Изотопные (δ18О, δ13С, δD) характеристики биотит-карбонат-кварцевых ассоциаций гидротермальных жил в метабазитах Северной Карелии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На беломорских островах и побережье Северной Карелии, в Чупинском секторе Беломорского подвижного пояса широко распространены карбонатно-силикатные и кварцевые жилы, приуроченные к телам раннепротерозойских метабазитов и их контактам с вмещающей амфиболит-гнейсовой толщей. Изучены изотопные характеристики крупнокристаллических жильных карбонатов (δ18O и δ13C), а также ассоциирующих с ними кварца (δ18O) и биотита (δ18O и δD). Изотопный состав кислорода позволяет говорить о биотит-кварц-карбонатных равновесиях в процессе образования жил при температурах 520–450°С. Изотопные характеристики O и H биотита соответствуют равновесию флюида с метаморфическими породами. Вместе с тем, изотопный состав O и C карбонатов свидетельствует о разных источниках CO2 во флюидах. Выделяется три группы карбонатов по величинам δ18О и δ13С. Первая группа имеет “магматические” изотопные характеристики источника CO2 (δ18ОVSMOW = 7.1… 12.1‰; δ13СVPDB = –6.3…–4.5‰). Карбонаты второй группы имеют высокие δ18О и δ13С, характерные для докембрийских осадочных карбонатов (δ18ОVSMOW = 21.9…24.7‰; δ13СVPDB = –2.2…–2‰), аналогичных описанным ранее в соседнем Энгозерском секторе БПП. В третьей группе величины δ13С аналогичны карбонатам первой группы, а δ18О – второй группы (δ13СVPDB = –1.7…0.9‰, δ18ОVSMOW = 6…12‰). Изотопный состав O и C карбонатов третьей группы может быть получен при воздействии предполагаемого магматического флюида как на первично-осадочный источник метаморфических флюидов, так и на переотложенные жильные карбонаты.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. С. Волков

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Россия, Москва

Е. О. Дубинина

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: ivanvolkov19@yandex.ru

член-корреспондент РАН 

Россия, Москва

С. А. Коссова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Россия, Москва

Ю. Н. Чижова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Россия, Москва

Ю. О. Ларионова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Россия, Москва

В. М. Козловский

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Россия, Москва

А. Н. Перцев

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Аранович Л. Я., Бортников Н. С., Бушмин С. А., Викентьева О. В., Дубинина Е. О., Козловский В. М., Лебедева Ю. М. Флюидные потоки в региональных зонах деформаций // Петрология. 2009. Т. 17. № 4. С. 415–436.
  2. Волков И. С., Прокофьев В. Ю., Козловский В. М., Перцев А.Н. Сульфидная минерализация карбонатно-силикатных жил в раннепротерозойских метабазитах Северной Карелии: минеральные ассоциации, формы проявления серебра, флюидные включения // Геология рудных месторождений. 2023. Т. 65. № 6. С. 551–578.
  3. Волков. И. С., Козловский В. М. Стадийность и условия формирования карбонатно-силикатных жил и околожильных ореолов в раннепротерозойских комплексах Беломорского подвижного пояса, Северная Карелия // Петрология. 2023. Т. 31. № 5. С. 531–551.
  4. Глебовицкий В. А. Ранний докембрий Балтийского щита. СПб.: Наука, 2005. 711 с.
  5. Козловский В. М., Травин В. В., Саватенков В. М., Терентьева Л. Б., Сальникова, Е. Б., Курдюков Е. Б. Термобарометрия палеопротерозойских метаморфических событий центральной части Беломорского подвижного пояса, Северная Карелия // Петрология. 2020. Т. 28. № 2. С. 184–209.
  6. Слабунов А. И. Геология и геодинамика архейских подвижный поясов на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита // Институт геологии КарНЦ РАН. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. 296 с.
  7. Слабунов А. И., Лохов К. И., Богомолов Е. С., Прилепский Э. Б., Сибелев О. С., Пресняков С. И., Сергеев С. А., Ронькин Ю. Л. Палеопротерозойские мантийные карбонатиты о. Мраморный (Беломорская провинция Балтийского щита) / Матер. IV Рос. конф. по изотопной геохронологии Изотопные системы и время геологических процессов. 2009. Т. 1. С. 173–176.
  8. Baumgartner L. P., Valley J. W. Stable isotope transport and contact metamorphic fluid flow // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2001. V. 43. № 1. P. 415–467.
  9. Bons P. D., Elburg M. A., Gomez-Rivas E. A review of the formation of tectonic veins and their microstructures // J. Structur. Geol. 2012. V. 43. P. 33–62.
  10. Bulakh A. G., Ivanikov V. V., Orlova M. P. Overview of carbonatite-phoscorite complexes of the Kola alkaline province in the context of a Scandinavian North Atlantic alkaline province. In’ Phoscorites and Carbonatites from Mantle to Mine: The Key Example of the Kola Alkaline Province. The Mineralogical Society Series. Vol. 10. London: Mineralogical Society, 2004. P. 1–43.
  11. Kyser T. K. Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes / In: Valley J.W., Taylor H.P., O’Niel J. R. (Eds.). Chelsea, MI: Book Crafters, MI, 1986. P. 141–164.
  12. Lokhov K. I., Sibelev О. S., Slabunov А. I, Bogomolov E. S., Prilepsky E. B. Endogenous and sedimentary carbonate rocks from the Belomorian province: new geochemical, isotopic and geochronological data // Geochemistry of Alkaline rocks: mater. scientific conf. Moscow: GEOKHI RAS, 2009. P. 93–94.
  13. Petschnig P., Schmidt M. W., Kueter N., Sartori G., Bernasconi S. M. An almost universal CO2-CO32– carbon isotope fractionation function for high temperatures // Earth and Planetary Science Letters. 2024. V. 627. P. 118552.
  14. Scheele N., Hoefs J. Carbon isotope fractionation between calcite, graphite and CO2: an experimental study // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1992. V. 112. № 1. P. 35–45.
  15. Sheppard S. M. F. Characterization and isotopic variations in natural waters // Reviews in mineralogy. 1986. V. 16. P. 165–184.
  16. Sheppard S. M. F., Schwarcz H. P. Fractionation of carbon and oxygen isotopes and magnesium between coexisting metamorphic calcite and dolomite //Contributions to Mineralogy and Petrology. 1970. V. 26. P. 161–198.
  17. Shields G., Veizer J. Precambrian Marine Carbonate Isotope Database: Version 1.1 // Geochem. Geophys. Geosys. (G3). 2002. V. 3. P. U1–U12.
  18. Suzuoki T., Epstein S. Hydrogen isotope fractionation between OH-bearing minerals and water //Geochimica et Cosmochimica Acta. 1976. V. 40. №. 10. P. 1229–1240.
  19. Vho A., Lanari P., Rubatto D. An internally-consistent database for oxygen isotope fractionation between minerals // Journal of Petrology. 2019. V. 60. № 11. P. 2101–2129.
  20. Yardley B. W. D., Bodnar R. J. Fluids in the continental crust // Geochemical perspectives. 2014. V. 3. № 1. P. 1–2.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геологическая схема района исследования (модифицировано из [3]). На врезке расположение района исследований (звездочка) в восточной части Балтийского щита. Главные террейны в восточной части Балтийского щита по [7] и сектора Беломорского подвижного пояса по [4]: БПП — Беломорский подвижный пояс, Чп — Чупинский сектор БПП, Эн — Энгозерский сектор БПП; МК — Мурманский кратон; КК — Карельский кратон; КП — Кольская провинция; Нб — провинция Норрботтен; Пл — платформенный чехол. Проявления карбонатных пород Энгозерского сектора по [7, 12]: 1 — село Гридино, 2 — реки Поньгома и Сигма, 3 — остров Мраморный.

Скачать (610KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Жильные проявления крупнокристаллических карбонатов с изученным изотопным составом O и C: (а) кальцит-доломит-биотит-кварцевая жила, обр. КР-30; (б) кальцит-биотит-кварцевые сростки, обр. СИД-21; (в) зональная жила с биотит-кварц-плагиоклазовой внешней зоной и кальцит-доломит-эпидот-хлоритовой внутренней зоной, обр. СИД-9; (г) кварц-кальцит-доломитовая жила, обр. КР-19а. Подписи минералов: Bt — биотит; Cb — карбонат; Chl — хлорит; Ep — эпидот; Pl — плагиоклаз; Qz — кварц.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. (а) Изотопный состав кислорода и углерода карбонатов. Чёрные кружки — жильные карбонаты Чупинского сектора БПП, настоящая работа; синие кружки – составы карбонатных пород Энгозерского сектора БПП по данным [12]. Пунктиром оконтурены поля, характерные для первично магматических карбонатов PIC [11] и для докембрийских морских карбонатов [17]. Цифрами отмечены выделяемые группы карбонатов по изотопным характеристикам C и O. На врезках (б) и (в) показаны варианты интерпретации наблюдаемых изотопных параметров (см. обсуждение).

Скачать (284KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изотопные отношения 87Sr/86Sr в жильных карбонатах Чупинского сектора БПП, (настоящая работа, чёрный цвет), а также карбонатных пород Энгозерского сектора БПП по данным [12] (синий цвет). Группы 1–3 выделены по соотношению величин δ18О и δ13С (рис. 3).

Скачать (165KB)
Метаданные
6. Приложение 1
Скачать (16KB)
Метаданные
7. Приложение 2
Скачать (24KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 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».