Petromagnetism and paleomagnetism of kimberlite pipesof the Verkhnemunskoe deposit (Yakutsk diamondiferous province)

封面

如何引用文章

全文:

详细

   The purpose of the studies of kimberlite pipes of the Verkhnemunskoe diamond field is to calculate the Middle Paleozoic paleomagnetic pole to clarify the trajectory of the apparent migration of the pole and reconstructions of the paleogeographic position of the Siberian platform at the time of the manifestation of active tectono-magmatic processes.   The Verkhnemunskoye deposit is located within the Verkhnemunskoye kimberlite field of the Yakutsk diamondiferous province and includes five kimberlite pipes (Deimos, Zapolyarnaya, Komsomolskaya-Magnitnaya, Novinka and Poiskovaya), the age of which according to geological and isotopic data is estimated as Late Devonian-Early Carboniferous (372–347 Ma). For the first time scalar and vector physical parameters of kimberlites and captured xenoliths from different structural-material complexes of the Earth’s crust, as well as the host terrigenous sedimentary rocks of the Early Paleozoic were obtained, which are necessary for the development of physical-geological models of the Verkhnemunskoe field deposits. A relatively deep level of erosional shearing of the field has been established. The primary (synchronous with the formation of the field) natural residual magnetization was preserved in the kimberlite cohesive mass. The main carrier minerals of natural remanent magnetization vectors of kimberlites are unaltered magnesioferrite and magnetite, which indicates their thermo-sufficient nature. The natural remanent magnetization vectors of captured xenoliths indicate that the influence of hypergenic processes did not strongly affect the NRM vectors of kimberlites. Firing test is positive. The paleomagnetic pole with coordinates Φ = 26.5°N, Λ = 142.2°E, dp/dm = 6.2/7.8° was calculated from the obtained clusters of N = 10 vectors of the primary natural remanent magnetization of kimberlite pipes. On its basis, we reconstructed the paleogeographic position of the Siberian Platform, which at the time of the kimberlite intrusion was located in the middle latitudes of the northern hemisphere and was facing north with its southern edge.

作者简介

M. Khoroshikh

JSC Gold Mining Company “Lenzoloto”

Email: xoroshix1991@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0688-2249

K. Konstantinov

Irkutsk National Research Technical University

Email: konstantinovkm@ex.istu.edu
ORCID iD: 0000-0002-1196-8776

I. Sharygin

Institute of the Earth’s Crust SB RAS

Email: isharygin@crust.irk.ru
ORCID iD: 0000-0002-2722-4958

D. Kuzina

Kazan Federal University

Email: di.kuzina@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1626-4636

S. Potapov

Institute of the Earth’s Crust SB RAS

Email: potapovsv@crust.irk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8745-3376

D. Kokodey

Irkutsk National Research Technical University

Email: di_kokodey@geo.istu.edu
ORCID iD: 0009-0009-6481-9633

参考

  1. Храмов А.Н., Гончаров Г.И., Комиссарова Р.А., Писаревский С.А., Погарская И.А., Ржевский Ю.С.. Палеомагнитология. Л.: Недра, 1982. 312 с.
  2. Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987. 194 с.
  3. Храмов А.Н. Стандартные ряды палеомагнитных полюсов для плит северной Евразии: связь с проблемами палеогеодинамики территории СССР // Палеомагнетизм и палеогеодинамика территории СССР. Л.: Изд-во ВНИГРИ, 1991. 125 с.
  4. Печерский Д.М., Диденко А.Н. Палеоазиатский океан: петромагнитная и палеомагнитная информация о его литосфере : монография. М.: Изд-во ИФЗ РАН, 1995. 298 с.
  5. Torsvik T.H., Van der Voo R., Preeden U., Niocaill C.M., Steinberger B., Doubrovine P.V., et al. Phanerozoic polar wander, palaeogeography and dynamics // Earth-Science Reviews. 2012. Vol. 114. Iss. 3–4. P. 325–368. doi: 10.1016/j.earscirev.2012.06.007.
  6. Kuzmin M.I., Yarmolyuk V.V., Kravchinsky V.A. Phanerozoic hot spot traces and paleogeographic reconstructions of the Siberian continent based on interaction with the African large low shear velocity province // Earth-Science Reviews. 2010. Vol. 102. Iss. 1–2. P. 29–59. doi: 10.1016/j.earscirev.2010.06.004.
  7. Зайцев А.И., Смелов А.П. Изотопная геохронология пород кимберлитовой формации Якутской провинции : монография. Якутск: Офсет, 2010. 108 с. EDN: QKJWHP.
  8. Брахфогель Ф.Ф. Геологические аспекты кимберлитового магматизма северо-востока Сибирской платформы. Якутск: Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1984. 128 с.
  9. Кривонос В.Ф. Относительный и абсолютный возраст кимберлитов // Отечественная геология. 1997. № 1. С. 41–51.
  10. Sun J., Liu C-Z., Tappe S., Kostrovitsky S.I., Wu F-Y., Yakovlev D., et al. Repeated kimberlite magmatism beneath Yakutia and its relationship to Siberian flood volcanism: insights from in situ U, Pb and Sr, Nd perovskite isotope analysis // Earth and Planetary Science Letters. 2014. Vol. 404. P. 283‒295. doi: 10.1016/j.epsl.2014.07.039.
  11. Костровицкий С.И., Яковлев Д.А. Кимберлиты Якутской кимберлитовой провинции (состав и генезис). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2022. 468 с. doi: 10.53954/9785604788837. EDN: CUVAHB.
  12. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с. EDN: IIYYNK.
  13. Van der Voo R. The reliability of peleomagnetic data // Tectonophysics. 1990. Vol. 184. Iss. 1. P. 1–9. doi: 10.1016/0040-1951(90)90116-P.
  14. Владимиров Б.М., Дауев Ю.М., Зубарев Б.М., Каминский Ф.В., Минорин В.Е., Прокопчук Б.И.. Месторождения алмазов СССР, методика поисков и разведки. Ч. 1. Геология месторождений алмазов СССР. М.: Изд-во ЦНИГРИ, 1984. 435 с.
  15. Занкович Н.С., Рудакова Г.Н. Новые данные о петрографии кимберлитов трубок Верхне-Мунского поля (Якутия) // Геология алмазов – настоящее и будущее (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирного и алмазодобывающей промышленности России) : сб. статей / под ред. Н.Н. Зинчук. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2005. С. 790–806.
  16. Spetsius Z.V., Taylor L.A. Kimberlite xenoliths as evidence for subducted oceanic crust in the formation of the Siberian craton // Plumes and problem of deep sources of alkaline magmatism : proceedings of the 3d International workshop. Irkutsk: Irkutsk State Technical University, 2003. P. 5–19.
  17. Lepekhina E., Rotman A., Antonov A., Sergeev S. SIMS SHRIMP U-Pb dating of perovskite from kimberlites of the Siberian platform (Verhnemunskoe and Alakite- 161 Marhinskoe fields) // International Kimberlite Conference : proceedings of the 9th International conference. Frankfurt: Elsevier, 2008. Vol. 9. doi: 10.29173/ikc3571.
  18. Sun J., Tappe S., Kostrovitsky S.I., Liu C-Z., Skuzovatov S.Yu., Wu F-Y. Mantle sources of kimberlites through time: A U-Pb and Lu-Hf isotope study of zircon megacrysts from the Siberian diamond fields // Chemical Geology. 2018. Vol. 479. P. 228‒240. doi: 10.1016/j.chemgeo.2018.01.013.
  19. Комаров А.Н., Илупин И.П. Геохронология кимберлитов Сибирской платформы по данным метода треков // Геохимия. 1990. № 3. С. 365–372.
  20. Фефелов Н.Н., Костровицкий С.И., Заруднева Н.В. Изотопный состав Pb в кимберлитах России // Геология и геофизика. 1992. Т. 33. № 11. С. 102‒107.
  21. Griffin W.L., Ryan C.G., Kaminsky F.V., Suzanne Y., Natapov L.M., Win T.T., et al. The Siberian lithosphere traverse: mantle terrains and the assembly of the Siberian Craton // Tectonophysics. 1999. Vol. 310. Iss. 1–4. P. 1–35. doi: 10.1016/S0040-1951(99)00156-0.
  22. Дэвис Г.Л., Соболев Н.В., Харькив А.Д. Новые данные о возрасте кимберлитов Якутии, полученные по соотношению изотопов свинца и урана в цирконах // Доклады Академии Наук СССР. 1980. T. 254. № 1. C. 175‒179.
  23. Левченков О.А., Гайдамака И.М., Левский Л.К., Комаров A.Н., Яковлева С.З., Ризванова Н.Г.. U-Pb-возраст циркона из кимберлитовых трубок Мир и 325 лет Якутии // Доклады Академии Наук. 2005. Т. 400. № 2. С. 233–235. EDN: HSFQPD.
  24. Lepekhina E., Rotman A., Antonov A., Sergeev S. SHRIMP U-Pb zircon ages of Yakutian kimberlite pipes // International Kimberlite Conference : proceedings of the 9th International kimberlite conference. Frankfurt: Elsevier, 2008. Vol. 9. doi: 10.29173/ikc3572.
  25. Костровицкий С.И., Алымова Н.В., Яковлев Д.А. Кимберлиты и мегакристная ассоциация минералов, Sr-Nd систематика // Изотопные системы и время геологических процессов : материалы IV Росс. конф. по изотопной геохронологии (г. Санкт-Петербург, 2–4 июня 2009 г.). Санкт-Петербург, 2009. Т. 1. С. 260–261.
  26. Агашев А.М., Похиленко Н.П., Толстов А.В., Поляничко В.В., Мальковец В.Г., Соболев Н.В. Новые данные о возрасте кимберлитов Якутской алмазоносной провинции // Доклады Академии наук. 2004. Т. 399. № 1. С. 95–99. EDN: OPTXGH.
  27. Бобриевич А.П., Соболев В.С. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии. М.: Недра, 1964. 192 с.
  28. Костровицкий С.И., Травин А.В., Алымова Н.В., Яковлев Д.А. Мегакристы флогопита из кимберлитов, Ar-Ar возрастные определения // Изотопные системы и время геологических процессов : материалы IV Росс. конф. по изотопной геохронологии (г. Санкт-Петербург, 2–4 июня 2009 г.). Санкт-Петербург, 2009. Т. 1. С. 263–265.
  29. Сарсадских Н.Н., Благулькина В.А., Силин Ю.И. Об абсолютном возрасте кимберлитов Якутии // Доклады Академии наук СССР. 1966. Т. 168. № 2. C. 420–423.
  30. Kostrovitsky S.I., Solov’eva L.V., Yakovlev D.A., Suvorova L.F., Sandimirova G.P., Travin A.V., et al. Kimberlites and megacrystic suite: isotope-geochemical studies // Petrology. 2013. Vol. 21. Iss. 2. P. 127–144. doi: 10.1134/S0869591113020057.
  31. Spetsius Z.V., Taylor L.A. Diamonds of Siberia: photographic evidence for their origin. Lenoir City: Tranquility Base Press, 2008. 278 p.
  32. Зезекало М.Ю., Специус З.В., Тарских О.В. О некоторых особенностях вещественного состава кимберлитовых трубок Верхнемунского поля // Проблемы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на закрытых территориях : материалы конф. (г. Мирный, 18–20 марта 2008 г.). Мирный, 2008. Т. 1. С. 162–168.
  33. Scott Smith B.H., Nowicki T.E., Russell J.K., Webb K.J., Mitchell R.H., Hetman C.M., et al. A glossary of kimberlite and related terms. Part 1. North Vancouver: Scott-Smith Petrology Inc., 2018. 144 p.
  34. Костровицкий С.И., Морикио Т., Серов И.В., Яковлев Д.А., Амиржанов А.А. Изотопно-геохимическая систематика кимберлитов Сибирской платформы // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 3. С. 350–371. EDN: IBCKOT.
  35. Костровицкий С.И., Морикио Т., Серов И.В., Ротман А.Я. О происхождении кимберлитов (анализ изотопно-геохимических данных) // Доклады Академии наук. 2004. Т. 399. № 2. С. 236–240. EDN: OPTYPH.
  36. Yakovlev D.A., Kostrovitsky S.I., Fosu B.R., Ashchepkov I.V. Diamondiferous kimberlites from recently explored Upper Muna field (Siberian craton): petrology, mineralogy and geochemistry insights // Geological Society of London, Special Publications. 2021. Vol. 513. Iss. 1. P. 71‒102. doi: 10.1144/SP513-2021-9.
  37. Gernon T.M., Brown R.J., Tait M.A., Hincks T.K. The origin of pelletal lapilli in explosive kimberlite eruptions // Nature Communications. 2012. Vol. 3. Р. 832. doi: 10.1038/ncomms1842.
  38. Zijderveld J.D.A. Demagnetization of rocks, analysis of results // Methods in paleomagnetism / eds D.W. Collinson, K.M. Creer, S.K. Runcorn. Amsterdam: Elsevier, 1967. P. 254–286.
  39. Саврасов Д.И., Камышева Г.Г. Направление остаточной намагниченности в кимберлитах // Магнетизм горных пород и палеомагнетизм : материалы V Всесоюзн. конф. по палеомагнетизму (г. Красноярск, 10–17 июня 1962 г.). Красноярск, 1963. Т. 1. С. 124–129.
  40. Zhitkov A.N., Savrasov D.I. Palеomagnetism and the ages of kimberlites exemplified by the four pipes of Yakutia // Extended Abstracts: 6th Intern. сonf. Novosibirsk: United Institute of Geology, Geophysics and Mineralogy, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 1995. Vol. 6. P. 695–697. doi: 10.29173/ikc2018.
  41. Kravchinsky V.A., Konstantiniv K.M., Courtillot V., Savrasov J.I., Valet J-P., Cherniy S.D., et al. Paleomagnetism of East Siberian traps and kimberlites: two new poles and paleogeographic reconstructions at about 360 and 250 Ma // Geophysical Journal International. 2002. Vol. 148. Iss. 1. P. 1–33. doi: 10.1046/j.0956-540x.2001.01548.x.
  42. Константинов К.М. Возраст естественной остаточной намагниченности кимберлитов Якутской алмазоносной провинции // Наука и образование. 2010. № 1. С. 47–54. EDN: LBECAL.
  43. Константинов К.М., Забелин А.В., Зайцевский Ф.К., Константинов И.К., Киргуев А.А., Хороших М.С. Структура и функции петромагнитной базы данных «RSEARCH» Якутской кимберлитовой провинции // Геоинформатика. 2018. № 4. С. 30–39. EDN: YPXHRB.
  44. Tarling D.H., Hrouda F. The magnetic anisotropy of rocks. London: Chapman & Hall, 1993. 217 p.
  45. Mitchell R.H. Kimberlites: mineralogy, geochemistry and petrology. New York: Plenum Press, 1986. 442 p.
  46. Константинов К.М., Артёмова Е.В., Константинов И.К., Яковлев А.А., Киргуев А.А. Возможности метода анизотропии магнитной восприимчивости в решении геолого-геофизических задач поисков коренных месторождений алмазов // Геофизика. 2018. № 1. С. 67–77. EDN: YWMSHU.
  47. Константинов К.М., Хороших М.С. Анизотропия магнитной восприимчивости кимберлитов // Проблемы геокосмоса : материалы XII Междунар. конф. (г. Санкт-Петербург, 8–12 октября 2018 г.). Санкт-Петербург, 2018. С. 140–145. EDN: SMYYOH.
  48. Day R., Fuller M.D., Schmidt V.A. Hysteresis properties of titanomagnetites: grain size and composition dependence // Physics of the Earth and Planetary Interiors/ 1977. Vol. 13. Iss. 4. P. 260–267. doi: 10.1016/0031-9201(77)90108-X.
  49. Dunlop D.J., Ozdemir O. Rock Magnetism. Fundamentals and frontiers. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. 573 p. doi: 10.1017/CBO9780511612794.
  50. McFadden P.L., McElhinny M.W. The combined analysis of remagnetization and direct observation in paleomagnetism // Earth and Planetary Science Letters. 1988. Vol. 87. Iss. 1 –2. P. 161–172. doi: 10.1016/0012-821X(88)90072-6.
  51. Боровиков В.П. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. 658 с.
  52. Винарский Я.С., Житков А.Н., Кравчинский А.Я. Автоматизированная система обработки палеомагнитных данных ОПАЛ. М.: Изд-во ВИЭМС, 1987. 86 с.
  53. Enkin R.J. A computer program package for analysis and presentation of paleomagnetic data. Sidney: The Pacific Geoscience Centre, 1994. 16 p.
  54. Jelinek V. Measuring anisotropy of magnetic susceptibility on a slowly spinning specimen – basic theory. Brno: Agico, 1997. 27 p.
  55. Родионов Д.А. Функции распределения содержаний элементов и минералов в изверженных горных породах. М.: Наука, 1964. 102 с.
  56. Квачевский О.А. Об использовании данных статистического анализа физических свойств пород и руд для оценки возможностей применения геофизических методов // Вопросы развития геофизики : сб. статей. М.: Изд-во ВИРГ, 1968. Вып. 7.
  57. Константинов К.М., Мишенин С.Г., Саврасов Д.И., Хузин М.З., Убинин С.Г., Томшин М.Д.. Разработка петромагнитной легенды структурно-вещественных комплексов Якутской алмазоносной провинции // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород: теория, практика, эксперимент : материалы семинара. (пос. Борок, 19–22 октября 2006 г.). Борок, 2006. С. 70–75.
  58. Трухин В.И., Жиляева В.А., Зинчук Н.Н., Романов Н.Н. Магнетизм кимберлитов и траппов. М.: Изд-во МГУ, 1989. 165 с.
  59. Константинов К.М., Яковлев А.А., Антонова Т.А., Константинов И.К., Ибрагимов Ш.З., Артемова Е.В. Петро- и палеомагнитные характеристики структурно-вещественных комплексов месторождения алмазов трубка Нюрбинская (Среднемархинский район, Западная Якутия) // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 1. С. 135–169. doi: 10.5800/GT-2017-8-1-0235. EDN: YPOZID.
  60. Константинов И.К., Хузин М.З., Константинов К.М. Палеомагнитные исследования пород верхоленской свиты верхнего кембрия (юг Сибирского кратона) // Наука и образование. 2011. № 3. С. 10 –15. EDN: OGGYPJ.
  61. Милашев В.А. Физико-химические условия образования кимберлитов. Л.: Недра, 1972. 175 с.
  62. Hnatyshin D., Kravchinsky V.A. Paleomagnetic dating: methods, MATLAB software, example // Tectonophysics. 2014. Vol. 630. P. 103–112. doi: 10.1016/j.tecto.2014.05.013.
  63. Blanco D., Kravchinsky V.A., Konstantinov K.M., Kabin K. Paleomagnetic dating of Phanerozoic kimberlites in Siberia // Journal of Applied Geophysics. 2013. Vol. 88. Р. 139–153. doi: 10.1016/j.jappgeo.2012.11.002.
  64. Паршин А.В., Будяк А.Е., Блинов А.В., Костерев А.Н., Морозов В.А., Михалев А.О.. Низковысотная беспилотная аэромагниторазведка в решении задач крупномасштабного структурно-геологического картирования и поисков рудных месторождений в сложных ландшафтных условиях. Часть 2 // География и природные ресурсы. 2016. № S6. С. 150–155. doi: 10.21782/GIPR0206-1619-2016-6(150-155). EDN: XQRZBR.
  65. Parshin A.V., Morozov V.A., Blinov A.V., Kosterev A.N., Budyak A.E. Low-altitude geophysical magnetic prospecting based on multirotor UAV as a promising replacement for traditional ground survey // Geo-Spatial Information Science. 2018. Vol. 21. Iss. 1. P. 67–74. doi: 10.1080/10095020.2017.1420508. EDN: XXHXRZ.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载


Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

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».