AGE AND GEODYNAMIC SETTINGS OF MIASKITE-PEGMATITES, CARBONATITES, AND Nb-Zr MINERALIZATION OF THE ILMENO-VISHNEVOGORSKY ALKALINE COMPLEX, SOUTH URAL (U-Pb AND Rb-Sr ISOTOPE DATA)

The Ilmeno-Vishnevogorsky miaskite-phenite-carbonatite complex (IVС), located in the Urals folded region, is a representative of "linear type" carbonatite complexes, with which Nb-Zr deposits are associated. The ore potential of linear carbonatite complexes, the time and duration of ore-forming processes, and the geodynamic setting remain the subject of discussion. In order to estimate the age and duration of ore formation processes in the IVC, the U-Pb dating of zircon (LA-ICP-MS) from miaskite-pegmatites, as well as Rb-Sr dating of ore-bearing (pyrochlore-bearing) varieties of miaskite-pegmatites and carbonatites (ID-TIMS) were carried out. The U-Pb dating of zircon from the IVC miaskite-pegmatites showed the Permian age (280±8 Ma, P1 – age of the main zircon generation). The Rb-Sr-mineral isochron of miaskite-pegmatite showed a close age of 274±5 Ma (P1), confirming the results of U-Pb-dating of miaskite-pegmatites. The Rb-Sr dating of pyrochlore carbonatite varieties (sovites II) showed an age of 250±3 Ma (T1). The results of Rb-Sr- and U-Pb dating indicate that the processes of pegmatite- and carbonatite formation and the associated Zr-Nb ore formation in IVC occurred at the late collisional and postcollisional stage of development of the Ural folded region. Based on the data obtained, the geodynamic model for the IVC formation was proposed

CATHODOLUMINESCENCE AND RAMAN SPECTROSCOPY AS A BASIS FOR THE SELECTION OF REFERENCE SAMPLES FOR LA-ICP-MS ANALYSIS OF ZIRCON

In order to develop express methods for the quantitative assessment of properties and the selection of reference samples close to investigated sample, to ensure similar conditions for the evaporation of substances and parameters of fractionation of trace elements in LA-ICP-MS, a comparative analysis of the U-Pb isotopic composition, Raman and cathodoluminescent spectra of zircon GJ-1, Plesovice, 91500, Temora-2, Mud Tank reference samples has been performed. Variations in the position and width of the full width at half maximum (FWHM) mode of asymmetric stretching vibrations ν3(SiO4) B1g, as well as the values of the accumulated autoradiation dose Dα and the equivalent dose Dαed have been analyzed. It has been shown that in the series Mud Tank→91500→Temora-2→GJ-1→Plesovice, an increase in the degree of autoradiation damage is recorded: the first three samples are slightly damaged; Plesovice is a moderately damaged difference. The analyzed reference samples can be correctly used for LA-ICP-MS analysis of samples of weakly damaged zircons from magmatites, as well as fragments (zones) of zircon grains from metamorphic rocks of weak and medium degree of structural damage. For the first time, using a Jeol JSM6390LV SEM equipped with a Horiba H-CLUE iHR500 attachment, cathodoluminescence spectra of zircon reference samples were obtained in the 200–800 nm range. It has been found that the integral luminescence brightness varies for samples by more than an order of magnitude; the spectra are of a complex superposition nature; their decomposition into elementary components is ambiguous; a large number of components is detected, which are combined into three main Аi–Вi–Сi groups of broad bands in the near-ultraviolet (UV), blue-green and yellow regions with Emax=4.3–5.0, 2.6–3.5, and 2.1–2.3 eV, respectively. For the first time, it wasproposed to use a triple Аi–Вi–Сi diagram to discriminate zircons by their luminescent properties. It has been found that the position of zircon standards on it significantly differs, which is proposed to be used as a basis for an express assessment of their properties and selection. A comparative analysis was performed on the U-Pb isotopic composition, discordance of age determinations, features of Raman and cathodoluminescence spectra for a large sample of accessory zircon from kimberlites and diamond-bearing placers of Yakutia, as well as metamorphic rocks of the Urals – from granite of the final phase of the Neplyuevsky pluton, high-magnesian diorite massif, from high-pressure garnetites of the Mindyaksky lherzolite massif, from leptinites of the Taldyk block Mugodzhar. The Аi–Вi–Сi diagram is compared with similar data on the cathodoluminescence of the reference samples

ВОЗРАСТ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ МИАСКИТ-ПЕГМАТИТОВ, КАРБОНАТИТОВ И Nb-Zr МИНЕРАЛИЗАЦИИ ИЛЬМЕНО-ВИШНЕВОГОРСКОГО ЩЕЛОЧНОГО КОМПЛЕКСА, ЮЖНЫЙ УРАЛ (U-Pb И Rb-Sr ИЗОТОПНЫЕ ДАННЫЕ)

The Ilmeno-Vishnevogorsky miaskite-phenite-carbonatite complex (IVС), located in the Urals folded region, is a representative of "linear type" carbonatite complexes, with which Nb-Zr deposits are associated. The ore potential of linear carbonatite complexes, the time and duration of ore-forming processes, and the geodynamic setting remain the subject of discussion. In order to estimate the age and duration of ore formation processes in the IVC, the U-Pb dating of zircon (LA-ICP-MS) from miaskite-pegmatites, as well as Rb-Sr dating of ore-bearing (pyrochlore-bearing) varieties of miaskite-pegmatites and carbonatites (ID-TIMS) were carried out. The U-Pb dating of zircon from the IVC miaskite-pegmatites showed the Permian age (280±8 Ma, P1 – age of the main zircon generation). The Rb-Sr-mineral isochron of miaskite-pegmatite showed a close age of 274±5 Ma (P1), confirming the results of U-Pb-dating of miaskite-pegmatites. The Rb-Sr dating of pyrochlore carbonatite varieties (sovites II) showed an age of 250±3 Ma (T1). The results of Rb-Sr- and U-Pb dating indicate that the processes of pegmatite- and carbonatite formation and the associated Zr-Nb ore formation in IVC occurred at the late collisional and postcollisional stage of development of the Ural folded region. Based on the data obtained, the geodynamic model for the IVC formation was proposed.Ильмено-Вишневогорский миаскит-фенит-карбонатитовый комплекс (ИВК), расположенный в Уральской складчатой области, является представителем карбонатитовых комплексов «линейного типа», с которым связаны Nb-Zr месторождения. Рудный потенциал карбонатитовых комплексов «линейного типа», время и продолжительность рудообразующих процессов, геодинамическая обстановка их формирования остаются предметом дискуссий. С целью оценки возраста и продолжительности процессов рудообразования в ИВК проведено U-Pb-датирование циркона (метод LA-ICP-MS) из миаскит-пегматитов, а также Rb-Sr-датирование рудоносных (пирохлорсодержащих) разностей миаскит-пегматитов и карбонатитов (ID-TIMS по минералам и валу породы). U-Pb-датирование циркона миаскит-пегматитов ИВК показало пермский возраст (280±8 млн лет, P1 – возраст основной генерации циркона). Rb-Sr-минеральная изохрона для миаскит-пегматита с близким возрастом – 274±5 млн лет (Р1) – подтверждает результаты датирования миаскит-пегматитов U-Pb-методом. Rb-Sr-датирование пирохлоровых разностей карбонатитов (сёвитов II) показало возраст 250±3 млн лет (Т1). Результаты Rb-Sr- и U-Pb-датирования свидетельствуют о том, что процессы пегматито- и карбонатитообразования и связанного с ними Zr-Nb-рудообразования в ИВК происходили на поздне- и постколлизионной стадии развития Уральской складчатой области. На основании полученных данных предложена геодинамическая модель формирования ИВК

КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА КАК ОСНОВА ДЛЯ ВЫБОРА РЕФЕРЕНСНЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ЛА-ИСП-МС-АНАЛИЗЕ ЦИРКОНА

In order to develop express methods for the quantitative assessment of properties and the selection of reference samples close to investigated sample, to ensure similar conditions for the evaporation of substances and parameters of fractionation of trace elements in LA-ICP-MS, a comparative analysis of the U-Pb isotopic composition, Raman and cathodoluminescent spectra of zircon GJ-1, Plesovice, 91500, Temora-2, Mud Tank reference samples has been performed. Variations in the position and width of the full width at half maximum (FWHM) mode of asymmetric stretching vibrations ν3(SiO4) B1g, as well as the values of the accumulated autoradiation dose Dα and the equivalent dose Dαed have been analyzed. It has been shown that in the series Mud Tank→91500→Temora-2→GJ-1→Plesovice, an increase in the degree of autoradiation damage is recorded: the first three samples are slightly damaged; Plesovice is a moderately damaged difference. The analyzed reference samples can be correctly used for LA-ICP-MS analysis of samples of weakly damaged zircons from magmatites, as well as fragments (zones) of zircon grains from metamorphic rocks of weak and medium degree of structural damage. For the first time, using a Jeol JSM6390LV SEM equipped with a Horiba H-CLUE iHR500 attachment, cathodoluminescence spectra of zircon reference samples were obtained in the 200–800 nm range. It has been found that the integral luminescence brightness varies for samples by more than an order of magnitude; the spectra are of a complex superposition nature; their decomposition into elementary components is ambiguous; a large number of components is detected, which are combined into three main Аi–Вi–Сi groups of broad bands in the near-ultraviolet (UV), blue-green and yellow regions with Emax=4.3–5.0, 2.6–3.5, and 2.1–2.3 eV, respectively. For the first time, it wasproposed to use a triple Аi–Вi–Сi diagram to discriminate zircons by their luminescent properties. It has been found that the position of zircon standards on it significantly differs, which is proposed to be used as a basis for an express assessment of their properties and selection. A comparative analysis was performed on the U-Pb isotopic composition, discordance of age determinations, features of Raman and cathodoluminescence spectra for a large sample of accessory zircon from kimberlites and diamond-bearing placers of Yakutia, as well as metamorphic rocks of the Urals – from granite of the final phase of the Neplyuevsky pluton, high-magnesian diorite massif, from high-pressure garnetites of the Mindyaksky lherzolite massif, from leptinites of the Taldyk block Mugodzhar. The Аi–Вi–Сi diagram is compared with similar data on the cathodoluminescence of the reference samples. С целью разработки экспресс-методов количественной оценки свойств и выбора референсных образцов, близких к исследуемому, для обеспечения схожих условий испарения вещества и параметров фракционирования микроэлементов при ЛА-ИСП-МС, выполнен сравнительный анализ данных по U-Pb-изотопному составу, особенностям спектров комбинационного рассеяния света и катодолюминесценции международных референсных образцов циркона GJ-1, Plesovice, 91500, Temora-2, Mud Tank. Проанализированы вариации положения и значений ширины на половине высоты (FWHM) моды асимметричных валентных колебаний ν3(SiO4) B1g, а также значений накопленной авторадиационной дозы Dα и эквивалентной дозы Dαэк. Показано, что в ряду Mud Tank→91500→Temora-2→GJ-1→Plesovice фиксируется рост степени авторадиацинного повреждения: первые три образца – слабоповрежденные, Plesovice – среднеповрежденная разность. Проанализированные стандарты могут быть корректно использованы при ЛА-ИСП-МС-анализе проб слабоповрежденных цирконов магматитов, а также фрагментов (зон) зерен цирконов метаморфитов слабой и средней степени повреждения структуры. Впервые с использованием СЭМ Jeol JSM6390LV, оборудованного приставкой Horiba H-CLUE iHR500, получены спектры катодолюминесценции референсных образцов циркона в диапазоне 200–800 нм с локальностью до 1 мкм. Установлено, что интегральная яркость свечения варьируется по пробам более чем на порядок; спектры носят сложный суперпозиционный характер; их разложение на элементарные составляющие неоднозначно; выделяется большое число составляющих, которые объединены в три основные Аi–Вi–Сi группы широких полос в ближней ультрафиолетовой (УФ), сине-зеленой и желтой областях с Eмакс=4.3–5.0, 2.6–3.5 и 2.1–2.3 эВ соответственно. Впервые предложено использовать тройную Аi–Вi–Сi диаграмму для дискриминации цирконов по люминесцентным свойствам; установлено, что положение стандартов цирконов на ней значимо различается, что предлагается использовать как основу для экспресс-оценки их свойств и выбора. Выполнен сравнительный анализ результатов по U-Pb-изотопному составу, дискордантности возрастных определений, особенностям спектров комбинационного рассеяния света и катодолюминесценции для большой выборки проб акцессорного циркона из кимберлитов и алмазоносных россыпей Якутии, а также метаморфических и магматических пород Урала – из гранита заключительной фазы Неплюевского плутона, высокомагнезиального диорита Челябинского массива, из высокобарических гранатитов Миндякского лерцолитового массива, из лептинитов Талдыкского блока Мугоджар. На Аi–Вi–Сi диаграмме выполнено сопоставление с аналогичными данными по катодолюминесценции референсных образцов циркона