ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД АРГУНСКОЙ СЕРИИ АРГУНСКОГО КОНТИНЕНТАЛЬНОГО МАССИВА: РЕЗУЛЬТАТЫ U-Pb (LA-ICP-MS) ДАТИРОВАНИЯ ДЕТРИТОВЫХ ЦИРКОНОВ

For the first time there were obtained LA-ICP-MS U-Pb age data on detrital zircons from sediments of the Bystraya and Ernichnaya formations of the Argun series of the northwestern Argun continental massif. The results obtained lead to the following conclusions: (1) the Bystraya series combines heterochronous Low Cambrian carbonate rocks and Upper Proterozoic terrigenous deposits; (2) the age of the youngest group of detrital zircons extracted from sediments of the Ernichnaya formation allows us to restrict the lower age limit to the Ediacaran (556±11 Ma), which does not contradict a standard stratigraphic age; (3) terrigenous materials entering the basin may come from the Argun continental massif. The inferred source areas of clastic materials are the Neo- and Paleoproterozoic magmatic and metamorphic formations, widespread across the Argun massif. Besides, the deposits we studied contain a smaller amount of the Mesoproterozoic zircons. Their provenance still remains unknown since the Argun massif does not include any Mesoproterozoic magmatic rocks with sufficiently accurate geochronological age estimates.В результате проведенных исследований впервые для осадочных пород быстринской свиты и ерниченской толщи аргунской серии северо-западной части Аргунского континентального массива получены данные U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов, согласно которым можно сделать следующие выводы: во-первых, в составе быстринской свиты в настоящее время объединены разновозрастные нижнекембрийские карбонатные породы и верхнепротерозойские терригенные отложения; во-вторых, нижняя возрастная граница накопления отложений ерниченской толщи, согласно возрасту наиболее молодой популяции детритовых цирконов, приходится на эдиакарий (556±11 млн лет), что, в целом, не противоречит принятому стратиграфическому возрасту толщи; в-третьих, снос терригенного материала в бассейн осадконакопления осуществлялся с Аргунского континентального массива. Основными источниками сноса кластического материала, вероятно, являлись магматические и метаморфические образования нео- и палеопротерозойского возраста, широко развитые на территории Аргунского массива. Кроме того, в изученных нами отложениях присутствуют в подчиненном количестве цирконы мезопротерозойского возраста. Вопрос об их источниках в настоящее время открыт, так как в составе Аргунского массива отсутствуют мезопротерозойские магматические породы, возраст которых был бы надежно обоснован геохронологическими данными

РЕКОНСТРУКЦИЯ ПИТАЮЩИХ ПРОВИНЦИЙ МОСКОВСКОГО БАССЕЙНА В ПЕРМСКО-ТРИАСОВОЕ ВРЕМЯ ПО ДАННЫМ U-Pb LA-ICP-MS ДАТИРОВАНИЯ И РАМАНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ОБЛОМОЧНОГО ЦИРКОНА

We present the first systematic results of U-Pb LA-ICP-MS dating of detrital zircons from 12 samples representing different stratigraphic levels of 5 sections of the Permian-Triassic rocks, located within the eastern part of the Moscow basin (syneclise) – Zhukov ravine, Astashikha, Nedubrovo, Balebikha and Klykovo. It is shown that the accumulation of the Upper Permian and Lower Triassic terrigenous complexes occurred under the influence of competing sources with two contrasting provenance signals with Neoproterozoic (Vendian)-Paleozoic and Paleo-Mesoproterozoic ages. The identified provenance signal patterns were used to detail the correlation and stratigraphic subdivision of the Permian-Triassic terrigenous complex of the Moscow basin. Raman spectroscopy of detrital zircon, first applied to the Permian-Triassic rocks of the East European platform, made it possible to identify sedimentary complexes of a relatively older terrigenous basin as a separate source of zircons, which experienced superimposed thermal impact in the VendianCambrian time (~500–600 Ma).Приведены первые систематические результаты U-Pb LA-ICP-MS датирования зерен обломочного циркона из 12 проб, представляющих разные стратиграфические уровни пяти разрезов пород пограничного пермско-триасового возраста, расположенных в пределах восточного борта Московской синеклизы, – Жуков овраг, Асташиха, Недуброво, Балебиха и Клыково. Показано, что накопление терригенных комплексов верхней перми и нижнего триаса происходило под влиянием конкурирующих источников сноса с двумя контрастными провенанс-сигналами – с венд-палеозойскими и палеомезопротерозойскими возрастными характеристиками. Установленные закономерности использованы для уточнения схем корреляции и стратиграфического расчленения пермско-триасового терригенного комплекса Русской плиты. Метод рамановской спектроскопии обломочного циркона, впервые примененный для пермско-триасовых пород Русской плиты, позволил идентифицировать в качестве отдельного источника сноса осадочные комплексы относительно более древнего терригенного бассейна, испытавшего наложенное термальное воздействие в венд-кембрийское время около 500–600 млн лет назад

METATERRIGENIOUS ROCKS OF THE OLKHON TERRANE OF THE CENTRAL ASIAN OROGENIC BELT: U-Pb ZIRCON AGE, GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS, AND FORMATION MODELS OF SEDIMENTARY PROTOLITHS

The paper presents a petrographic, geochemical, and Sm-Nd isotopic data on the gneisses from different tectonic zones of the Olkhon terrane of the Central Asian Orogenic Belt, as well as the composition of garnets and the age of zircons in these metaterrigenous rocks. The garnet-biotite gneisses of the Anga-Sakhurta zone, as well as the garnet-bearing and garnet-free gneisses (granulites) of the Chernorud zone may result from metamorphism of immature terrigenous rocks of polymictic or greywacke compositions similar in geochemical characteristics to rocks of continental arcs. At the same time, the gneisses of these zones show both similarities and some differences in geochemical and isotopic characteristics, including variations in ɛNd(T) values from –0.2 to –9.0, which may indicate different proportions of one or another source in their protoliths. The age of most detrital zircons in the gneisses of the Chernorud and Anga-Sakhurta zones corresponds to 530–1000 Ma, and the youngest detrital zircons have an age of 522–537 Ma. The geochemical and geochronological data on the gneisses of the Chernorud and Anga-Sakhyurta zones suggests that the protoliths of these gneisses could be formed from the same sources of predominantly Neoproterozoic age. We assumed that gneiss protoliths could initially be sediments of the continental slope of Neoproterozoic composite terrane assembled to the Siberian Platform at 600‒610 Ma. The transport of clastic material being gneiss protoliths from this composite terrane, took place towards the Paleo-Asian Ocean. The youngest zircons with an age of about 530 Ma could be generated from igneous complexes intruding the Neoproterozoic composite superterrane. The garnet-biotite gneisses of the Krestovskaya zone are similar in chemical composition to immature graywacke sandstones, The ɛNd(T) value in these gneisses is –3.7. Detrital zircons in the gneisses of the Krestovskaya zone form age peaks at 780–820 and 498–515 Ma. Based on geochemical and geochronological data we assume that these gneisses could be formed in an intracontinental basin formed at the orogenic stage during accretionary-collisional events at the amalgamation the Orso block and the Birkhin island arc into the Krestovskaya zone.All terrigenous rocks being gneiss protoliths were metamorphosed at 460–510 Ma under granulite or amphibolite facies associated with accretionary and collisional events, which led to the formation of the Early Paleozoic Olkhon composite terrane

THE SHARED RESEARCH FACILITIES "GEOSPECTRUM" OF THE GEOLOGICAL INSTITUTE SB RAS

The Shared Research Facilities "Geospectrum" of the Geological Institute SB RAS (Ulan-Ude) was created based on the analytical base of the Geological Institute SB RAS (GIN SB RAS, Ulan-Ude). Its equipment is used for isotopy of light elements, U-Th-Pb geochronology of igneous, metamorphic and sedimentary rocks. In addition, a large volume of mineralogical and geochemical research is carried out to solve petrological, geochemical, lithological-geochemical and environmental basic and applied problems

Венд‐раннекембрийские граниты Крутореченского комплекса (Присалатимская зона, Северный Урал): возраст протолита, геодинамические условия образования и преобразования

The Main Uralian fault (MUF) zone is a suture at the junction of the Urals and the East European platform (EEP). Its complex tectonic melange is still poorly studied. We obtained new data on compositions and ages of the Krutorechensky granites (KG) composing an intensely tectonized and boudinaged elongated body discovered in meta‐ terrigenous and meta‐volcanogenic rocks in the western part of the MUF zone. In chemical composition, these gra‐ nites are similar to the Vendian‐Cambrian collisional granitoids of the Isherim and Lyapin blocks. The LA‐ICP‐MS method was used to determine U‐Pb zircon ages for the KG samples. The zircons contain ancient xenogenic cores (1221–1034 Ma) and young rims (400±6 Ma). The Middle Riphean ages of zircons from the protolith suggest that the KG block (belonging to the Prisalatim zone and located west of the MUF zone) is a fragment of the EEP, because the complexes of the Ordovician‐Devonian Tagil paleo‐island arc (located further eastward) are mostly dated to the Ven‐ dian. The KG crystallization age (537±2 Ma) is practically the first (Vendian) early Cambrian dating for the granites sampled in the MUF zone. Considering this age and the petrogeochemical features, there are grounds to suggest that the Krutorechensky granites originated due to tectonic‐magmatic events (with possible pluming) that took place at the final stage of the Timan collision, similar to granites of the western slope of the Northern Urals (Moiva, Posmak and Velsov massifs). Subsequently, these granites were involved in the Paleozoic accretion‐collision processes that created the modern MUF zone (i.e. tectonic melange). Our study results are important for clarifying the structure of the Urals‐EEP junction zone and useful for geological mapping and metallogenic assessment of the region.Строение зоны Главного Уральского разлома (ГУР) – шовной (сутурной) области на стыке Урала и Восточно‐Европейской платформы – до сих пор изучено довольно слабо, поскольку она является сложно построенным тектоническим меланжем. Нами получены новые данные о составе и возрасте гранитов крутореченского комплекса (КГК), слагающих интенсивно тектонизированное и будинированное удлиненное тело среди метатерригенных и метавулканогенных пород в западной части зоны ГУР. По химическому составу граниты сходны с венд‐кембрийскими коллизионными гранитоидами Ишеримского и Ляпинского блоков. Методом LA‐ICP‐MS получен U‐Pb возраст цирконов из гранитов КГК. В цирконах присутствуют древние ксеногенные ядра (1221–1034 млн лет) и молодые каймы (400±6 млн лет). Среднерифейские датировки в цирконах, заимствованных из протолита, позволяют предполагать, что блок, сложенный гранитами КГК, относящийся к Присалатимской зоне и расположенный западнее ГУР, может быть фрагментом ВЕП, поскольку в комплексах ордовикско‐девонской Тагильской палеоостровной дуги, находящейся восточнее, наиболее часто встречающийся возраст субстрата преимущественно вендский. Возраст кристаллизации гранитов КГК (537±2 млн лет) – это практически первая (венд) раннекембрийская датировка для гранитов в контурах зоны ГУР. Данный возраст и петрогеохимические особенности указывают на генерацию гранитов КГК в ходе тектоно‐магматических событий завершающего этапа Тиманской коллизии подобно гранитам западного склона Северного Урала (Мойвинский, Посьмакский, Велсовский массивы), возможно, при участии плюма. Впоследствии граниты КГК были вовлечены в палеозойские аккреционно‐коллизионные процессы, создавшие современный облик зоны ГУР (тектонический меланж). Результаты важны для уточнения строения зоны сочленения Урала с ВЕП, применяются для целей геологического картирования и металлогенических оценок

U‐PB LA‐ICP‐MS ДАТИРОВАНИЕ ЦИРКОНОВ ИЗ СУБВУЛКАНИТОВ БИМОДАЛЬНОЙ ДАЙКОВОЙ СЕРИИ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ: МЕТОДИКА, СВИДЕТЕЛЬСТВА ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКОГО РАСТЯЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Our study investigates a possibility of using isotope ratios of U‐Th‐Pb system in zircon analysis by the LA‐ICP‐MS technique and monitoring of precision, convergence and accuracy. New U‐Pb isotope‐geochronological data has been obtained for the salic and mafic members of the bimodal Late Paleozoic series of subparallel dykes in the central part of the Western Transbaikalia. It is shown that a series of subparallel dykes (290–280 Ma) gives evi‐ dence of extension of the continental crust at the final stage of the Late Paleozoic granitoid magmatism. Similar ages of zircons in the salic and mafic subvolcanic rocks confirm the geological indicators of the coexistence and interactions between the magmas of contrasting compositions.Оценена возможность использования изотопных отношений U‐Th‐Pb системы при анализе цирконов методом LA‐ICP‐MS путем мониторинга прецизионности, сходимости и правильности. Получены новые U‐Pb изотопно‐геохронологические данные для салических и мафических членов бимодальной позднепалеозойской серии субпараллельных даек центральной части Западного Забайкалья. Показано, что формирование серии субпараллельных даек (290–280 млн лет назад) фиксирует условия растяжения континентальной коры на заключительном этапе позднепалеозойского гранитоидного магматизма. Близкий возраст цирконов салических и мафических субвулканитов подтверждает геологические признаки сосуществования и взаимодействия контрастных магм

ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ ОБЛОМОЧНОГО МАТЕРИАЛА МЕТАОСАДОЧНЫХ ПОРОД НИЛАНСКОГО ТЕРРЕЙНА МОНГОЛО-ОХОТСКОГО ОРОГЕННОГО ПОЯСА

The paper presents the first results of U-Th-Pb (LA-ICP-MS) isotopic dating of detrital zircons from the Paleozoic (?) metasedimentary rocks of the Nilan Terrane of the Mongol-Okhotsk orogenic belt to refine the age estimates and determine their probable correlation with earlier dated sediments of this belt. It has been stated that the metasedimentary rocks of the Olga, Salarin and Rovnen formations and of the Sivak formation of the Nilan terrane are characterized by the almost complete absence of the Early Precambrian zircons, slightly negative εNd(t) values, and Mesoproterozoic tNd(DM) and tNd(С) values. The isotope dataset obtained shows that most of the detrital sediments were carried from continental massifs of the Amur superterrane.В статье представлены первые результаты U-Th-Pb (LA-ICP-MS) изотопных исследований зерен детритовых цирконов из палеозойских(?) метаосадочных пород Ниланского террейна Монголо-Охотского орогенного пояса с целью уточнения их возраста, определения возможной корреляции с другими ранее исследованными отложениями этого пояса. Установлено, что метаосадочные породы олгинской, саларинской, ровненской толщ, а также сивакской свиты Ниланского террейна характеризуются практически полным отсутствием раннедокембрийских цирконов, слабоотрицательными значениями εNd(t), мезопротерозойскими величинами tNd(DM) и tNd(С). Совокупность полученных изотопных данных указывает на то, что основной объем обломочного материала при осадконакоплении поступал со стороны континентальных массивов Амурского супертеррейна

U-Pb (LA-ICP-MS) возраст детритовых цирконов и источники вещества терригенных отложений ипситской свиты карагасской серии (саянский сегмент Саяно-Байкало-Патомского пояса)

The petrographic, lithogeochemical and U-Pb (LA-ICP-MS) geochronological studies were carried out to investigate the terrigenous rocks sampled from the lower part of the Ipsit suite of the Karagass series (Sayan segment of the Sayan-Baikal-Patom belt). These rocks include sandstones, aleurite sandstones and aleurolites, and their mineral compositions are close to that of arkose. Most of the studied rock samples show petrographic features typical of the epigenetic changes at the stage of catagenesis: regeneration of quartz clastic grains, pelitization of potassium-feldspar clastic grains, occurrence of clay-hydromica aggregate, sericitization of plagioclase, chloritization of biotite, and silicification of dolomite pieces, and occurrence of authigenous tourmaline. The above was confirmed by the analysis of the concentrations of petrogenic elements in the studied rocks from the lower part of the Ipsit suite. The analysis results show that the concentrations of K2O are elevated, while the concentrations of Na2O are relatively very low, which may be due to the redistribution of these elements during epigenetic transformations. According to the classification by genetic types on the basis of the system of petrochemical modules, the rocks of the lower part of the Ipsa suite are of the petrogenic nature. The acidic igneous rocks are dominant in the source area, as evidenced by the presence of granitoid and quartzite fragments in the clastogenic component, as well as the set of accessory minerals typical of the igneous rocks of the acidic composition, and the distribution pattern of rare and trace elements. According to the U-Pb (LA-ICP-MS) dating of detrital zircons from the aleurite sandstone sampled from the lower part of the Ipsit suite, the zircons are exclusively of the Archean-Early Proterozoic ages. Such ages correlate with the age of the granitoids of the Sayan complex and the felsic volcanites from the Maltsev layer of the Elash series (Biryusa block). Furthermore, the detrital-zircon age spectra of the aleurite sandstone of the lower part of the Ipsit suite are identical to the detrital-zircon age spectra of the terrigenous rocks from the underlying strata of the Shangulezh and Tagul suites of the Karagass series. This study suggests that sedimentation of the Ipsit suite of the Karagass series took place due to the influx of detrital material from the southern part of the Siberian craton into the sedimentation basin, and the acidic igneous rocks of the Biryusa block were one of the main sources of detrital material.В статье приводятся результаты петрографических, литогеохимических и U-Pb (LA-ICP-MS) геохронологических исследований, проведенных для терригенных пород нижней части ипситской свиты карагасской серии (саянский сегмент Саяно-Байкало-Патомского пояса). В ходе исследований было установлено, что породы нижней части ипситской свиты карагасской серии представлены песчаниками, алевропесчаниками и алевролитами, которые по своему минеральному составу близки аркозам. Для большинства исследованных пород обнаруживаются характерные петрографические признаки эпигенетических преобразований на стадии катагенеза, выраженные регенерацией обломочных зерен кварца, пелитизацией обломочных зерен калиевых полевых шпатов с образованием глинисто-гидрослюдистого агрегата, серицитизацией плагиоклаза, а также хлоритизацией биотита, окварцеванием обломков доломита и образованием аутигенного турмалина. Проведенный анализ концентраций петрогенных элементов в породах нижней части ипситской свиты подтверждает этот вывод. В частности, обнаруживаются повышенные концентрации K2O относительно весьма низких Na2O, по-видимому, связанные с перераспределением этих элементов в процессе эпигенетических преобразований. Генетическая типизация, выполненная с использованием системы петрохимических модулей, свидетельствует о петрогенной природе пород нижней части ипситской свиты. Присутствие обломков гранитоидов и кварцитов в кластогенной составляющей, а также набор акцессорных минералов, типичных для магматических пород кислого состава, наряду с характером распределения редких и рассеянных элементов, свидетельствуют о преобладании кислых магматических пород в области сноса. U-Pb (LA-ICP-MS) исследование детритовых цирконов из алевропесчаника нижней части ипситской свиты показало, что цирконы имеют исключительно архейско-раннепротерозойские значения возраста, которые совпадают с возрастом гранитоидов саянского комплекса и кислых вулканитов мальцевской толщи елашской серии Бирюсинского блока. Кроме того, возрастные спектры, полученные по детритовым цирконам из алевропесчаника нижней части ипситской свиты, идентичны возрастным спектрам по детритовым цирконам из терригенных пород нижележащих толщ шангулежской и тагульской свит карагасской серии. На основании проведенного исследования был сделан вывод о том, что осадконакопление ипситской свиты карагасской серии происходило, по-видимому, за счет поступления в бассейн седиментации обломочного материала с южной части Сибирского кратона, при этом одним из основных источников обломочного материала являлись кислые магматические породы Бирюсинского блока