Zhaman-Koitass granite-leukogranite massif (Northern Kazakhstan): U-Pb age, mineralogical and geochemical features, geodynamic analysis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. The Zhaman-Koitass granite-leucogranite massif of the Borovsk complex in Northern Kazakhstan. In the platform cover of the West Siberian plate, overlying granite-leucogranites, a large uranium deposit Semizbai of sandstone type is localized. Materials and methods. Geochemical, mineralogical, and geochronological studies of granite-leucogranites were conducted by X-ray fluorescence analysis, ICP-MS, electron probe microanalysis, scanning electron microscopy, and LA-ICP-MS (Analytical Center for multi-elemental and isotope research SB RAS). Results and conclusions. The Zhaman-Koitass massif is composed by A-type subalkaline leucogranites (SiO2 = 72.8–75.4 wt %, Na2O + K2O = 7.5–8.8 wt %, K2O/Na2O = 1.11–1.25, ∑REE = 120–231 ppm, (La/Yb)n = 10–22, Eu/Eu* = 0.2–0.4), which are characterized by titanite-ilmenite-magnetite accessory specialization. U-Pb isotope dating confirms the silurian age of the Zhaman-Koitass granite-leucogranites (426–420 Ma). The obtained geochronological data, along with the similarity of the chemical composition of the rocks, confirm that the granite-leucogranites of the Zhaman-Koitass massif belong to the Borovsk complex. The significant age interval between the ordovician granitoids of the krykkuduk complex (448 ± 2 Ma) and the silurian granite-leucogranites of the karabulak and borovsk complexes considered in the article (431–426 Ma) suggests a change in the geodynamic situation from suprasubduction to transform marginal-continental.

About the authors

A. G. Vladimirov

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

A. V. Karpov

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

Email: akarpov@igm.nsc.ru

I. Yu. Annikova

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

Email: ira99@igm.nsc.ru

E. I. Mikheev

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS; Novosibirsk State University

References

  1. Бушляков И.Н., Холоднов В.В. (1986) Галогены в петрогенезисе и рудоносности гранитоидов. М.: Наука, 191 с.
  2. Геологическая карта СССР. (1962а) М-б 1 : 1 000 000. Л. N-43 (Омск). Объяснит. записка. (Ред. В.П. Казаринов, И.И. Краснов, П.А. Кукин, Т.И. Осынко, Н.Н. Ростовцев). М.: Госгеолтехиздат, 265 с.
  3. Геологическая карта СССР. (1962б) М-б 1 : 200 000. Сер. Карагандинская. Л. N-43-XXV. Объяснит. записка. (Ред. Р.А. Борукаев). М.: Госгеолтехиздат, 95 с.
  4. Гребенников А.В. (2014) Гранитоиды А-типа: проблемы диагностики, формирования и систематики. Гео логия и геофизика, 55(9), 1356-1373. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2014.08.003
  5. Дегтярев К.Е. (1999) Тектоническая эволюция раннепалеозойской активной окраины в Казахстане. М.: Наука, 123 с.
  6. Дегтярев К.Е. (2010) Каледониды Казахстана и Северного Тянь-Шаня: строение, тектоническая эволюция и процессы формирования континентальной коры. Автореф. дисс. … докт. геол.-мин. наук. М.: ГИН РАН, 50 с.
  7. Дегтярев К.Е. (2012) Тектоническая эволюция раннепалеозойских островодужных систем и формирование континентальной коры каледонид Казахстана. М.: ГЕОС, 289 с.
  8. Летников Ф.А. (1975) Гранитоиды глыбовых областей. Новосибирск: Наука, 216 с.
  9. Летников Ф.А., Котов А.Б., Дегтярев К.Е., Сальникова Е.Б., Левченков О.А., Шершакова М.М., Шершаков А.В., Ризванова Н.Г., Макеев А.Ф., Толкачев М.Д. (2009а) Позднеордовикские гранитоиды Северного Казахстана: U-Pb возраст и тектоническое положение. Докл. АН, 424(2), 222-226.
  10. Летников Ф.А., Котов А.Б., Дегтярев К.Е., Сальникова Е.Б., Левченков О.А., Шершакова М.М., Шершаков А.В., Ризванова Н.Г., Макеев А.Ф., Толкачев М.Д. (2009б) Силурийские граниты Северного Казахстана: U-Pb возраст и тектоническая позиция. Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(3), 46-54.
  11. Магматизм Северного Казахстана. (1988) (Под ред. А.А. Абдулина). Алма-Ата: Наука, 168 с.
  12. Магматические горные породы. (1983) (Под ред. О.А. Богатикова). Т. 1. Классификация, номенклатура, петрография. Ч. 1. М.: Наука, 368 с.
  13. Магматические комплексы Казахстана: Кокчетав-Северо-Тянь-Шаньская складчатая система. (1982) (Под ред. М.А. Абдулкабирова). Алма-Ата: Наука, 236 с.
  14. Недосекова И.Л., Беляцкий Б.В., Белоусова Е.А. (2016) Редкие элементы и изотопный состав гафния как индикаторы генезиса циркона при эволюции щелочно-карбонатитовой магматической системы (ильмено-вишневогорский комплекс, Урал, Россия). Геология и геофизика, 57(6), 1135-1154.
  15. Николаева И.В., Палесский С.В., Чирко О.С., Черноножкин С.М. (2012) Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после сплавления с LiBO 2 . Аналитика и контроль, 16(2), 134-142.
  16. Ханчук А.И., Голозубов В.В., Мартынов Ю.А., Симаненко В.П. (1997) Раннемеловая и палеогеновая трансформные континентальные окраины (калифорнийский тип) Дальнего Востока России. Тектоника Азии. М.: ГЕОС, 240-243.
  17. Шатагин К.Н., Дегтярев К.Е., Голубев В.Н., Астраханцев О.В., Кузнецов Н.Б. (2001) Вертикальная и латеральная неоднородность коры Северного Казахстана: данные геохронологического и изотопно-геохимического изучения палеозойских гранитоидов. Геотектоника, (5), 26-44.
  18. Andersen T. (2002) Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204 Pb. Chem. Geol., 192, 59-79.
  19. Bell E.A., Boehnke P., Harrison M.T. (2016) Recovering the primary geochemistry of Jack Hills zircons trough quantitative estimates of chemical alteration. Geochim. Cosmochim. Acta, 191, 187-202.
  20. Belousova E.A., Griffin W.I., O’Reilly S.Y., Fisher N.I. (2002) Igneous zircon: trace element composition as an indicator of source type. Contrib. Mineral. Petrol., 143, 602-622.
  21. Black L.P., Kamo S.L., Allen C.M., Davis D.W., Aleinikoff J.N., Valley J.V., Mindfil R., Campbell I.H., Korsch R.J., Williams I.S., Foudoulis C. (2004) Improved 206 Pb/ 238 U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element-related matrix effect; SHRIMP, IDTIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards. Chem. Geol., 205, 115-140.
  22. Exertier F., La Fontaine A., Corcoran C., Piazolo S., Belousova E., Peng Z., Gault B., Saxey D.W., Fougerouse D., Reddy S.M., Pedrazzini S., Bagot P.A.J., Moody M.P., Langelier B., Moser D.E., Botton G.A., Vogel F., Thompson G.B., Blanchard P.T., Chiaramonti A.N., Reinhard D.A., Rice K.P., Schreiber D.K., Kruska K., Wang J., Cairney J.M. (2018) Atom probe tomography analysis of the reference zircon GJ-1: An interlaboratory study. Chem. Geol., 495, 27-35.
  23. Griffin W.L., Powell W.J. Pearson N.J., O’Reilly S.Y. (2008) GLITTER: Data reduction software for laser ablation ICP-MS. (Ed. P. Sylvester). Laser Ablation ICP-MS in the Earth Sciences: Currentpractices and outstanding issues: Mineralogical Association of Canada, Short Course Series, 40, 307-311.
  24. Hoskin P.W.O., Kinny P.D., Wyborn D., Chappell B.W. (2000) Identifying accessory mineral saturation during differentiation in granitoid magmas: and integrated approach. J. Petrol., 41, 1365-1396.
  25. Hoskin P.O.W., Schaltegger U. (2003) The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis. Rev. Mineral. Geochem., 53, 27-62.
  26. Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. (2004) The application of laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry to in-situ U-Pb zircon geochronology. Chem. Geol., 211, 47-69.
  27. McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol., 120, 223-253.
  28. Piazolo S., Belousova E., La Fontaine A., Corcoran C., Cairney J.M. (2017) Trace element homogeneity from micron- to atom scale: Implication for the suitability of the zircon GJ-1 as a trace element reference material. Chem. Geol., 456, 10-18.
  29. Slama J., Kosler J., Condon D.J., Crowley J.L., Gerdes A., Hanchar J.M., Horstwood M.S.A., Morris G.A., Nasdala L., Norberg N., Schaltegger U., Schoene B., Tubrett M.N., Whitehouse M.J. (2008) Plesovice zircon – a new natural reference material for U-Pb and Hf isotopic microanalysis. Chem. Geol., 249, 1-35.
  30. Sokolova E.V., Hawthorne F.C., Della Ventura G., Kartashov P.M. (2004) Chevkinite-(Ce): Crystal structure and the effect of moderate radiation-induced, damage on siteoccupancy refinement, Locality: Mongolia, Crystal (1). Canad. Miner., 42, 1013-1025.
  31. Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W. (1987) A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contrib. Mineral. Petrol., 95, 407-419.
  32. Yuan H.L., Gao S., Dia M.N., Zong C.L., Günter D., Fontaine G.H., Liu X.M., Diwu C.R. (2008) Simultaneous determination of U-Pb age, Hf isotopes and trace element compositions of zircon by excimer laser-ablation quadrupole and multiple-collector ICP-MS. Chem. Geol., 247, 100-118.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Vladimirov A.G., Karpov A.V., Annikova I.Y., Mikheev E.I.

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».