Isotope (δ18О, δ13С, δD) characteristics of biotite-carbonate-quartz associations of hydrothermal veins in metabasites of North Karelia

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

On the White sea islands and coast of North Karelia, in the Loukhi region, carbonate-silicate and quartz veins are widespread, confined to bodies of Early Proterozoic metabasites and their contacts with host gneisses. The isotopic characteristics of coarsely crystalline vein carbonates (δ18O and δ13C), as well as associated quartz (δ18O) and biotite (δ18O and δD), were studied. The isotopic composition of oxygen suggests biotite-quartz-carbonate equilibria during the formation of veins at temperatures of 520–450°C. The O and H isotopic characteristics of biotite correspond to the equilibrium of the fluid with metamorphic rocks. At the same time, the isotopic compositions of O and C carbonates indicate different sources of CO2 in fluids. There are three groups of carbonates according to δ18О and δ13С. The first group has “magmatic” isotopic characteristics of the CO2 source (δ18ОVSMOW = 7.1… 12.1‰; δ13СVPDB= = –6.3…–4.5‰). Carbonates of the second group have high δ18О and δ13С, characteristic of Precambrian sedimentary carbonates (δ18ОVSMOW = 21.9…24.7‰; δ13СVPDB = –2.2…-2‰), similar to those described earlier in the neighboring Engozero sector of the Belomorian mobile belt. In the third group, the δ13С values are similar to the carbonates of the first group, and δ18О – to the second group (δ13СVPDB= = –1.7…0.9‰, δ18ОVSMOW = 6…12‰). The O and C isotopic compositions of carbonates of the third group can be obtained from the action of a putative magmatic fluid on both the primary sedimentary source of metamorphic fluids and redeposited vein carbonates.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

I. Volkov

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

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Ресей, Moscow

E. Dubinina

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

Email: ivanvolkov19@yandex.ru

Corresponding Member of the RAS

Ресей, Moscow

S. Kossova

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

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Ресей, Moscow

Y. Chizhova

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

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Ресей, Moscow

Y. Larionova

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

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Ресей, Moscow

V. Kozlovskii

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

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Ресей, Moscow

A. Pertsev

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

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Geological scheme of the study area (modified from [3]). The inset shows the location of the study area (asterisk) in the eastern part of the Baltic Shield. The main terranes in the eastern part of the Baltic Shield according to [7] and the sector of the Belomorian mobile belt according to [4]: ​​BMB — Belomorian mobile belt, Chp — Chupa sector of the BMB, En — Engozero sector of the BMB; MK — Murmansk craton; KK — Karelian craton; KP — Kola province; Nb — Norrbotten province; Pl — platform cover. Manifestations of carbonate rocks of the Engozero sector according to [7, 12]: 1 — Gridino village, 2 — Pongoma and Sigma rivers, 3 — Mramorny Island.

Жүктеу (610KB)
3. Fig. 2. Vein manifestations of coarse-crystalline carbonates with the studied O and C isotope composition: (a) calcite-dolomite-biotite-quartz vein, sample KR-30; (b) calcite-biotite-quartz intergrowths, sample SID-21; (c) zoned vein with biotite-quartz-plagioclase outer zone and calcite-dolomite-epidote-chlorite inner zone, sample SID-9; (d) quartz-calcite-dolomite vein, sample KR-19a. Mineral signatures: Bt — biotite; Cb — carbonate; Chl — chlorite; Ep — epidote; Pl — plagioclase; Qz — quartz.

Жүктеу (1MB)
4. Fig. 3. (a) Oxygen and carbon isotope composition of carbonates. Black circles are vein carbonates of the Chupinsky sector of the BPP, this work; blue circles are compositions of carbonate rocks of the Engozero sector of the BPP according to the data of [12]. The dotted line outlines the fields characteristic of the primary igneous carbonates PIC [11] and of the Precambrian marine carbonates [17]. The numbers mark the distinguished groups of carbonates based on the isotope characteristics of C and O. The insets (b) and (c) show the variants of interpretation of the observed isotope parameters (see discussion).

Жүктеу (284KB)
5. Fig. 4. Isotopic ratios 87Sr/86Sr in vein carbonates of the Chupinsky sector of the BPP (this work, black color), as well as carbonate rocks of the Engozero sector of the BPP according to data from [12] (blue color). Groups 1–3 are distinguished by the ratio of δ18O and δ13C values ​​(Fig. 3).

Жүктеу (165KB)
6. Appendix 1
Жүктеу (16KB)
7. Appendix 2
Жүктеу (24KB)

© Russian Academy of Sciences, 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».