Mineralogy, fluid regime and potential ore content of the post-accretion Ivdel gabbrodolerite-monzonite-granodiorite complex (Northern Urals)

封面

如何引用文章

全文:

详细

Research subject. Hypabyssal intrusive bodies of a gabbro-dolerite-monzonite-granodiorite composition, common among the Devonian island-arc sequences of the East Tagil structural-formational zone in the Northern Urals. These bodies are dated as the Late Devonian-Early Carboniferous and attributed to the post-accretionary continuously differentiated Ivdel complex. Material and methods. The composition of rock-forming and accessory minerals of these intrusive bodies was studied using an SX-100 microanalyzer. This made it possible to obtain new data on the conditions of their formation, features of the fluid regime, and potential ore content. In addition, the geodynamic setting of this period was clarified, along with the composition, possible position of the primary mantle source, and the features of its fluid regime. Results. It was established that the mafic rocks (dolerites) in the Ivdel complex correspond to derivatives of the depleted mantle, with a primary source close to N-MORB basalts. The connection between the source and the separation of the slab and the “mantle window” located under the frontal zone of the former East Tagil island arc was substantiated. Such a position of the melting chamber determines the primary weak water saturation of dolerite magmas and their redox regime. According to mineralogical data, this feature is further manifested in the formation of the entire series of rocks of the Ivdel complex (with an increase in the iron index of clinopyroxenes and amphiboles, an increase in titanium contents in titanomagnetite, and other data). Further evolution of magmas (from dolerites to monzonites, quartz diorites, and granodiorites) occurred as they moved upward to the Earth’s surface and reflected the increasing contamination of differentiated melts by suprasubduction island-arc matter. Another important petrological feature of this complex is its formation with the participation of a chlorine-rich magmatogenic fluid. Depending on the composition of intruding melts, their contents of water, chlorine and oxygen activity, a number of autonomous degassing fluid-magmatic systems are formed. These systems are characterized by noticeable features in the processes of post-magmatic autometasomatosis, with the participation of an iron-chloride fluid. According to the regime of volatiles (halogens, water, and oxygen), the common affiliation of such autonomous fluid-magmatic systems to titanomagnetite ferrofacies (according to G.B. Fershtater), determines both their general metallogenic specialization and potential ore content. The removal of volatiles from such fluid-magmatic systems could be accompanied by extraction and transfer of chlorophyll ore elements from crystallizing melts to exocontacts of intrusive bodies. This, in the presence of migration zones favorable for fluids (faults, crushing zones, etc.) and geochemical barriers (especially in the presence of favorable enclosing sulfide-bearing island-arc strata), could have contributed to the formation of hydrothermal-metasomatic ore mineralization (Cu, Zn, Au, Mo and etc.). Such ore-bearing zones during erosion could be the primary source of gold for the known placers of this region. Large bodies of gabbrodolerites of the Ivdel complex may be promising for high-Ti magnetite-ilmenite mineralization.

作者简介

V. Kholodnov

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

E. Shagalov

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

G. Petrov

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

参考

  1. Авдейко Г.П., Палуева А.А., Хлебородова О.А. (2006) Геодинамические условия вулканизма и магмообразования Курило-Камчатской островодужной системы. Петрология, 14(3), 248-265.
  2. Антонов А.Ю. (2006) Вещественная зональность четвертичного вулканизма Курильской островной дуги и новые петрологические следствия. Литосфера, (1), 22-44.
  3. Лебедев В.А., Парфенов А.В., Якушев А.И. (2018) Неоген-четвертичный магматизм Чалдыранской равнины и ее обрамления (восточная Турция): пример постколлизионной эволюции от надсубдукционного к внутриплитному типу. Петрология, 26(5), 486-510.
  4. Маракушев А.А., Безмен Н.И. (1992) Минералого-петрологические критерии рудоносности изверженных пород. М.: Наука, 316 с.
  5. Петров Г.А. (2022) Геохимические особенности вулканитов северной части Тагильской структуры как отражение эволюции палеозоны субдукции. Литосфера, 22(6), 709-740.
  6. Петров Г.А., Ронкин Ю.Л., Маслов А.В. (2021а) Проявление позднедевонского постаккреционного магматизма на восточном склоне Северного Урала: новые данные о возрасте и геохимии. Докл. РАН, 500(1), 38-46.
  7. Петров Г.А., Тристан Н.И., Бороздина Г.Н., Маслов А.В. (2021б) Стратиграфия и обстановки формирования девонских толщ Тагильской мегазоны на Северном Урале. Стратиграфия. Геол. корреляция, 29(3), 3-28.
  8. Петров Г.А., Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Ронкин Ю.Л. (2023) Позднедевонский габбро-долерит-монцонитгранодиоритовый комплекс в бассейне р. Северная Сосьва (Северный Урал): новые данные о составе, возрасте и геохимии. Литосфера, 23(6), 1038-1058. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2023-23-6-1038-1058
  9. Полтавец А.Ю. (1975) Обсуждение титаномагнетитового геотермометра Баддингтона-Линдсли на основе сравнительного анализа равновесий шпинелидов магнетитовой серии. Изв. АН СССР. Сер. Геол., (6), 63-72.
  10. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
  11. Салихов Д.Н., Холоднов В.В., Пучков В.Н., Рахимов И.Р. (2019) Магнитогорская зона Южного Урала в позднем палеозое: магматизм, флюидный режим, металлогения, геодинамика. М.: Наука, 392 с.
  12. Симонов В.А., Клец А.Г., Ковязин С.В., Ступаков С.И., Травин А.В. (2010) Физико-химические условия раннего плюмового магматизма Западной Сибири. Геология и геофизика, 51(9), 1277-1297.
  13. Ферштатер Г.Б. (1987) Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 232 с.
  14. Фролова Т.И., Бурикова И.А. (1997) Магматические формации современных геотектонических обстановок: Уч. пособие. М.: Изд-во МГУ, 320 с.
  15. Холоднов В.В., Бушляков И.Н. (2002). Галогены в эндогенном рудообразовании. Екатеринбург: УрО РАН, 390 с.
  16. Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д., Коновалова Е.В. (2015) Состав и условия формирования Ti-Fe-V оруденения в двупироксеновом габбро Медведевского месторождения (Ю. Урал). Ч. I. Петрохимическая и геохимическая характеристика пород и руд. Литосфера, (6), 69-83.
  17. Холоднов В.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д., Коновалова Е.В. (2016) Состав и условия формирования Ti-Fe-V оруденения в двупироксеновом габбро Медведевского месторождения (Ю. Урал). Ч. II. Стадийность рудообразования как результат эволюции рудоносного расплава. Литосфера, (2), 48-70.
  18. Холоднов В.В., Шардакова Г.Ю., Пучков В.Н., Петров Г.А., Шагалов Е.С., Салихов Д.Н., Коровко А.В., Прибавкин С.В., Рахимов И.Р., Бородина Н.С. (2021) Палеозойский гранитоидный магматизм Северного, Среднего и Южного Урала как отражение этапов геодинамической и геохимической эволюции коллизионного орогена. Геодинамика и тектонофизика, 12(2), 225-245.
  19. Barberi F., Ferrara G., Santacroce R., Treuil M., Varet J. (1975) A transitional basalt-pantellerite sequence of fractional crystallisation, the Boina centre (Afar rift, Ethiopia). J. Petrol., (16), 22-56.
  20. Cathelineau M., Nieva D.A. (1985) chlorite solid solution geothermometer The Los Azufres (Mexico) geothermal system. Contrib. Mineral. Petrol., 91, 235-244.
  21. Eugster H.P., Wones D.R. (1962) Stability relations of the ferruginous biotite, annite. J. Petrol., 3(1), 82-125.
  22. Hammarstrom J.M., Zen E.-An. (1986) Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarometer. Amer. Miner., 71(11/12), 1297-1313.
  23. Hawthorne F.C., Oberti R., Harlow G.E., Maresch W.V., Martin R.F., Schumacher J.C., Welch M.D. (2012) Nomenclature of the amphibole supergroup. Amer. Miner., 97, 2031-2048.
  24. Hey M.H. (1954) A new review of the chlorites. Mineral. Magaz. J. Mineral. Soc., XXX(224), 277-292.
  25. Hollister L.S., Grissom G.C., Peters E.K., Sttowell H.H., Sisson V.B. (1987) Conformation of the empirical correlation of AI in hornblende with pressure of solidification of calcalkaline plutons. Amer. Miner., 72, 231-239.
  26. Johnson M.C. Rutherford M.J. (1989) Experimental calibration of the aluminium in hornblende geobarometer with application to Long valley Caldera, California volcanic rocks. Geology, 17, 837-841.
  27. Jowett E.C. (1991) Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer. GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting, Program with Abstracts, 16, A62, Toronto.
  28. Kranidiotis P., MacLean W.H. (1987) Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec. Econ. Geol., 82, 1898-1911.
  29. Morimoto, N., Fabries J., Ferguson A.K., Ginzburg I.V., Ross M., Seifert F.A., Zussman J., Aoki K., Gottardi G. (1988) Nomenclature of pyroxenes. Mineral. Petrol., 39, 55-76.
  30. Otten M.T. (1984) The origin of brown hornblende in the Artfjallet gabbro and dolerites. Contrib. Mineral. Petrol., 86, 189-199.
  31. Pearce J.A. (1983) Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at acrive continental margins. Continental Basalts and Mantle Xenoliths. Shiva Publishing Ltd., Cambridge, Mass., 230-249.
  32. Schmidt M.W. (1991) Experimental calibration of the Al-inhornblende geobarometer at 650 ºC, 3.5–13.0 kbar. Terra Abstr., 3(1), 30.
  33. Sun S.-S., McDonough W.F. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle compositions and processes. Magmatism in Ocean Basins. Geol. Soc. Spec. Publ. Lond., 42, 313-345.
  34. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The continental crust; its composition and evolution. Blackwell, Cambrige, Mass., 312.
  35. Zang W., Fyfe W.S. (1995) Chloritization of the hydrothermally altered bedrock Igarape Bahia gold deposit, Carajas, Brazil. Mineral. Depos., 30, 30-38.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Kholodnov V.V., Shagalov E.S., Petrov G.A., 2024

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».