Инд. авторы: Изох А.Э., Медведев А.Я., Федосеев Г.С., Поляков Г.В., Николаева И.В., Палесский С.В.
Заглавие: Распределение элементов платиновой группы в пермотриасовых базальтах сибирской крупной изверженной провинции
Библ. ссылка: Изох А.Э., Медведев А.Я., Федосеев Г.С., Поляков Г.В., Николаева И.В., Палесский С.В. Распределение элементов платиновой группы в пермотриасовых базальтах сибирской крупной изверженной провинции // Геология и геофизика. - 2016. - Т.57. - № 5. - С.1028-1042. - ISSN 0016-7886.
Идентиф-ры: DOI: 10.15372/GiG20160512; РИНЦ: 26006045;
Реферат: rus: Выявлены пространственно-временные закономерности распределения элементов платиновой группы (ЭПГ) в базальтоидах, связанных с проявлением Сибирского мантийного плюма. В качестве объектов исследования нами выбраны базальты рифтовой и покровной фаций Норильского района, отобранные по скв. СГ-9, покровные базальты центральной части Тунгусской синеклизы (Нижняя Тунгуска), траппы Кузбасса и субщелочной базальт Семейтауской вулканоплутонической структуры Восточного Казахстана. На основе полученных геохимических данных по распределению ЭПГ в базальтоидах, связанных с пермотриасовым Сибирским плюмом, показано, что для раннего рифтового этапа в центральной части Сибирской крупной изверженной провинции (LIP) характерны низкие содержания ЭПГ, тогда как пикритам и толеитовым базальтам покровных фаций свойственны высокие их концентрации. Для периферийных областей как для рифтовых (Семейтау), так и покровных этапов (траппы Кузбасса) типичны крайне низкие концентрации ЭПГ. Высокими содержаниями платиноидов в магмах в области головы плюма обусловлена высокая продуктивность сопряженного с траппами ультрамафит-мафитового магматизма. Повышенная калиевость магм и высокие концентрации ЭПГ в голове глубинного мантийного плюма, вероятно, обусловлены поступлением глубинного вещества с границы ядро-нижняя мантия, что вытекает из термохимической модели Сибирского плюма.
eng: We have revealed the spatio-temporal regularities of distribution of platinum group elements (PGE) in basaltoids related to the activity of the Siberian mantle plume. As objects of study, we chose rift and flood basalts from the Norilsk district (sampled from the SD-9 borehole), flood basalts from the central part of the Tunguska syneclise (Lower Tunguska), Kuznetsk Basin traps, and subalkalic basalt from the Semeitau volcanoplutonic structure in eastern Kazakhstan. Based on the PGE patterns of basaltoids related to the activity of the Permo-Triassic Siberian plume, we have shown that the rocks that formed in the central part of the Siberian Large Igneous Province (LIP) at the early rift stage have low contents of PGE, whereas picrites and tholeiitic flood basalts have high contents. The rift (Semeitau structure) and flood (Kuznetsk Basin traps) basalts from the peripheral regions are characterized by extremely low PGE contents. The high PGE contents in magmas of the plume head are responsible for the high productivity of ultramafic-mafic trap magmatism. The elevated K contents in magmas and the high PGE contents in the mantle plume head are probably due to the assent of deep-seated material from the core-lower-mantle boundary, as follows from the thermochemical model of the Siberian plume.
Ключевые слова: large igneous provinces; Pge; Ultramafic-mafic intrusions; геохимия; крупные изверженные провинции; элементы платиновой группы; ультрамафит-мафитовые интрузивы; geochemistry;
Издано: 2016
Физ. хар-ка: с.1028-1042
Цитирование: 1. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я., Золотухин В.В. Вещественная эволюция пермотриасовых базальтов Сибирской платформы во времени и пространстве // Петрология, 2004, № 4, с. 330-360.
2. Афонин В.П., Гуничева Т.Н., Пискунова Л.Ф. Рентгенофлуоресцентный анализ. Новосибирск, Наука, 1984, 225 с.
3. Борисенко А.С., Сотников В.И., Изох А.Э., Поляков Г.В., Оболенский А.А. Пермотриасовое оруденение Азии и его связь с проявлением плюмового магматизма // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (1), с. 166-182.
4. Волченко Ю.А., Иванов К.С., Коротеев В.А., Оже Т. Структурно-вещественная эволюция платиноносного пояса Урала при формировании хромит-платиновых месторождений уральского типа // Литосфера, 2007, № 3, с. 3-27.
5. Гонгальский Б.И., Изох А.Э., Кривенко А.П., Криволуцкая Н.А., Толстых Н.Д. Гигантские концентрации меди в месторождениях Кодаро-Удоканского района (Северное Забайкалье) // Крупные и суперкрупные месторождения: закономерности формирования и размещения. М., ИГЕМ РАН, 2004, с. 206-218.
6. Дистлер В.В. Платиновая минерализация Норильских месторождений // Геология и генезис платиновых металлов. М., Наука, 1994, с. 7-35.
7. Дистлер В.В., Филимонова А.А., Гроховская Г.Л., Лапутина И.П. Платиновые металлы в медно-никелевых рудах Печенгского рудного поля // Геология рудных месторождений, 1980, т. XXI, № 6, с. 3-18.
8. Добрецов Н.Л. Пермотриасовый магматизм в Евразии как отражение суперплюма // ДАН, 1997, т. 35, № 2, с. 220-223.
9. Добрецов Н.Л. Геологические следствия термохимической модели плюмов // Геология и геофизика, 2008, т. 49 (7), с. 587-604.
10. Добрецов Н.Л., Борисенко А.С., Изох А.Э., Жмодик С.М. Термохимическая модель пермотриасовых мантийных плюмов Евразии как основа для выявления закономерностей формирования и прогноза медно-никелевых, благородно- и редкометалльных месторождений // Геология и геофизизика, 2010, т. 51 (9), с. 1159-1187.
11. Ермолов П.В., Изох А.Э. Петрология магматических пород Семейтауской вулканоплутонической серии // Геология и геофизика, 1977 (6), с. 52-62.
12. Иванов А.В., Перепелов А.Б., Палесский С.В., Николаева И.В. Первые данные по распределению элементов платиновой группы (Ir, Os, Ru, Pt, Pd) и Re в островодужных базальтах Камчатки // ДАН, 2008, т. 420, № 1, с. 92-96.
13. Изох А.Э., Поляков Г.В., Аношин Г.Н., Голованова Н.П. Геохимия платиновых металлов, золота и серебра в Номгонском троктолит-анортозит-габбровом массиве (МНР) // Геохимия, 1991, № 10, с. 114-117.
14. Изох А.Э., Поляков Г.В., Хоа Чан Чонг, Балыкин П.А., Фыонг Нго Тхи. Пермотриасовый ультрамафит-мафитовый магматизм Северного Вьетнама и Южного Китая как проявление плюмового магматизма // Геология и геофизика, 2005, т. 46 (9), с. 942-951.
15. Крук Н.Н., Плотников А.В., Владимиров А.Г., Кутолин В.А. Геохимия и геодинамические условия формирования траппов Кузбасса // ДАН, 1999, т. 369, № 6, с. 812-815.
16. Медведев А.Я. Пермотриасовый вулканизм Северо-Азиатского кратона (Западно-Сибирская плита и Тунгусская синеклиза): геохимия, петрология и геодинамика: Автореф. дис. … д.г.-м.н. Иркутск, ИГХ СО РАН, 2004, 34 с.
17. Медведев А.Я. Элементы платиновой группы в пермотриасовых вулканитах Западной Сибири (первые данные) // Геология и геофизика, 2013, т. 54, № 7, с. 867-875.
18. Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б., Корчагин А.У., Грошев Н.Ю., Малич К.Н., Жиров Д.В., Митрофанов А.Ф. Восточно-Скандинавская и Норильская плюмовые базитовые обширные изверженные провинции Pt-Pd руд: геологическое и металлогеническое сопоставление // Геология рудных месторождений, 2013, т. 55, № 5, с. 357-373.
19. Наставко А.В., Бородина Е.В., Изох А.Э. Петролого-минералогические особенности вулканитов центральной части Кузбасса (Южная Сибирь) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (4), с. 435-449.
20. Наумов Е.А. Типы золото-ртутной минерализации Алтае-Саянской области и физико-химические условия их формирования: Автореф. дис. … к.г.-м.н. Новосибирск, ИГМ СО РАН, 2007, 21 с.
21. Николаева И.В., Палесский С.В., Чирко О.С., Черноножкин С.М. Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой после сплавления с LiBO2 // Аналитика и контроль, 2012, т. 16, № 2, с. 134-142.
22. Палесский С.В., Николаева И.В., Козьменко О.А., Аношин Г.Н. Определение элементов платиновой группы и рения в стандартных геологических образцах изотопным разбавлением с масс-спектрометрическим окончанием // Журнал аналитической химии, 2009, т. 64, № 3, с. 287-291.
23. Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования / Под ред. О.А. Богатикова, О.В. Петрова, А.Ф. Морозова. СПб., Изд-во ВСЕГЕИ, 2009, 198 с.
24. Поляков Г.В., Изох А.Э., Кривенко А.П. Платиноносные ультрамафит-мафитовые формации подвижных поясов Центральной и Юго-Восточной Азии // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (12), с. 1227-1241.
25. Поляков Г.В., Изох А.Э., Борисенко А.С. Пермский ультрабазит-базитовый магматизм и сопутствующее Cu-Ni оруденение Гоби-Тяньшаньского пояса как результат Таримского плюма // Геология и геофизика, 2008, т. 49 (7), с. 605-620.
26. Поляков Г.В., Толстых Н.Д., Мехоношин А.С., Изох А.Э., Подлипский М.Ю., Орсоев Д.А., Колотилина Т.Б. Ультрамафит-мафитовые магматические комплексы Восточно-Сибирской докембрийской металлогенической провинции (южное обрамление Cибирского кратона): возраст, особенности состава, происхождения и рудоносности // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (11), с. 1689-1704.
27. Соболев А.В., Соболев С.В., Кузьмин Д.В., Малич К.Н., Петрунин А.Г. Механизм образования сибирских меймечитов и природа их связи с траппами и кимберлитами // Геология и геофизика, 2009, т. 50 (12), с. 1293-1334.
28. Федосеев Г.С., Сотников В.И., Рихванов Л.П. Геохимия и геохронология пермотриасовых базитов северо-западной части Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика, 2005, т. 46 (3), с. 289-302.
29. Хромых С.В., Владимиров А.Г., Изох А.Э., Травин А.В., Прокопьев И.Р., Азимбаев Е., Лобанов С.С. Петрология и геохимия габброидов и пикритоидов Алтайской коллизионной системы герцинид: свидетельства активности Таримского плюма // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (10), с. 1648-1667.
30. Abbott D.H., Isley A.E. The intensity, occurrence, and duration of superplume events and eras over geological time // J. Geodyn., 2002, v. 34, p. 265-307.
31. Barnes S.-J., Maier W.D. The fractionation of Ni, Cu and the noble metals in silicate and sulfide liquids // Dynamic processes in magmatic ore deposits and their application in mineral exploration / Eds. R.R. Keays, C.M. Lesher, P.C. Lightfoot, C.E.G. Farrow. Geol. Assoc. Can., Short Course Notes, 1999, p. 13.
32. Boyton W.V. Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies // Rare earth element geochemistry / Ed. P. Henderson. Amsterdam, Elsevier, 1984, p. 63-114.
33. Brügmann G.E., Naldrett A.J., Asif M., Lightfoot P.C., Gorbachev N.S., Fedorenko V.A. Siderophile and chalcophile metals as tracers of the evolution of Siberian Trap in the Noril’sk region, Russia // Geochim. Cosmochim. Acta, 1993, v. 57, p. 2001-2018.
34. Chazey III W.J., Neal C.R. Platinum-group element constraints on source composition and magma evolution of the Kergelen Plateau using basalts from ODP leg 183 // Geochim. Cosmochim. Acta, 2005, v. 69, № 18, p. 4685-4701.
35. Crocket J.H. Platinum-group elements in basalts from Maui, Hawai’i: low abundances in alkali basalts // Can. Mineral., 2002, v. 40, p. 595-609.
36. Ernst R.E., Jowitt S.M. Large Igneous Provinces (LIPs) and metallogeny // Soc. Econ. Geol., Spec. Publ., 2013, v. 17, p. 17-51.
37. Hamlyn P.R., Keays R.R. Sulfur saturation and second stage melts: application to the Bushveld platinum metal deposits // Econ. Geol., 1986, v. 81, p. 1431-1445.
38. Hanski E., Walker R.J., Huhma H., Polyakov G.V., Balykin P.A., Hoa T.T., Phuong N.T. Origin of the Permian-Triassic komatiites, northwestern Vietnam // Contr. Miner. Petrol., 2004, v. 147, № 4, p. 453-469.
39. Lightfoot P.C., Keays R.R. Siderophile and chalcophile metal variations in flood basalts from the Siberian Trap, Noril’sk Region: implications for the origin of the Ni-Cu- PGE sulfide ores // Econ. Geol., 2005, v. 100, p. 439-462.
40. Lyons J.J., Coe R.S., Zhao X.X., Renne P.R., Kazansky A.Y., Izokh A.E., Kungurtsev L.V., Mitrokhin D.V. Paleomagnetism of the Early Triassic Semeitau igneous series, eastern Kazakstan // J. Geophys. Res. Solid Earth, 2002, v. 107, № B7, p. EPM4-1-EPM4-15.
41. Maier W.D. Platinum-group element (PGE) deposits and occurrences: Mineralization styles, genetic concepts, and exploration criteria // J. Afr. Earth Sci., 2005, v. 41, p. 165-191.
42. Mao J.W., Pirajno F., Zhang Z.H., Chai F.M., Wu H., Chen S.P., Cheng L.S., Yang J.M., Zhang C. Q. A review of the Cu-Ni sulphide deposits in the Chinese Tianshan and Altay orogens (Xinjiang Autonomous Region, NW China): Principal characteristics and ore-forming processes // J. Asian Earth Sci., 2008, v. 32, p. 184-203.
43. Naldrett A.J. Magmatic sulfide deposits. Oxford Monographs on Geology and Geophysics, No. 14. Oxford, Oxford University Press, 1989, 186 p.
44. Oshin I.O., Crocket J.H. Noble metals in Thetford Mines ophiolites, Quebec, Canada; Part II. Distribution of gold, silver, iridium, platinum, and palladium in the Lac de l’Est volcano-sedimentary section // Econ. Geol., 1986, v. 81, № 4, p. 931-945.
45. Park J.-W., Campbell I.H., Eggins S.M. Enrichment of Rh, Ru, Ir and Os in Cr spinels from oxidized magmas: Evidence from the Ambae volcano, Vanuatu // Geochim. Cosmochim. Acta, 2012, v. 78, № 1, p. 28-50.
46. Peach C.L., Mathez E.A., Keays R.R. Sulfide melt-silicate melt distribution coefficients for noble metals and other chalcophile elements as deduced from MORB: implications for partial melting // Geochim. Cosmochim. Acta, 1990, v. 54, p. 3379-3389.
47. Philipp H., Eckhardt J.-D., Puchelt H. Platinum-group elements (PGE) in basalts of the seaward-dipping reflector sequence, SE Greenland coast // J. Petrol., 2001, v. 42, № 2, p. 407-432.
48. Sarah A.S.D., Sarah-Jane B., Hazel M.P. The distribution of platinum group elements (PGE) and other chalcophile elements among sulfides from the Creighton Ni-Cu-PGE sulfide deposit, Sudbury, Canada, and the origin of palladium in pentlandite // Miner. Deposita, 2010, v. 45, p. 765-793.
49. Sobolev S.V., Sobolev A.V., Kuzmin D.V., Krivolutskaya N.A., Petrunin A.G., Arndt N.T., Radko V. A., Vasiliev Y.R. Linking mantle plumes, large igneous provinces and environmental catastrophes // Nature, 2011, v. 477, p. 312-316.
50. Svetlitskaya T.V., Tolstykh N.D., Izokh A.E., Phuong Ngo Thi. PGE geochemical constraints on the origin of the Ni-Cu-PGE sulfide mineralization in the Suoi Cun intrusion, Cao Bang province, Northeastern Vietnam // Miner. Petrol., 2015, v. 109, № 2, p. 161-180.
51. Wolfgang D.M., Sarah-Jane B. Platinum-group elements in the Boulder Bed, western Bushveld Complex, South Africa // Miner. Deposita, 2003, v. 38, p. 370-380.
52. Woodland S.J., Pearson D.G., Thirlwall M.F. A platinum group element and Re-Os isotope investigation of siderophile element recycling in subduction zones: comparison of Grenada, Lesser Antilles arc, and the Izu-Bonin arc // J. Petrol., 2005, v. 43, № 1, p. 171-198.
53. Zhang Z., Mao J., Mahoney J.J., Wang F., Qu W. Platinum group elements in the Emeishan large igneous province, SW China: Implications for mantle sources // Geochem. J., 2005, v. 39, p. 371-382.