-Pb-датирование и определение в них элементов-примесей выполнены за счет средств гранта РФФИ «Мой первый грант» (№ 16-35-00552). Определение минерального и химического состава пород произведено за счет средств гранта РНФ (№ 16-17-10251).
Список литературы Возраст монцодиорит-порфиров из поздней дайковой фазы Конгорского массива (Полярный Урал) по результатам U-Pb (SIMS)-датирования цирконов
- Андреичев В. Л. Изотопная геохронология ультрамафит-мафитовых и гранитоидных ассоциаций восточного склона Полярного Урала. Сыктывкар: Геопринт, 2004, 44 с.
- Андреичев В. Л., Удоратина О. В. Новые данные о возрасте гранитоидов конгорского комплекса (Полярный Урал) // Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты: Тез. докл. I Российской конф. по изотопной геохронологии. М.: ГЕОС, 2000. С. 28-30.
- Геохимия изотопов в офиолитах Полярного Урала / М. И. Буякайте, В. И. Виноградов, В. Н. Кулешов и др. М.: Наука, 1983. 183 с. (Тр. ГИН АН СССР; Вып. 376).
- Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Серия Западно-Сибирская. Лист Q-42 (Салехард). Объяснительная записка / Л. И. Зылёва, А. Л Коновалов, А. П. Казак и др. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2014. 396 с.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200000 2-е изд. Серия Полярно-Уральская. Лист Q-41-XII. Объяснительная записка / А. П. Прямоносов, А. Е. Степанов, Т. В. Телегина и др. СПб, 2001, 213 с.