Age of Zashikhinsky rare metal deposit (Eastern Sayan): results of U-Pb (ID TIMS) geochronological studies of metamictic zircon

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article discusses the issue of the age of rare-metal granites of the Zashikhinskoye field. To obtain U-Pb (ID TIMS) geochronological data, a modified chemical abrasion technique with preliminary high-temperature annealing was used for metamictic zircon. Estimates of the age of alkaline leucogranites and albitites coincide and correspond to the age of formation of rare-metal granites of the Zashikhinskoye field 267±1 Ma. Within East Sayan, igneous rocks with close age are not yet known. The closest area of magmatic activity of this time was the large zonal Hangai magmatic range, which arose under the influence of the mantle plume and is characterized by widespread development in its peripheral part of alkaline and bimodal, including rare-metal magmatic associations. The Zashikhinskoye field is more than 350 km from the edge of its range. Nevertheless, on the basis of geochronological and geochemical data, it was assumed that the field was associated with the activity of the Khangai plume.

Full Text

Restricted Access

About the authors

D. A. Lykhin

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, Moscow

A. A. Ivanova

Institute of Geology and Geochronology Precambrian

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, St. Petersburg

N. V. Alymova

A. P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, Irkutsk

E. B. Salnikov

Institute of Geology and Geochronology Precambrian

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, St. Petersburg

A. B. Kotov

Institute of Geology and Geochronology Precambrian

Email: lykhind@rambler.ru

Corresponding Member of the RAS

Russian Federation, St. Petersburg

A. V. Nikiforov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, Moscow

A. A. Vorontsov

A. P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, Irkutsk

Yu. V. Plotkina

Institute of Geology and Geochronology Precambrian

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, St. Petersburg

O. L. Galnikova

Institute of Geology and Geochronology Precambrian

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, St. Petersburg

E. V. Tolmacheva

Institute of Geology and Geochronology Precambrian

Email: lykhind@rambler.ru
Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Архангельская В. В., Шурига Т. Н. Геологическое строение, зональность и оруденение Зашихинского тантал-ниобиевого месторождения // Отечественная геология. 1997. № 5. С. 7–10.
  2. Архангельская В. В., Рябцев В. В., Шурига Т. Н. Геологическое строение и минералогия месторождений тантала России. М.: ВИМС, 2012. 191 с. https://elibrary.ru/item.asp?id=19486646
  3. Владыкин Н. В., Алымова Н. В., Перфильев В. В. Геохимические особенности редкометальных гранитов Зашихинского массива, Восточный Саян // Петрология. 2016. Т. 24. № 5. С. 554–568. https://doi.org/10.7868/S086959031605006X
  4. Машковцев Г. А., Быховский Л. З., Рогожин А. А. и др. Перспективы рационального освоения комплексных ниобий-тантал-редкометальных месторождений России // Разведка и охрана недр. 2011. № 6. С. 9–13. https://elibrary.ru/item.asp?id=16497663
  5. Костицын Ю. А., Алтухов Е. Н. Хайламинский и Арысканский массивы щелочных гранитов В. Саян: время и условия формирования по данным Rb-Sr изотопных и геохимических исследований // Геохимия. 2004. № 3. С. 243–253. https://repository.geologyscience.ru/handle/123456789/37473?show=full
  6. Перфильев В. В., Галимова Т. Ф. и др. Легенда Восточно-Саянской серии листов Госгеолкарты-200. Т. 1. 2. 1998. https://efgi.ru/object/17177259
  7. Иванова А. А., Сальникова Е. Б., Котов А. Б. и др. U–Pb (ID-TIMS) датирование высокоурановых метамиктизированных цирконов: новые возможности известных подходов // Петрология. 2021. Т. 29. № 6. С. 656–667.
  8. Галимова Т. Ф., Пашкова А. Г., Поваринцева С. А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Ангаро-Енисейская. Лист N-47 — Нижнеудинск. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ. 2012. 652 с. + 14 вкл. https://rfgf.ru/catalog/docview.php?did=02902fed25aedb85cdaf6d30413c991a
  9. Mattinson J. M. Zircon U-Pb chemical abrasion (“CA-TIMS”) method: Combined annealing and multistep partial dissolution analysis for improved precision and accuracy of zircon ages // Chem. Geol. 2005. 220. P. 47–66. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2005.03.011 https://doi.org/10.31857/S0869590321060042
  10. Krogh T. E. A low-contamination method for hydrothermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotopic age determination // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1973. V. 37. P. 485–494. https://doi.org/10.1016/0016-7037(73)90213-5
  11. Ludwig K. R. PbDat for MS-DOS, version 1.21 // U.S. Geol. Survey Open-File Rept. 88–542. 1991. 35 p. https://doi.org/10.4236/ojg.2018.85027
  12. Ludwig K. R. Isoplot 3.70. A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel // Berkeley Geochronology Center Spec. Publ. 2003. V. 4. https://www.scirp.org/reference/ReferencesPapers?ReferenceID=2534248
  13. Steiger R. H., Jager E. Subcomission of Geochronology: convension of the use of decay constants in geo- and cosmochronology // Earth Planet. Sci. Lett. 1976. V. 36. № 2. P. 359–362. https://doi.org/10.1016/0012-821X(77)90060-7
  14. Stacey J. S., Kramers I. D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model // Earth Planet. Sci. Lett. 1975. V. 26. № 2. P. 207–221. https://doi.org/10.1016/0012-821X(75)90088-6
  15. Yarmolyuk V. V., Kuzmin M. I., Ernst R. E. Intraplate geodynamics and magmatism in the evolution of the Central Asian Orogenic Belt // Journal of Asian Earth Sciences. 2014. V. 93. P. 158–179. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2014.07.004
  16. Ярмолюк В. В., Лыхин Д. А., Шурига Т. Н. и др. Возраст, состав пород, руд и геологическое положение бериллиевого месторождения Снежное: к обоснованию позднепалеозойской Восточно-Саянской редкометальной зоны (Россия) // ГРМ. 2011. Т. 53. № 5. С. 438–449. https://elibrary.ru/item.asp?id=17056908
  17. Цыганков А. А. Позднепалеозойские граниты Западного Забайкалья: последовательность формирования, источники магм, геодинамика // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 2. С. 197–227. https://www.sibran.ru/upload/iblock/272/2722e3095e29ea771c96aa4a6aa6e975.pdf
  18. Хромых С. В., Котлер П. Д., Изох А. Э. Позднепалеозойский базитовый магматизм Восточного Казахстана: этапы, масштабы и геодинамические обстановки / В сборнике: Динамика и взаимодействие геосфер Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию подготовки в Томском государственном университете специалистов в области наук о Земле в 3-х т. Томск. 2021. С. 276‒278. https://elibrary.ru/cswcas
  19. Ярмолюк В. В., Козловский А. М., Саватенков В. М. и др. Состав, источники и геодинамическая природа гигантских батолитов Центральной Азии: по данным геохимических и изотопных Nd исследований гранитоидов Хангайского зонального магматического ареала // Петрология. 2016. Т. 24. № 5. С. 468–498. https://doi.org/10.7868/S0869590316050071
  20. Добрецов Н.Л. Раннепалеозойская тектоника и геодинамика Центральной Азии: роль раннепалеозойских мантиных плюмов // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 12. С. 1957–1973. https://www.sibran.ru/upload/iblock/134/1345d2a330b07e4f64194ac2505f8c52.pdf

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of location of Zashikhinsky deposit in the upper reaches of Khailam River, Eastern Sayan according to data of [8]. The inset shows the location of the region in the structures of the southwestern folded frame of the Siberian platform. 1 — Alygzher suite: biotite, garnet-biotite, amphibole, two-pyroxene gneisses, plagiogneisses and crystalline schists in alternation, interlayers and lenses of white graphitized marbles, micaceous quartzites; 2 — Derbina suite: graphitic marbles, amphibolite-biotite-plagioclase schists in alternation with plagiogneisses, marbles, quartzites, interlayers of quartzites, calciphyres; 3 — Alkhadyr suite: schists, biotite gneisses with interlayers of dolomite marbles, garnet-two-mica, muscovite garnet with kyanite, sillimanite, amphibolites, quartzites, calciphyres, with marbles at the base; 4 — undifferentiated formations: schists and microgneisses biotite, amphibole, biotite-quartz-plagioclase, garnet-mica, albite-quartz biotite, quartzites; 5 — Khadaminsky (Kitoysky) migmatite-granite complex: migmatite-granites, gneissoplagiogranites, gneissotonalites, gneissogranites, pegmatite veins; 6 — Sayan granodiorite-granite complex first phase granodiorites, plagiogranites, diorites; 7 - Derbina diorite-granite complex: biotite granite, amphibole-biotite, gneiss-granite, pegmatite granite, plagiogranites, diorites; pegmatite dikes and veins; 8 - Urdaoka metaperedotite-metagabbro complex: metagabbroids, orthoamphibolites, gabbro-amphibolites, metagabbrodolerites, metagabbrodiorites, metadiorites, metapyroxenites, metaperedotites, metagabbro-metaperedotites of layered small bodies; 9 - Ognitsky syenite-granosyenite-granite complex: granosyenites, granites, aegirine-riebeckite granites, nordmarkites, syenites, quartz syenites, gabbro, gabbrodiorites, diorites, rhyolite dikes, granite porphyries, syenite porphyries, granosyenite porphyries, pegmatite granites, dolerite porphyrites, dolerites; 10 — Khaylama complex of alkaline granites and apogranites: leucocratic, biotite-riebeckite, biotite, riebeckite-aegirine, arfedsonite granites, albite-microcline apogranites with lithium micas, columbite-bearing albitites, topaz eruptive breccias, muscovite-protolithionite greisens; 11 — faults: a — Great Sayan Fault, b — others; 12 — rivers and streams; 13 — Zashikhinskoye deposit; 14–21 — conditional for inset: 14 — cover of the Siberian craton; 15 — cratonic blocks, 16-18 — rock complexes of Neoproterozoic terranes: 16 — reworked in the Late Paleozoic, 17 — volcanic, 18 — carbonate-terrigenous; 19–21 — folded structures: 19 — Early Paleozoic, 20 — Middle Paleozoic, 21 — Late Paleozoic; 22 — position of the Zashikhinsky deposit.

Download (462KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Scheme of the geological structure of the Zashikhinsky deposit according to [2] with additions by the authors. 1 - Quaternary deposits; 2-5 - Khaylama complex: 2 - ore albitites; 3 - leucocratic granites with pea-shaped quartz; 4 - protolithionite-riebeckite-arfvedsonite granites with aegirine; 5 - alkaline riebeckite granites, porphyry granites; 6 - Middle Paleozoic Ognite complex: biotite granites, syenites, granosyenites; 7 - Lower Paleozoic Khoito-Oka complex: diorites, amphibole-biotite granodiorites; granosyenites; 8 - Middle Proterozoic Sayan complex: coarse-grained, porphyry-like granites; 9–10 — Early Proterozoic deposits: 9 — mesocratic biotite-amphibole crystalline schists; 10 — metasomatic quartzites; 11 — suture zone of the Main Sayan deep fault; 12 — faults; 13 — sampling sites.

Download (741KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Micrographs of zircon crystals from granites with pea-shaped quartz (sample Za-221), taken in secondary electron (I–IV), backscattered electron (V–VII, XIII–XVI) and cathodoluminescence (IX–XII, XVII–XX) modes, as well as in transmitted light (VIII), MI — melt inclusions. XIII–XX — zircon crystals after annealing at 850°C and acid treatment at 220°C for 2 h.

Download (540KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Micrographs of zircon crystals from albitite (sample ЗШХ-57/22), taken in secondary electron (I–IV, XIII–XVI), backscattered electron (V–VIII) and cathodoluminescence (IX–XII) modes. XIII–XVI — case-shaped zircon crystals after annealing at 850°C and acid treatment at 220°C for 4 h.

Download (562KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Concordia diagram for zircon from granite with pea-shaped quartz (sample Za-221 in red) and zircon from albitite (sample ZShKh-57/22 in yellow). The point numbers correspond to the ordinal numbers in Table 1.

Download (134KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».